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Einrichtung zum Aufreihen von mit einer Durchbrechung versehenen
Kleinformkörpern Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Aufreihen von
mit einer Durchbrechung versehenen Kleinformkörpern, insbesondere keramischen Isolationskörpern
von Heizdrähten.
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Beispielsweise bei Bodenheizungen werden die Heizdrähte mit keramischen
Isolationskörpern versehen, welche trichterförmig ineinandergreifend auf den Heizdrähten
aufgereiht werden. Dadurch, daß die einzelnen Kleinformkörper hierbei durch ihre
verschieden querschnittsgroßen Enden alle in die gleiche Richtung weisen müssen,
entsteht die Notwendigkeit, diese vor dem Aufreihen zu sortieren und erst dann gerichtet
aufzureihen. Diese Arbeit wird in zeitraubender Weise von Hand ausgeführt, so daß
durch den erheblichen Arbeitsaufwand relativ hohe Fertigungs- bzw. Montagekosten
entstehen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere, d. h. zusätzlich zu den
sich aus Beschreibung und Ansprüchen ergebenden Aufgabenstellungen, eine Einrichtung
zum Aufreihen von mit einer Durchbrechung versehenen Kleinformkörpern in herstellungstechnisch
einfacher Weise zu schaffen und gebrauchsvorteilhaft auszubilden, derart, daß bei
geringstem Zeit- und Arbeitsaufwand ein Aufreihen der Kleinformkörper in gerichteter
Anordnung erfolgt.
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Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
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Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
dar.
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Zufolge solcher Ausgestaltung ist eine Einrichtung von hohem Gebrauchswert
geschaffen. Die Produktionskosten werden durch die erfindungsgemäße Einrichtung
erheblich gesenkt. Die Einrichtung arbeitet zuverlässig bei gegenüber Handarbeit
erheblich gesteigerter Arbeitsleistung.
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Das perlenartige Aufreihen der länglichen-Kleinformkörper erfolgt
ohne manuelle Hilfestellung, also ohne Bedienungspersonal. Die Sporne des Drehteiles
sind so ausgestaltet und angeordnet, daß sie aus dem Vorrat entnommene Formkörper
in eine Längs führung steuern, von welcher Längs führung aus die Formkörper beispielsweise
in eine Schlauchführung rutschen und dann direkt beispielsweise auf Heizdraht aufgezogen
oder mit einer Schutzummantelung versehen werden. Eine günstige Ausgestaltung für
eine optimale Wirksamkeit der Einrichtung besteht darin,
die Sporne
mit einer Sitz fläche zu versehen, welche dem einen Formkörperende angepaßt ist.
Die Sitz fläche ist zusätzlich mit Saugluftöffnungen versehen, wodurch der Vorteil
entsteht, daß aufgespießte Formkörper fest durch den Sog auf der Sitzfläche gehalten
werden. Durch diese Sauglufthalterung ist gewährleistet, daß alle Formkörper trotz
ihrer ungleich großen Körperenden in gleicher Ausrichtung in die Längs führung gesteuert
werden. Wird ein Formkörper an jenem Ende aufgespießt, welches Ende nicht zur angepaßten
Sitz fläche der Sporne paßt, wird der Formkörper nicht von der Saugluftwirkung erfaßt,
so daß er nach Überschreiten der Hochstellung wieder vom Sporn abfällt und erneut
in den Vorratsraum gelangt. Je nach Saugstärke und Arbeitsgeschwindigkeit erhöht
sich die Wahrscheinlichkeit, die Formkörper in der richtigen Lage aufzuspießen erheblich,
da diese beim Eintauchen der Sporne in den Formkörpervorrat bereits angesaugt werden.
Ein weiterer Vorteil der Sauglufthalterung besteht darin, daß beispielsweise beschädigte
oder nicht formgenaue Formkörper aussortiert, bzw. nicht weiter transportiert werden,
da auch hier die Saugkraft nicht wirksam wird. Die Übergabestellung der aufgespießten
Formkörper
in die weiterleitende Längs führung erfolgt in günstiger Weise jenseits der Hochstellung
der Sporne.
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In diesem Bereich wird die Saugkraft unterbrochen, so daß die Formkörper
zufolge ihres Eigengewichtes von den Spornen abfallen und in der Längs führung weitergeleitet
werden. Um zu vermeiden, daß relativ stramm auf der Sitz fläche der Sporne sitzende
Formkörper in der Übergabestellung auf den Spornen hängenbleiben, kann in diesem
Bereich eine Druckluftspeisung der Sporne erfolgen, die selbst festsitzende Formkörper
löst und in die Längsführung gleiten läßt. Die Längsführung ist so ausgebildet,
daß sie der Außenform der zumeist länglichen und im Querschnitt zylindrischen Formkörper
angepaßt ist. Die Längsführung ist in günstiger Weise aus zwei gegeneinander federnden
Backen gefertigt, welche Backen von den Spornen gespreizt werden, und zwar kurz
bevor der jeweilige Sporn wieder aus der Längsführung austritt. Hierdurch ist verhindert,
daß bei Fertigungsungenauigkeiten der Formkörper oder verkantetem Einführen die
Formkörper in der Längsführung hängenbleiben. Ebenfalls besteht eine günstige Ausgestaltung
der Längs führung darin,
daß ihr konzentrisch zur Umlaufbewegung
der Sporne ausgerichteter Abschnitt in einen entgegengesetzt gekrümmten Abschnitt
übergeht. Die Einrichtung kann deshalb mit relativ hoher Laufgeschwindigkeit des
Drehteiles arbeiten, da nach Loslassen des Formkörpers die Bewegungsrichtungen der
Sporne und der Formkörper in der Längsführung entgegengesetzt verlaufen. Betriebsstörungen
zufolge Einklemmens von Formkörpern durch den nachfolgenden Sporn sind auf diese
Weise verhindert. Im übrigen sind die Spreizflächen des Spornen-Trägers so bemessen,
daß der zum Durchführen des Spornes notwendige Spalt in der Längsführung so geringfügig
ist, daß die geführten Formkörper noch nahezu vollständig umfaßt werden. Bei hoher
Arbeitsgeschwindigkeit des Drehteiles kann es vorkommen, daß die falsch aufgespießten
Formkörper jenseits der Hochstellung bis in den Bereich der Längs führung geschleudert
werden. Um hierdurch möglicherweise auftretenden Betriebsstörungen entgegenzuwirken,
ist im Bereich der Längs führung eine Auffangrinne angeordnet, welche die einfallenden
Formkörper bis in einen Bereich zurückleitet, in welchem diese erneut von den Spornen
erfaßt werden können. Um einen
größtmöglichen Fangbereich zu erzielen,
ist die Auffangrinne oberseitig trichterförmig ausgebildet. Zur Befestigung der
Auffangrinne ist in vorteilhafter Weise die eine ortsfeste Längsführungsbacke genutzt,
wobei gleichzeitig der Vorteil entsteht, daß das trichterförmige Ende der Auffangrinne
teilweise bis über die Längsführung ragt. Da die bevorrateten Kleinformkörper nur
in einem bestimmten Bereich von den Spornen erfaßt werden können, ist es vorteilhaft,
die Seitenwände des Sammelbehälters so auszubilden, daß diese eine zentrierende
Funktion ausüben. Dies ist dadurch erzielt, daß die Seitenwände keilförmig zusammenlaufen
und die Kleinformkörper selbst bei verbleibender kleiner Restmenge in dem von den
Spornen erreichbaren Bereich sammeln. Für eine hohe Stabilität der Sporne bzw. der
Spornträger selbst bei hohen Drehgeschwindigkeiten sitzen diese zwischen zwei von
der Antriebswelle getragenen Scheiben, derart, daß lediglich ein kurzer Spornträgerabschnitt
über den Rand der Scheibe hinausragt. Hinsichtlich der Druckluftspeisung im Bereich
der Längs führung besteht auch die Möglichkeit, eine gesonderte ortsfeste, in Führungsrichtung
blasende Druckluftdüse vorzusehen. Es ist dabei günstig, eine Fortpflanzung der
Druckluftkraft bis ins Aufreihrohr
zu verhindern, um einen zu schnellen
Transport der Formkörper zu vermeiden. Dies ist in einfacher Weise durch Luft-Austrittslöcher
in der Rohr-Mantelfläche möglich, durch welche der Überdruck entweichen kann.
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Im übrigen ist es vorteilhaft, den Behälterboden als Sieb- oder Lochboden
auszubilden, um Verstopfungen der Saugkanäle, bspw. durch Keramikstaub, zu vermeiden.
Der Staub wird be Einfüllen der Formkörper durch den Siebboden ausgesondert. Die
erfindungsgemäße Einrichtung kann für alle Produktionszweige genutzt werden, welche
aus aufgereihten Kleinformkörpern bestehende Waren herstellen, bspw. auch zur Fertigung
von Modeschmuck.
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Der Gegenstand der Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles
nachstehend zeichnerisch näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische
Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die
Einrichtung, Fig. 3 die Draufsicht auf die Längsführung,
Fig. 4
die vergrößerte Darstellung eines Spornes, Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt
des Drehteiles, Fig. 6 einen Querschnitt durch die Einrichtung und Fig. 7 den Schnitt
gemäß Linie VII-VII in Fig. 6.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung dient zum Aufreihen von mit Durchbrechungen
versehenen Kleinformkörpern. Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel finden keramische
Isolationskörper 1 von Heizdrähten Verwendung, welche, wie Fig. 4 veranschaulicht,
runden Querschnitts sind und einen querschnittsgrößeren zylindrischen Abschnitt
1' besitzen, der in einen kegelstumpfförmig zulaufenden Abschnitt 1" übergeht.
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Die Formkörper 1 sollen gerichtet aufgereiht werden, d. h.
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der kegelstumpfförmige Abschnitt 1" aller Formkörper 1 muß nach vorne
weisen, so daß der Abschnitt 1" jedes Formkörpers 1 in die Öffnung des Abschnittes
1' des vorangegangenen Formkörpers eintreten kann.
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Zum Aufreihen werden die Kleinformkörper 1 in den Innenraum 2' eines
Sammelbehälters 2 eingefüllt. Der Boden 3 des Sammelbehälters 2 ist gewölbt ausgerichtet
und setzt sich schräg aufwärts in die Querwände fort. Die Behälter-Seitenwände 4
stehen V-förmig zueinander, so daß die eingelagerten Formkörper auch bei kleiner
Restmenge in zentraler Lage im V-Scheitel 4' gesammelt werden.
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Der Behälter 2 wird von Seitenwandungen 5 getragen, welche im oberen
Behälterabschnitt auch den seitlichen Verschluß bringen.
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Quer zum Behälterinnenraum ist mittels der Seitenwandungen 5 eine
mehrteilige Welle 6 gelagert, und zwar in außenseitig der Seitenwandungen 5 befestigten
Flanschen 7, 8.
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Für einen leichten Lauf der Welle erfolgt die Lagerung in den Flanschen
unter Zwischenschaltung von Kugellagern 96 Die Welle 6 trägt in ihrem mittleren
Bereich ein Drehteil 10, welches aus zwei mittels Schrauben 10' gegeneinander verspannten
Scheiben 11, 12 besteht, welche radial ausgerichtet, unter gleichmäßiger Abstandsverteilung
angeordnete
Halbrinnen zur Einlagerung von Spornträgern 13 besitzen.
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Das Drehteil 10 ist mittels der einen Scheibe 12 drehfest an der Welle
fixiert, indem diese Scheibe 12 einen Befestigungsabschnitt 12' besitzt, welcher
über eine Spannenschraube 14 mit der Welle verspannt werden kann.
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Die Welle 6 kann elektromotorisch in Drehung versetzt werden, indem
ihr den Flansch durchsetzendes freies Ende eine Keilriemenscheibe 15 trägt, welche
über einen Keilriemen 16 von einem Elektromotor 17 angetrieben wird.
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Bei Drehung der Welle in Pfeilrichtung x treten die radialen Spornträger
13 in gleichmäßiger Folge in den Kleinformkörpervorrat V ein. Die Spornträger 13
sind hierbei an ihren freien Enden mit Spornen 18 bestückt, welche vom Spornträger
13 ausgehend, einen zylindrischen Abschnitt 18' besitzen, der in einen kegelstumpfförmigen
Abschnitt 18" übergeht. Der Abschnitt 18" ist der Innenhöhlung des einen Formkörperendes
1' formangepaßt und mit Saugluftöffnungen 19 versehen.
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Zum Aufspießen einzelner Formkörper aus dem Vorrat setzt sich der
kegelstumpfförmige Abschnitt 18" der Sporne 18
in eine Spornspitze
20 fort.
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Die Saugluftöffnungen 19 jedes Spornes 18 stehen wie nachstehend beschrieben
mit einer behälteraußenseitig angeordneten Ansaugvorrichtung in Verbindung.
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Hierzu geht von dem in den Spornträger 13 ragenden Befestigungsstutzen
18''' jeden Spornes 1S ein Saugrohr 21 aus, welches sich axial im Inneren der Spornträger
13 erstreckt.
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Die Saugrohre 21 sind über Verbindungschrauben 22 an radiale Kanalabschnitte
23 der Welle 6 angeschlossen, welche radialen Abschnitte sich in axiale Kanalabschnitte
24 fortsetzen. Der mittlere Abschnitt 6' der Welle 6 endet hierbei behälterinnenseitig
nahe dem Bereich der einen Seitenwandung 5, wobei ihre freie Stirnfläche von den
Kanälen 24 durchbrochen wird.
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An die Stirnfläche dieses freien Wellenendes ist ein zweiter Wellenabschnitt
25 über eine Kragenmutter 26', die mit dem freien Ende des Wellenabschnittes 6 verschraubt
wird, angeflanscht.
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Auch dieser Wellenabschnitt 23 ist mit radialen Kanälen 26 versehen,
welche im radialen Abstandsmaß sowie der Winkelverteilung denen des Wellenabschnittes
6' entsprechen.
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Der Wellenabschnitt 25 ist so an den Wellenabschnitt 6' angeflanscht,
daß die Kanäle 24 in die Kanäle 26 übergehen.
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Zur genauen Zentrierung beim Anflanschen besitzt der Wellenabschnitt
6' hierbei einen Zentrierzapfen 27, welcher in eine entsprechende Öffnung des Wellenabschnittes
25 tritt; zudem besitzt der Wellenabschnitt 26 an seiner dem Wellenabschnitt 6 zugekehrten
Stirnseite einen Richtzapfen 28, welcher in eine entsprechende Bohrung des Abschnittes
6' eintritt.
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Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die an den Stirnflächen freiwerdenden
Kanalöffnungen beider Wellenabschnitte fluchtend hintereinander liegen.
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Nahe dem Endbereich 25' des Wellenabschnittes 25 gehen die axialen
Kanäle 26 ebenfalls in radiale Kanalabschnitte über, wobei in dem Endbereich 25'
eine Druckscheibe 29 der Welle 25 im Preßsitz zugeordnet ist. Zur zusätzlichen Sicherung
ist außerdem eine Mutter 31 vorgesehen.
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Die radialen Kanalabschnitte der Welle 25 setzen sich in radiale Kanäle
30 der Druckscheibe 29 fort, welche Kanäle bis zu deren Umfangsrand reichen.
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Die Druckscheibe 29 liegt in einer Ringöffnung 32 des an dieser Stelle
kragenförmig erweiterten Flansches 8 ein und schließt flächengleich mit dessen Umfangsrand
ab.
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Der Ringraum 33 zwischen der Krageninnenwandung und der Umfangsfläche
der Druckscheibe 29 bildet hierbei den Einlagerungsraum für eine Druckkammer 34.
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Die Druckkammer 34 besteht aus einem U-profilierten, endseitig verschlossenen
Dreiviertelring, welcher beispielsweise aus geeignetem Kunststoff gefertigt sein
kann und dessoen lelnes Ringende 34' etwa im Bereich der Scheiben-Quermittelebene
y-y endet.
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Diese Druckkammer 34 umfaßt zehn der an der Umfangsfläche der Druckscheibe
29 austretenden Kanäle 30, welche Kanäle 30 im Ausführungsbeispiel unter --30 Grad-Einteilung
radial ausgerichtet sind. Die Austrittsöffnungen der beiden übrigen Kanäle 30 liegen
außerhalb der Druckkammer im Bereich zwischen den beiden Ringenden.
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In die Druckkammer 34 ragt das Ende 35' eines Aufsteckstutzens 35,
wobei das mit Gewinde versehene Ende 35' eine Öffnung 36 des Flanschkragens 37 durchragt
und in einer Gewindeöffnung der Druckkammer 34 verschraubt ist.
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Auf den Stutzen 35 ist ein Vakuumschlauch 37 aufgesteckt, welcher
zu einer nicht näher veranschaulichten Vakuumpumpe führt. Bei Inbetriebnahme dieser
Pumpe wird im Saugraum 38 der Druckkammer 34 eine Saugwirkung erzeugt, welche sich
über die von der Druckkammer umfaßten Kanäle bis zu den Saugluftöffnungen 19 der
entsprechenden Sporne 18 fortsetzt.
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In Drehrichtung x gesehen, folgt auf die Druckkammer 34 ein Druckluftstutzen
39, welcher ein mittels einer Druck feder 40 federbelastetes Druckstück 41 besitzt,
das über den Befestigungsabschnitt 42' am Flanschkragen 37 hinausragt und unter
Federdruck auf der Umfangsfläche 42 der Druckscheibe 29 aufliegt.
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Das Druckstück 41 steht über einen Druckschlauch 43, der auf einen
Stutzen 44 aufgesteckt ist, mit einem nicht
näher veranschaulichten
Kompressor in Verbindung.
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Die Drucköffnung des Druckstückes 41 ist so ausgerichtet, daß die
Austrittsöffnungen der Kanäle 30 am Umfangs rand 42 der Druckscheibe 29 nach Verlassen
der Druckkammer 34 unter der Druckluftöffnung vorbeigeführt werden und somit einen
Druckluftstoß erhalten.
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Zufolge dieser Ausgestaltung ergibt sich folgende Wirkungsweise: Bei
Drehung des Drehteiles 10 in Pfeilrichtung x werden alle in den von den Pfeilen
z beschriebenen Bereich eintretenden Sporne 18 über die Kanalführungen von der Druckkammer
34 aus mit Saugluft gespeist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird also der bereits
in den Kleinformkörpervorrat V eingetauchte Sporn 18 des Spornträgers S mit Saugluft
versorgt, derart, daß er bei Weiterdrehen in Pfeilrichtung x aus dem Vorrat einen
Kleinformkörper aufspießt und ansaugt, so daß dieser auf der vom Spornabschnitt
18" gebildeten, die Saugluftöffnungen aufweisenden Sitzfläche gehalten und mit dem
Sporn weitertransportiert wird.
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Sollte, wie in Fig. 5 veranschaulicht, ein Kleinformkörper 45 falsch
heraum aufgespießt werden, gelangt dieser nicht in den Bereich der Saugwirkung,
so daß er nach Überschreiten der Hochstellung H des entsprechenden Spornes wieder
von letzterem abfällt.
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Ein richtig aufgespießter Kleinformkörper hingegen verbleibt zufolge
der Saugwirkung auch im jenseits der Hochstellung liegenden Bereich auf der Sitzfläche
des Spornes, und zwar bis zum Erreichen der Spornstellung B.
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In dieser Stellung B tritt der jeweilige Sporn 18in den Führungsschacht
46 einer Längs führung 47 ein, wobei die Öffnungen 19 gleichzeitig druckluftgespeist
werden und der Formkörper demzufolge vom Sporn abfällt und in der Längsführung weiterrutscht.
Anstelle der Druckluftspeisung des entsprechenden Spornes kann auch eine zusätzliche,
im Bereich der Längs führung angeordnete Druckluftdüse 60 vorgesehen werden, welche
in Führungsrichtung bläst. Deren Führungsschacht 46 besitzt eine den Kleinformkörpern
angepaßte Querschnittsform. Der Eintrittsabschnitt 47' der Längs führung 47 verläuft
konzentrisch zur Bewegungsbahn der Sporne 18 und setzt sich in einen darauf folgenden,
entgegengesetzt abgewinkelten Austrittsabschnitt 47" fort.
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Die Längsführung besteht aus zwei Backen 48, 49, welche an einem der
einen Behälterquerwand 50 ortsfest zugeordneten Befestigungsteil 51 angeordnet sind.
Die Backe 49 ist hierbei durch Zapfen 49' schwenkbar am Befestigungsteil 51 gelagert
und steht in Richtung der anderen Backe 48 unter Federwirkung.
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Die von den zwei Halbrinnen der Backen 48, 49 gebildete Schachtführung
46 läßt in Richtung des Drehteiles einen Schlitz 52 frei, in welchem sich das abgeflachte
freie Ende 13' der Spornträger 13 führen kann. Im unteren Bereich der Längs führung
47 laufen die Seitenwände des Schlitzes 52 leicht aufeinander zu, so daß der jeweilige
Spornträger 13 beim Austritt aus der Längsführung die Backen 48, 49 leicht spreizt.
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Das Austrittsende 47" der Längs führung 47 setzt sich in ein Aufreih-Rohr
53 fort, welches die eingeführten Kleinformkörper in gerichteter Anordnung weiterführt,
bspw.
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zum Aufreihen auf einen Draht oder zum Umspritzen mit einer Schutzummantelung.
Um einen zu schnellen, zu Beschädigungen führenden Weitertransport zufolge der Druckluft
zu verhindern, ist das Aufreihrohr 53 mit
Luft-Austrittslöchern
61 versehen, welche einen Überdruck im Aufreihrohr verhindern.
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Bei hohen Drehgeschwindigkeiten des Drehteiles 10 kann es vorkommen,
daß falsch aufgespießte Kleinformkörper jenseits der Hochstellung H bis in den Bereich
der Längsführung geschleudert werden. Um dadurch gegebenenfalls auftretenden Betriebsstörungen
der Einrichtung entgegenzuwirken, ist im Bereich der Längsführung eine Auffangrinne
54 vorgesehen. Diese Auffangrinne 54 ist an der einen Backe 48 der Längs führung
befestigt. Oberseitig bildet die Auffangrinne 54 einen Fangtrichter 55 aus, welcher
sich bis über den Bereich der Längs führung erstreckt. Der trichterförmige Abschnitt
55 setzt sich in spiralförmiger Ausrichtung in einen auf den Kleinformkörpervorrat
V gerichteten Auswurfabschnitt 56 fort. Von der Auffangrinne aufgefangene Kleinformkörper
werden auf diese Weise günstigts bis in den Vorratsbereich zurückgeführt. Der Boden
des Vorratsbehälters kann hierbei als Loch- oder Siebboden ausgebildet sein, bspw.
zum Absaugen des bei jedem erneuten Einfüllen von Kleinformkörpern aus Keramik auftretenden
Keramikstaubes.
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Die diesbezüglichen Öffnungen des Bodens sind mit 62 bezeichnet.