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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Leitern Die vorliegende
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens
zur Herstellung von Leitern, insbesondere zur Befestigung von Sprossen an HOlmen
durch Befestigungsschrauben, die von der Außenseite des Holmes durch Ausnehmungen
im Holm durchgreifen und die Stirnflächen der Sprossen gegen die Innenseite des
Holmes befestigen.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine
Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens vorzuschlagen, mit dem Ziel, eine vollautomatische
Befestigung von Sprossen an Holmen einer Leiter mithilfe von Befestigungsschrauben
zu erreichen. Das neue, erfindungsgemässe Verfahren zielt auf eine Folge von Arbeitstakten,
deren
zeitlicher Ablauf sowohl die Betätigung verschiedener Vorschubeinrichtungen
zum Transport der herzustellenden Leiter längs der Transportebene umfasst, als auch
Arbeitstakte zur Betätigung der Schraubeinheiten, welche die Befestigungsschrauben
der Montagestelle zuführen und gleichzeitig auch die Befestigungsschrauben einschrauben.
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Bei der manuellen Herstellung von Leitern, insbesondere bei der Befestigung
von Sprossen an Holmen sind eine Vielzahl von -mit der Hand auszuführenden - Arbeitsgängen
notwendig. Die Befestigungsschrauben müssen in die Ausnehmungen an der Längsseite
des Holmes eingesetzt werden und vonhand oder mit einem motorisch betriebenen Schraubenzieher
in den Holm eingeschraubt werden. Dabei darf der Kopf der Befestigungsschraube nicht
beschädigt werden - es muß also sorgfältig gearbeitet werden, zudem ist auch ein
gerades Aufsetzen des Werkzeuges auf den Schraubenkopf notwendig. Für die Befestigung
der Stirnfläche jeder Sprosse an der Innenseite des Holmes werden vorzugsweise zwei
Befestigungsschrauben von der Holm-Außenseite ausgehend durch eine Ausnehmung im
Holm in die an der Innenseite des Holmes anliegende STirnfläche der Sprosse geschraubt.
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Bei einer Leiter mit vielen Sprossen sind daher eine Vielzahl von
aufeinanderfolgenden, gleichförmigen Arbeitsgängen notwendig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, sowie eine
Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens vorzuschlagen, welches eine schnelle und
sichere Befestigung von Sprossen
an den HOlmen einer Leiter mithilfe
von Befestigungsschrauben gewährleistet. Das Eindrehen der SChrauben durch Ausnehmungen
in den Holmen in die Stirnseiten der Sprossen, sowie der Transport der zu montierenden
Leiter längs der Transportebene sollen automatisch, ohne Inanspruchnahme von menschlicher
Hilfe erfolgen.
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Die Aufgabe gemäss der Erfindung wird durch ein Verfahren gelöst,
das gekennzeichnet ist durch einen ersten Arbeitstakt, bei dem die Leiter in Längsrichtung
mit der ersten Sprosse gegen einen ersten Abtaster stösst, einen zweiten Arbeitstakt
- gestartet durch das Signal des ersten Abtasters - bei dem eine Vorschubeinrichtung
mit in vertikaler Richtung nach unten abgesenkter Halterung durch Vorschub einer
ersten Vorschubeinheit in horizontaler Richtung unter die erste Sprosse fährt und
dort einen zweiten Abtaster betätigt, einen dritten Arbeitstakt - gestartet durch
das Signal des zweiten Abtasters - bei dem die Halterung durch Vorschub einer zweiten
Vorschubeinheit in vertikaler Richtung die erste Sprosse umfasst, einen vierten
Arbeitstakt, bei dem die Leiter durch Eingriff der Halterung in die erste Sprosse
und durch Betätigung der ersten Vorschubeinheit in horizontaler Richtung um den
Abstand zweier Sprossen in Montagerichtung gezogen ist und dort einen dritten Abtaster
betätigt, einen fünften Arbeitstakt - gestartet durch das Signal des dritten Abtasters
- bei dem an der Außenseite der Holme angeordnete Schraubeinheiten Befestigungsschrauben
durch Ausnehmungen in den Längs seiten der Holme in die Stirnflächen der Sprossen
schrauben, einen sechsten Arbeitstakt' bei dem die Vorschubeinrichtung durch Betätigung
der
zweiten Vorschubeinheit die Halterung in vertikaler Richtung
absenkt und durch Betätigung der ersten Vorschubeinheit in horizontaler Richtung
zurück unter die folgende Sprosse fährt.
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Das wesentliche gemäss der vorliegenden Erfindung ist, daß sowohl
die zu montierende Leiter während der Montage selbsttätig längs der Transportebene
bewegt wird, als auch das Einschrauben der Befestigungsschrauben durch sich - längs
einer Sprosse - gegenüberliegenden Schraubautomaten.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor,
daß der fünfte und sechste Arbeitstakt zeitlich zusammenfallend ausgeführt werden.
Während die Schraubeinheiten die zwei Schrauben pro Sprossenstirnseite automatisch
einschrauben, fährt während dieser Zeit die Vorschubeinrichtung selbsttätig in die
Ausgangsstellung zurück, um die nächsten Sprossen bereits wieder zu greifen und
um nach dem erfolgten Einschrauben der Befestigungsschrauben vonseiten der Schraubeinheiten
die nächste Sprosse den Schraubeinheiten zuzuführen.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Verfahrens
sieht vor, daß im fünften Arbeitstakt nicht nur zwei sich gegenüberliegende Schraubeinheiten
die Befestigung einer Sprosse an den Holmen der Leiter ausführen, sondern daß gleichzeitig
in diesem Arbeitstakt zwei weitere sich gegenüberliegende Schraubeinheiten eine
andere, - vorzugsweise - in Montagerichtung vor der erstgenannten Sprosse anliegende
zweite Sprosse montieren.
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Eine Vorrichtung zur Ausübung vorstehend genannten VErfahrens ist
gebildet durch vertikal und horizontal angeordnete Führungsrollen, welche die Holme
der Leiter in Montagerichtung führen, sowie durch fluidisch und/oder elektromotorisch
betätigte Vorschubeinheiten, sowie durch selbsttätig arbeitende Schraubeinheiten
in Verbindung mit Grenztastern, welche den Anschlag der betreffenden Vorschubeinheiten
festlegen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung
erläutert. Dabei gehen aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung weitere Merkmale
und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es zeigen: Fig. 1 Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Ausübung des
Verfahrens zur Befestigung von Sprossen an HOlmen einer Leiter, Fig. 2 Seitenansicht
der Vorrichtung gemäss Fig. 1 Fig. 3 Vorderansicht der Vorrichtung gemäss Fig. 1
und 2 als Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 1 unter Weglassung der Vorschubeinrichtung
1.
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Die in Fig. 1 gezeichnete Leiter 17 besteht aus den Holmen 5,6 und
den Sprossen 8,8',9. Die Hohe 5,6 sind vertikal von Führungsrollen 11 geführt, sowie
horizontal von Führungsrollen lo (siehe Fig. 2). Die Leiter 17 wird in Montagerichtung
16 längs der
Führungsrollen lo,l1 vorwärts bewegt.
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Als weitere Vorrichtungselemente sind aus Fig. 1 die sich in Bezug
zu den HOlmen 5,6 gegenüberliegenden Schraubeinheiten 3, 4 und 3',4' zu nennen,
als auch die den intermitierenden Vorschub in Montagerichtung 16 ausführende Vorschubeinrichtung
1. Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, daß die
in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vorschubeinheiten 12,13 vorzugsweise als hydraulisch
betätigte Kolben-Zylinderanordungen ausgebildet sind. Die Vorschubeinrichtung 1
besteht gemäss der Darstellung aus Fig. 1 und Fig. 2 aus zwei getrennt arbeitenden
Vorschubeinheiten 12,13. Die genannten Vorschubeinheiten 12,13 steuern die Bewegung
einer die Sprossen 8,8' der Leiter umfassenden Halterung 2. Durch Betätigung der
Vorschubeinheit 12 in Vorschubrichtung 14' wird die Halterung 2 vertikal abgesenkt,
die Halterung 2 gerät dabei ausserhalb des Eingriffs mit der Sprosse 8', (siehe
Fig. 2). Durch Betätigung der Vorschubeinrichtung 12 in Vorschubrichtung 14 (siehe
Fig. 2) wird die Halterung 2 vertikal nach oben in Eingriff mit der Sprosse 8' gebracht.
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Bei Betätigung der Vorschubeinheit 13 führt die Halterung 2 eine horizontale
Bewegung parallel zur Längsachse der Holme 5,6 aus.
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In Vorschubrichtung 15 - bei gleichzeitig in Vorschubrichtung 14'
abgesenkter Halterung 2 w xci zur nächst zu montierenden Sprosse 8 gefahren. In
Vorschubrichtung 15' fährt die Halterung 2 in horizontaler Richtung in die Ausgangsstellung
der Fig. 2 zurück.
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Die Darstellung der Fig. 1 und 2 zeigt die Montagestellung der Sprosse
8' durch die sich gegenüberliegenden Schraubeinheiten 3,4. Die in der Fig. 1 daneben
liegend gezeichneten Schraubeinheiten 3', 4' sollen zur besseren Verdeutlichung
des nachfolgend beschriebenen Verfahrens außer acht gelassen werden, da sie lediglich
zu den Schraubeinheiten 3,4 parallel geschaltet sind und eine doppelte MontagekapaziSt
der dargestellten Vorrichtung ermöglichen.
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Zur Verdeutlichung des erfindungsgemässen Verfahrens wird in Fig.
1 und 2 angenommen, daß die in der Abbildung links liegende Sprosse 8 der Leiter
17 die erste Sprosse einer neu zu montierenden Leiter 17 darstellt. Zur Montage
dieser ersten Sprosse 8 der Leiter 17 wird die Leiter 17 in die Führungsrollen lo,ll
in Richtung 16 eingeführt, die erste Sprosse 8 stösst dabei gegen den Abtaster 18.
Der zweite Arbeitstakt wird durch das Signal des ersten Abtasters 18 gestartet.
Der Abtaster 18 steuert die Vorschubeinrichtung 1 mit in vertikaler Richtung 14'
nach unten abgesenkter Halterung 2 durch Vorschub einer ersten Vorschubeinheit 13
in horizontaler Richtung 15 unter die erste Sprosse 8, wobei von der Vorschubeinrichtung
1 unterhalb der ersten Sprosse 8 ein zweiter Abtaster 20 betätigt wird.
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Das Signal des zweiten Abtasters 20 startet den dritten Arbeitstakt,
bei dem die Halterung 2 durch Vorschub einer zweiten Vorschubeinheit 12 in vertikaler
Richtung 14 die erste Sprosse 8
umfasst.
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Nach Vollendung dieses Arbeitstaktes, wobei der Hub der zweiten Vorschubeinheit
12 in vertikaler Richtung 14 vorzugsweise ebenfalls durch einen nicht dargestellten
Abtaster begrenzt ist, wird der vierte Arbeitstakt eingeleitet, bei dem die Leiter
17 durch Eingriff der Halterung 2 in der ersten Sprosse 8 und durch Betätigung der
ersten Vorschubeinheit 13 in horizontaler Richtung 15 um den Abstand 21 zweier Sprossen
8,8' in Montagerichtung 16 zurückgezogen ist und dort einen dritten Abtaster 19
betätigt.
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Das Signal des dritten Abtasters 19 startet den fünften Arbeitstakt,
bei dem an der Außenseite der Holme 5,6 gegenüberliegend angeordnete Schraubeinheiten
3,4 Befestigungsschrauben durch Ausnehmungen in den Längsseiten der HOlme 5,6 in
die STirnflächen der Sprosse 8' schrauben.
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Nach Beendigung dieses Arbeitstaktes folgt der sechste Arbeitstakt,
bei dem die Vorschubeinrichtung 1 durch Betätigung der zweiten Vorschubeinheit 12
die Halterung 2 in vertikaler Richtung 14' absenkt und durch Betätigung der ersten
Vorschubeinheit 13 in horizontaler Richtung 15 wiederum vorwärts unter die nächst
zu montierende Sprosse 8 fährt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor,
daß der fünfte und sechste Arbeitstakt zeitlich zusammenfallend ausgeführt werden.
Während die beiden Schraubeinheiten
3,4 die Befestigungsschrauben
in die Stirnseiten der Sprosse 8' einschrauben, wird gleichzeitig die Halterung
2 durch Betätigung der Vorschubeinheit 12 in Richtung 14' abgesenkt und durch Betätigung
der Vorschubeinheit 13 die Halterung 2 in horizontaler Richtung 15 nach vorne unter
die nächst zu montierende Sprosse 8 gefahren.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
sieht vor, daß den beiden sich ggenüberliegenden Schraubeinheiten 3,4 eine zweite
Anordnung von sich gegenüberliegenden Schraubeinheiten 3', 4' parallel geschaltet
ist. Dieses Merkmal zeigt den Vorzug, daß die Montagekapazität der dargestellten
Anordnung verdoppelt ist. In diesem Fall beträgt der Hub der Vorschubeinrichtung
13 nicht die Strecke des Abstandes 21 zwischen zwei Sprossen 8,8' sondern das Doppelte
dieses Abstandes 21.
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Eine andere - nicht näher dargestellte - Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung sieht vor, daß die Vorschubeinheiten 12,13 pneumatisch oder elektromotorisch
betrieben sind. Weiterhin können die Schraubeinheiten 3,4,3',4' sowohl hydraulisch,pneumatisch
als auch elektromotorisch betrieben sein.
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Die Halterung 2 ist vorzugsweise eine die Breite der Sprossen um -greifende
Gabel. Die Gabel ist auswechselbar und/oder die Offnungsweite der Gabel kann einstellbar
sein, um die Halterung 2
den verschiedenen Sprossenbreiten anzupassen.
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In Fig. 3 ist ein Schnitt gemäss der Linie III-III aus Fig. 1 dargestellt,
unter Weglassung der Vorschubeinrichtung 1. Anhand der Fig. 3 kann ein weiteres
wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung erläutert werden. Die in Längsrichtung
der Holme 5,6 hintereinanderliegend eingeschraubten Befestigungsschrauben werden
von einem Abtaster abgefühlt. Der nicht dargestellte Abtaster fühlt die Höhe der
Schraubenköpfe, der bereits eingeschraubten Schrauben, über der AuRenfläche der
Holme 5,6 und stellt fest, ob die Schrauben tief genug in die Stirnflächen der Sprossen
8,8' eingeschraubt sind. Der nicht dargestellte Abtaster ist als Sicherheitsanordnung
konzipiert, um ungenügend befestigte Sprossen in der Leiter 17 festzustellen. Das
Signal dieses Abtasters steuert die Vorschubeinheiten 12,13 und/oder die Schraubeinheiten3,3'
4,4', um sofortige Gegenmaßnahmen gegenhicht ordungsgemäss eingeschraubte Befestigungsschrauben
zu ergreifen, insbesondere um den Arbeitsgang zu wiederholen oder die gesamte Vorrichtung
zu stoppen und um Alarm zu geben.
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Die in den Fig. 1 und 3 dargestellten Schraubeinheiten 3,3',4,4' sind
selbsttätig arbeitende Werkzeuge, wobei dem Werkzeugkopf dieser Schraubeinheiten
vorzugsweise über Rüttelzylinder die Befestigungsschrauben zugeführt werden. Durch
dieses Merkmal ist eine einfache und sichere Zuführung der Befestigungsschrauben
zum Werkzeugkkopf der jeweiligen Schraubeinheit gewährleistet.
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Die Schraubeinheiten 3,3',4,4' können hydraulisch, pneumatisch
oder
elektromotorisch betrieben sein.
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Ein weiteres wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist,
daß die Holme 5,6 in Bezug zu den Schraubeinheiten 3,3',4,4' selbsttätig ausgerichtet
werden. An den Außenseiten der HOlme befinden sich - in den Zeichnungen nicht näher
dargestellte -Mitnehmer , die die Außenfläche der Holme 5,6 genau senkrecht zur
Schraubebene der Schraubeinheiten 3,3',4,4' ausrichten.
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Durch die Zusammenfassung der beiden Vorschubeinheiten 12,13 in einer
einzigen Vorschubeinrichtung 1 wird eine wesentliche Platzersparnis der Vorschubeinrichtung
1 erreicht. Die den Vorschub in Richtung 14,14' und 15, 15' der Halterung 2 steuernde
Vorschubeinrichtung 1 stellt somit das Transportmittel für die BewEgung der Leiter
17 in Montagerichtung 16 dar.
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Durch die vorstehend genannten Merkmale des Verfahrens und der VorridStung
zur Ausübung des Verfahrens zur Herstellung von Leitern, insbesondere zur Befestigung
von Sprossen an Holmen ist eine schnelle, selbsttätige und sichere Befestigung der
Sprossen an den Holmen der zu montierenden Leiter gewährleistet.
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In der vorstehenden Beschreibung ist angenommen, daß sich die Sprossen
bereits in Ausnehmungen der Holme befinden.
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Patentansprüche