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1t lt VERFAHREN ZUM STAPELN VON SCHEIBENFORMIGEN WERKSTUCKEN UND
VORRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG DIESES VERFAHRENS Zum Stapeln v" Werkstücken in Werkzeugmaschinen
zur zeitigen Bearbeitung je eines Stapels von Werkstücken, zum Beispiel Zahnrädern
oder dergleichen, sind bisher verhältnismässig umständliche Stapelvorrichtungen
verwendet worden, in welchen aus einem Werkstückvorrat, zum Beispiel aus einem Fördervibrator
angeförderte Werkstücke geordnet und gestapelt und dann an die Bearbeitungsstelle
abgefUhrt werden.
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Es ist das Ziel der Erfindung, den Stapelvorgang und die dazu benötigte
Vorrichtung besonders einfach zu gestalten.
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Das erfindungsgemässe Verfahren zum Stapeln von scheibenförmigen Werkstücken
ist dadurch gekennzeichnet, dass man nacheinander
einzelne Werkstücke
durch eine obere Oeffnung in einen zylindrischen bzw. prismatischen Stapelraum eintreten
lässt und mindestens die Wände des Stapelraumes ständig vibriert, worauf Stapel
genügender Höhe aus dem Stapelraum entfernt werden. Die erforderliche Vibration
kann vorzugsweise durch einen Fördervibrator erzeugt werden, mit welchem die Stapelvorrichtung
verbunden ist. Es hat sich gezeigt, dass unter diesen Bedingungen die WerkstUcke
ohne Jede Störung aufeinandergeschichtet werden. Auch bei genau dem Werkstück angepassten
Dimensionen der Oeffnung und des Stapelraumes kommt kein Verkeilen schiefliegender
WerkstUcke im Stapelraum vor, sondern die Werkstücke werden durch die ständige Vibration
ordentlich geschichtet.
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Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des
genannten Verfahrens, mit einer Fördervorrichtung zur Abgabe einzelner W rketüclse
durch eine ZufUhrrinne, welche Vorrichtung gekennzeichnet ist durch einen Stapelbehälter
mit prismatischem bzw. zylindrischem Stapelraum mit flillöffnung in der ZufUhrrinne,
und durch Mittel zum Abführen eines WerkstUckstapels aus dem Stapelbehälter.
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Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels und
einer AusfUhrungsvariante wird die Erfindung im Folgenden näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine Stirnansicht, Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise
im Schnitt und Fig. 3 eine Draufsicht auf die Stapelvorrichtung, Fig. 4 zeigt den
Abtransport eines WerkstUckstapels aus der Stapelvorrichtung, Fig. 5 zeigt eine
AusfUhrungsvariante im Schnitt und Fig. 6 zeigt dleselbe AusfUhrungsvariante in
Draufsicht.
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Die in den Fig. 1 - 3 dargestellte Stapelvorrichtung s'tUaUne1nLbm
Fördervibrator 1 angebaut, über dessen Zuführrinne 2 flache, scheibenförmige Werkstücke
3 zugeführt werden. Am freien Ende der Zuführrinne 2 ist ein Stapelbehälter mit
Seitenwänden 4, 5 und 6 und einem Heber 7 gebildet. Die Auflage 8 des Hebers 7 bildet
den Boden des Stapelbehälters, während seine Rückwand 9 die eine Seitenbegrenzung
des Stapelbehälters bildet. Der zwischen den Seitenwänden 4 - 6 und 9 gebildete
prismatische Stapelraum hat quadratischen Querschnitt und weist oben eine in der
Ebene der Zuftihrrinne liegende Füllöffnung auf. Ueber dieser Füllöffnung ist ein
Taster 10 angeordnet, der in Richtung der Pfeile in Fig. 3 hin- und herbewegt werden
kann. Mindestens die Teile 4 bis 9, das heisst, die den Stapelraum begrenzenden
Teile, können direkt oder indirekt mit der mit dem Fördervibrator mitschwingenden
Zuführrinne 2 verbunden sein, so dass sie bei eingeschaltetem Fördervibrator mitvibrieren.
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Der Heber 7 sitzt auf der Kolbenstange eines hydraulischen Steuerzylinders
15, dessen Kolben 16 in der unteren Endlage gezeichnet ists wobei das Ende der Kolbenstange
gegen den unteren Zylinderdeckel des Zylinders 15 anschlägt. Ein Umsteuerventil
17 erlaubt Drucköl von einer Pumpe 18 entweder über eine Drossel 19 dem oberen Anschluss
oder durch die Leitung 20 dem unteren Ende des Zylinders 15 zuzuführen. Der Drossel
19 ist ein Einwegventil 21 parallelgeschaltet. Die Drossel 19 kann einstellbar sein,
was nicht dargestellt ist. Vorzugsweise ist der Zylinder 15 am Stapelbehälter befestigt
und über flexible Leitungen mit den Aggregaten 17 - 20 verbunden.
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b 5 eingeschaltetem Fördervibrator 1 werden Werkstücke 3 flach auf
r Rinne 2 liegend angefördert und treten durch die obere Oeffnung in den Stapelraum
ein. Da die Abmessungen des Stapelraumes denjenigen der Werkstücke ziemlich genau
angepasst sind, das heisst,
die lichte ibite des Stapelraumes dem
Durchmesser der Werkstücke entspricht, werden dieselben in einen geordneten Stapel
über dem Heber 7 aufgeschichtet. Die ständige Vibration der den Stapelraum begrenzenden
Teile verhindert Jedes Verkeilen schief einfallender Werkstücke in der RLllöffnung
oder in Stapelraum. Es hat sich gezeigt, dass es beim Füllen des Stapelraumes wesentlich
ist, den Heber 7 mit einer slochen Geschwindigkeit abzusenken, dass der Behälter
stets bis oben mit Werkstücken gefüllt bleibt. Die Werkstükke sollen also nicht
in den noch leeren Behälter fallen, sondern sollen Jeweils flach auf den Stapel
geschoben werden, wie Fig. i andeutet. Vorzugsweise wird die Sinkgeschwindigkeit
des Hebers während des Stapeln etwa auf 75 derjenigen Geschwindigkeit eingestellt,
bei der normalerweise gerade noch genügend Stlicke angeliefert würden, um den Stapelbehälter
stets voll zu halten. Mit anderen Worten soll die Zeit, die es normalerweise brauchte,
ul den leeren Beha1ter tu füllen, etwa 75% der Zeit zu. Absenken des Hebers 7 betragen.
D1e Sinkgeschwindigkeit des Hebers 7 bzw. Kolbens 16 wird bestimmt durch die Drossel19,
durch welche bei der dargestellten Lage des Ventils 17 eine beschränkte Menge Drucköl
oben In die Presse 15 gelangt und den Kolben 16 mit der gewünschten beschränkten
Geschwindigkeit abwärts schiebt.
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Sind der Heber 7 und der Kolben 16 in die dargestellte untere Endlage
verschoben, so wird der Fühler 10 in die In Fig. 3 strichpunktiert angedeutete Stellung
übergeführt. Er ist so eingestellt und ausgebildet, dass er zu prilfen gestattet,
ob der Stapel vollständig sei. Ueberschüssige gestapelte Werkstücke wirft er in
den Förderwibrator 1 zurück. Der Taster verhindert zugleich die weitere Zufuhr von
Werkstücken.
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Das Ventil 17 wird nurr umgesteuert, sodass man Drucköl von der Pumpe
18 durch das Ventil 17 und die Leitung 20 unter den Kolben ;6
fliesst
und diesen rasch anhebt. Das über dem Kolben verdrängte Oel kann durch das Einwegventil
21 ungehindert abfliessen. Damit wird der Heber gemäss Fig. 4 aus seiner untersten
Endlage in eine obere Lage angehoben, in welcher der Werkstückstapel von einer Zange
11 mit einer schematisch angedeuteten, federnden Greifzunge lla erfasst wird. Beim
Fassen der Werkstücke mit der Zange 11 stützt die Wand 9 des Hebers die Werkstücke.
Der Heber geht dann, nach Umsteuerung des Ventils 17, nach unten- und die Zange
mit den Werkstücken wird weiter in eine Ladestellung zwischen Spitzen 14 einer Werkzeugmaschine
vorgeschoben, wobei erforderlichenfalls eine Drehung der Zange um 900 erfolgen kann,
wie in Fig. 4 angedeutet. Sobald der Heber 7 in den Laderaum zurückgezogen ist,
beginnt die Bildung eines neuen Stapels, sobald auch der FÜhler 10 in seine dargestellte
Ausgangslage zurückgekehrt ist.
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In der Ausführungsvariante nach Fig. 5 und 6 sind entsprechende Teile
gleich bezeichnet wie in den Fig. 1 - 3. Der Unterschied besteht darin, dass in
die Auflage des Hebers 7 ein Stift 12 eingesetzt ist, der als Schikane zur Orientierung
der einfallenden Werkstücke dient.
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Als Werkstücke sind Speichenräder 13 angenommen, in deren Oeffnung
zwischen den Speichen der Stift 12 praktisch spielfrei eindringen kann. Die Werkstücke
werden dadurch mit sich deckenden Speichen und Oeffnungen gestapelt. Versuche zeigen
die Uberraschende Tatsache, dass auch in diesem Falle stets ein störungsfreies Stapeln
erfolgt.
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Dank der ständigen Vibration aller Teile, auch des Stiftes 12, werden
mit einer Speiche auf den Stift 12 aufliegende Werkstücke in allen Fällen gedreht
und fallen dann ueber den Stift 12 ein. Das Abführen der Stapel kann in diesem'Falle
auch in der einfachen Weise gemäss Fig. 4 erfolgen, dann nachdem die Zange 11 die
Werkstücke erfasst hat, wird der Heber gesenkt, womit der Stift 12 aus den Werkstücken
zurückgezogen wird.
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Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 5 und 6 muss der Heber 7 ganz
in die in Fig..S dargestellte Ruhelage zurückkehren, bevor die Bildung eines neuen
Stapels beginnen kann, weil vorher der Stift 12 den Eintritt neuer Werkstücke in
den Stapelraum verhindert hat. Es wäre jedoch bei dieser Ausführung möglich, den
Stift 12 axial beweglich im Heber 7 anzuordnen und zu Beginn des Stapelvorganges
den Stift 12 im Heber 7 soweit zurückzuziehen, dass seine Oberseite bündig ist mit
der Auflage 8 des Hebers 7. Der Stift müsste dann in dieser Lage verbleiben, während
der Heber 7 langsam abgesenkt würde, bis er die Endlage gemäss Fig. 5 erreicht hat.
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Es sind weitere Ausführungsvarianten möglich. Während bei den dargestellten
Vorrichtungenprismatische Stapeiräume quadratischen Querschnitts für runde Werkstücke
angenommen sind, können auch zylindrische Stapeiräume für solche Werkstücke vorgesehen
sein. Der Querschnitt kann dabei sowohl bei prismatischer als auch zylindrischer
Ausführung beliebig,z. einem mehreckigen, ovalen oder unregelmässig geformten Werkstück
angepasst sein. Die Vibration der Stapeleinrichtung kann unabhängig von derjenigen
des Färdervibrators erzeugt werden, wenn für bestimmte Stücke eine besondere Art
oder Richtung der Vibration erforderlich ist, die nicht von derjenigen des Fördervibrators
abgeleitet werden kann. Die Abfuhr kann' in anderer Weise erfolgen, indem der Stapel
zum Beispiel nach unten abgesenkt wird.
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Während oben angenommen wurde, beim Ausheben des Stapels aus dem Stapelraum
werde der Vibrator abgestellt, um die Stabilität des Stapels nicht in Frage zu.
stellen, wäre auch eine Lösung denkbar, bei- welcher der Heber 7 mit etwas Spiel
zwischen den Teilen 5 und 6 angeordnet ist und nicht mitvibriert.
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Bei der Ausführung nach Fig. 1 - 4 kann der Heber 7 aus seiner oberen
Endlage,
in welcher die Werkstücke an die Zange 11 übergeben werden, im Schnellgang bis in
die obere Oeffnung des Stapelraumes zu rückgeführt werden, wozu an sich bekannte
Steuermittel vorgesehen sein können.