DE2620492A1 - Maschine zum einsetzen von einsatzteilen in ein werkstueck - Google Patents

Description

Patentanmeldung
TADIRAN ISRAEL
ELECTRONICS INDUSTRIES LTD.
j5 Derekh Hashalom Street,
Tel Aviv, Israel

Maschine zum Einsetzen von Einsatzteilen in ein Werkstück.

Beim Einsetzen von Einsatzteilen in ein Werkstück, insbesondere kleiner zylindrischer Stahlteile mit Innengewinde und einen festen Sitz des Einsatzteiles im Werkstück gewährleistenden äußeren selbstschneidenden Windungen, werden diese Einsatzteile in Bohrungen des Werkstückes eingetrieben, deren Durchmesser etwas kleiner ist als der Außendurchmesser der Einsatzteile,

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wobei sie während des Preßvorganges in Drehung versetzt werden, bis die gewünschte Tiefe erreicht ist. Hierzu wird zunächst das Einsatzteil auf eine Stange oder eine Spindel aufgeschraubt, welche die Spitze eines Antriebskopfes bildet, ähnlich wie bei einer Bohrmaschine, woraufhin das Einsatzteil allmählich in die Bohrung hineingepreßt wird. Sobald das Einsatzteil bis zur gewünschten Tiefe in die Bohrung eingetrieben ist, wird die Drehrichtung der Spindel umgeschaltet, um sie vom Einsatzteil zu lösen.

Bei den meisten bekannten Maschinen, welche für diesen Zweck entwickelt wurden, wird der Antriebskopf durch eine Druckluftturbine betätigt und ist derart ausgebildet, daß er von Hand in jeder Richtung gesenkt, gehoben und angezogen werden kann, um jede Stelle eines feststehenden Werkstückes innerhalb praktischer Grenzen zu erreichen. Dabei werden die Einsatzteile nacheinander von Hand auf die Spindel aufgeschraubt und beispielsweise mittels einer kleinen Bürste oder eines Pinsels mit einem speziellen Klebemittel, wie es unter der Warenbezeichnung "Locktite" bekannt ist, bestrichen, um einen festen Sitz des Einsatzteiles im Werkstück zu erreichen.

Dieses Verfahren ist relativ zeitaufwendig, und außerdem wird hierbei das überaus kostspielige Klebemittel "Locktite" in wesentlich größeren Mengen verbraucht, als dies nötig ist.

Im Gebrauch sind auch Maschinen zum Einsetzen von Einsatzteilen in ein Werkstück mit automatischer Zufuhr der Einsatzteile und automatischer Aufgabe auf die Spindel. Derartige Maschinen haben

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jedoch ausnahmslos noch immer die Merkmale konventioneller Bohrmaschinen, und zwar insofern als der Einsetzkopf längs einer feststehenden senkrechten Achse hin und her läuft. Dies bedeutet, daß jede Bohrung des Werkstückes zunächst mit der Spindelachse fluchtend ausgerichtet werden muß, was an sich bereits äußerst unbequem ist und die Maschine in all den Fällen unpraktisch werden läßt, in denen große oder schwere Werkstücke bearbeitet werden müssen.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Maschine zum Einsetzen von Einsatzteilen in ein Werkstück in der VJeise auszubilden, daß die Zufuhr und Aufgabe der Einsatzteile auf die Spindel halbautomatisch erfolgt und die Aufnahme der Einsatzteile durch die Spindel das normale Hin- und Hergehen und Abziehen der Maschine nicht stört, wobei außerdem eine automatische "Locktite"-Dosierungseinrichtung zur Benetzung der Einsatzteile vor jedem Einsatztakt in optimaler Menge ohne Überschuß oder Verschwendung des Klebemittels vorgesehen werden soll.

Die Erfindung geht dabei aus von einer Maschine zum Einsetzen von Einsatzteilen in ein Werkstück, bestehend aus einem Gestell zur Aufnahme eines vertikal auf- und niederführbaren, wagerecht bewegbaren Einsetzkopfes mit einer verdrehbaren Spindel, auf welche die Einsatzteile nacheinander zum Einsetzen in entsprechende Bohrungen des Werkstückes aufschraubbar sind, und mit einer Steuerung zum Umschalten der Drehrichtung der Spindel nach erfolgtem Einsetzen eines Einsatzteiles.

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Eine erfindungsgemäße Maschine dieser Art ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine eine Halteeinrichtung für ein Einsatzteil aufweist, welche zwischen einer ersten Stellung, in welcher das Einsatzteil mit der Spindel axial fluchtet, festgehalten wird, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, daß eine Einrichtung zur Überführung der Halteeinrichtung aus der ersten in die zweite Stellung nach dem Aufschrauben des Einsatzteiles auf die Spindel vorgesehen ist und eine die Einsatzteile der Halteeinrichtung in ihre zweite Stellung einspeisende Einrichtung.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Halteeinrichtung für ein Einsatzteil ein das Einsatzteil normalerweise festhaltendes innerhalb eines vertieften Einsatzträgerblockes angeordnetes Halteorgan aufweisen, wobei dieser Block auf einem Arm angeordnet ist, welcher fest mit einer verdrehbaren Stange verbunden ist, während ein Antrieb für diese Stange zwischen der ersten und der zweiten Stellung entsprechenden Winkelstellungen vorgesehen ist. Als Antrieb kann ein auf dem Gestell montierter Druckluftzylinder vorgesehen werden, dessen Kolbenstange kraftschlüssig mit der verdrehbaren Stange verbunden ist.

Alternativ kann die Halteeinrichtung auch aus einer Aufnahmeeinrichtung für ein Einsatzteil bestehen, welche zwei scherenartig mit zwei Lenkern eines Gelenkparallelogramms verbundene Klemmbacken trägt, wobei die einander gegenüberliegenden Lenkerpaare des Gelenkparallelogramms durch einen Stössel oder dgl. betätigbar sind.

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Die Maschine kann außerdem Steuerorgane zur Überführung der Halteeinriohtung aus der ersten in die zweite Stellung bei einer vorgegebenen Stellung des Kopfes während dessen Abwärtsbewegung aufweisen, während außerdem Steuerorgane vorgesehen werden können, um die Halteeinrichtung aus der zweiten Stellung bei irgendeiner vorgegebenen Stellung des Kopfes während dessen Aufwärtsbewegung in die erste Stellung zurückzuführen.

Die Speiseeinrichtung für die Einsätze besitzt vorzugsweise ein Magazin, in welchem die Einsatzteile axial miteinander fluchtend aufgestapelt sind, während Anordnungen vorgesehen sind, um die Einsatzteile fortlaufend dem Magazin zuzuführen und der Arm des ersten Ausführungsbeispiels der Halteeinrichtung mit einem Ansatz versehen ist, welcher unter dem Magazin verschiebbar ist, um die Einsatzteile zwischen den aufeinander folgenden Arbeitsgängen in der zweiten Stellung abzustützen. Beim zweiten Ausführungsbeispiel bilden die Klemmbacken einen Sitz für das festzuhaltende Einsatzteil.

Zur Benetzung der Einsatzteile nacheinander mit dem Klebemittel kann eine Injektionseinrichtung vorgesehen werden, welche zweckmäßigerweise aus einem das Klebemittel unter Luftdruck enthaltenden Behälter und einem membranbetätigten, luftgesteuerten Abgabeventil besteht, welches intermittierend die Abgabe einer vorgegebenen Menge des Klebemittels erlaubt, welches von einem Ausgang des Ventils durch eine Injektionsdüse abgegeben werden soll.

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Während vorstehend die wesentlichsten Konstruktionsmerkmale einer erfindungsgemäßen Maschine nur in großen Umrissen wiedergegeben wurden, soll die Erfindung nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert werden; es zeigen:

Figur 1 eine im allgemeinen perspektivische Darstellung der halbautomatischen erfindungsgemäßen Maschine zum Einsetzen von Einsatzteilen in ein Werkstück, wobei diese Maschine mit den erfindungsgemäßen Speise-Aufnahme- und "Locktite"-Injektoreinrichtungen versehen ist;

Figur 2 eine perspektivische Darstellung der Speise- und Halteeinrichtungen aus Figur 1 in vergrößertem Maßstäbe;

Figur 3 eine Draufsicht auf die Halteeinrichtung im Teilschnitt;

Figur 4 einen Schnitt durch Figur 3 längs der Linie I-I;

Figur 5 einen Schnitt durch Figur j5 längs der Linie II-II, wobei die Halteeinrichtung in Speisestellung dargestellt ist;

Figur 6 schematisch den Einsetzkopf mit den zugeordneten Steuerventilen und Haltern;

Figur 7 das pneumatische Leitungssystem der Maschine;

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Figur 8 eine Seitenansicht des vorerwähnten zweiten Ausführungsbeispiels der Halteeinrichtung;

Figur 9 eine Draufsicht auf dieses Ausführungsbeispiel; und Figur 10 ein Einzelteil in perspektivischer Darstellung.

Die erfindungsgemäße Maschine kann im allgemeinen in folgende, in Figur 1 durch die entsprechenden Symbole gekennzeichnete Hauptaggregate unterteilt werden:

A. Den Einsetzkopfj

B. die Speiseeinrichtung für die Einsatzteile;

C. die zurückziehbare Aufnahmeeinrichtung für die Einsatzteile;

D. den Rückzugsmechanismus für die Aufnahmeeinrichtung;

E. die "Locktite"-Klebemittel-In;jektionseinrichtung·

Der luftbetätigte Einsetzkopf A ist verschiebbar auf einer Tragplatte 2 angeordnet, von .welcher in Figur 1 ein Teil aus Gründen der Übersichtlichkeit fortgelassen wurde. Bei Benutzung der Maschine wird dieser Einsetzkopf vom Bedienungsmann auf und nieder geführt, während seine Rückplatte 3 innerhalb von Nuten

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an jeder Seite der Tragplatte 2 geführt wird. Das Gewicht des Einsatzkopfes wird durch die Feder 5 ausgeglichen.

Der gesamte Einsetzkopf kann sich in jeder Richtung wagerecht bewegen, während er jedoch stets parallel zur senkrechten Achse des eigentlichen Kopfes 1 gehalten wird. Hierzu ist die Tragplatte 2 am Gestell 6 befestigt, welches seinerseits um die senkrechte Achse 7 verschwenkbar ist, die das eine Ende eines zweiten Gestelles oder Armes, der in der Zeichnung allerdings nicht dargestellt ist, bildet, und zweckmäßigerweise auch auf einer senkrechten Achse gelagert ist. Alternativ kann auch jede andere äquivalente Einrichtung verwendet werden, um die freie Translation des Gestells β in eine vorher eingestellte wagerechte Ebene zu erleichtern, um den Kopf 1 leicht über alle Einsatzbohrungen des Werkstückes führen zu können.

An der Rückseite der Tragplatte 2 sind zwei Platten 8 und 9 befestigt, welche zwei Lager 10 und 11 für die senkrechte Stange 12 tragen. Die Verdrehung dieser Stange 12 wird durch den Druckluftzylinder 13 erreicht, dessen Kolbenstange 14 am Ansatz I5 angelenkt ist. Das Zylinderende ist mittels eines Drehzapfens an der Rückseite des Gestells 6 angelenkt. Der Ansatz I5 ist einstellbar mittels einer Buchse 17 und einer Stellschraube 17' auf der senkrechten Stange 12 befestigt. Das untere freie Ende" dieser Stange 12 trägt einen L-förmigen Arm 18, welcher durch eine senkrechte Rippe 18' (siehe Fig.2) verstärkt ist und einen kreisbogenförmigen Ansatz I9 trägt, der auf ihm mittels Schrauben 19^! befestigt ist. Am Arm 18 ist die Halteeinrichtung 20 für die

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Einsatzteile befestigt. Sie besteht aus einem Block 21 mit einer Führungsbohrung 22, in welcher ein Haltestift 23 für ein Einsatz teil verschiebbar ist. Dieser Haltestift 2j5 ist in Richtung auf das Prisma 24 federbeaufschlagt, welches durch die Flächen 25 und 26 der Ausnehmung 27 gebildet wird (Fig.3).

Der Haltestift 23 besitzt vorzugsweise ein abgeflachtes Ende 23* welches in eine abgeschrägte Fläche 23*' und eine Spitze 23''^! " ausläuft. Dadurch wird ein zuverlässiger Griff für das Einsätzteil I, an der Ecke des Prismas 24 gewährleistet.

Der Haltestift 23 besitzt außerdem ein in ihn eingeschraubtes oder sonstwie an ihm befestigtes nach oben weisendes Organ 28, welches durch einen Schlitz 21' an der Oberseite des Blockes nach oben hindurchragt. Der Schlitz 21' ist dabei so lang, daß der Haltestift 23 mittels des nach oben weisenden Stiftes 28 zurückgezogen werden kann, und zwar um ein Stück U₁, welches wenigstens gleich dem Abstand d~ ist, um den Weg für das Einsatz teil I₁ freizugeben, wenn der Arm 18 durch die Stange 12 verdreht wird.

Der nach oben weisende Stift 28 endet in eine abgeschrägte nockenartige Fläche 28', welche durch Komplementärflächen 29' und 30' zweier Anschlagstifte 29 (Fig.4) und 30 (Fig.5) ergriffen wird, wenn der Arm 18 in Aufnahme- oder Speisestellung liegt, wie im einzelnen noch zu erläutern sein wird.

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Die Speiseeinrichtung B ist im einzelnen in Figur 5 dargestellt und dort am besten zu sehen. Einsatzteile I₁, I₂, I·*, ... I_n werden durch einen Vibrator oder dgl. fortlaufend eingespeist und übereinander innerhalb des Magazinrohres 31 aufgestapelt. Andererseits können auch derartige bereits mit Einsatzteilen mechanisch oder von Hand gefüllte Rohre nacheinander eingesetzt werden, falls ein Magazinrohr leer ist. Das Magazinrohr 31 ist in einen Block 32 eingesetzt, welcher mit der Platte 9 durch die Mutter 32* fest verbunden ist (Fig.5). Der Ansatz 19 des Armes 18 gleitet unter dem Block 32 entlang, wenn der Arm durch die Stange 12 betätigt wird. Dabei ist der Hub des Armes 18 derart bemessen, daß in seiner äußersten Stellung (wie dies in Fig.3 gestrichelt dargestellt ist) der innerhalb des Prismas 24 ausgebildete Sitz für das Einsatzteil mit der Achse des Magazinrohres 31 fluchtet, d.h. in einer Stellung liegt, um die vom Magazinrohr freigegebenen Einsatzteile genau empfangen zu können.

Am Block 32 ist ein Kleinstdruckluftzylinder 33 angebaut. Die federbeaufschlagte Kolbenstange 34 dieses Druckluftzylinders 33 tritt durch die Wandung des Blockes 32 hindurch und drückt bei Betätigung des Zylinders das nächste bereitliegende Einsatzteil Ip gegen die gegenüberliegende Wandung des Blockes, während das Einsatζteil I, in Speiselage rutscht. Der Zylinder wird erst dann abgeschaltet, wenn das Prisma 24 erneut in Speiselage gebracht ist. Das Einsatzteil I₂ rutscht dann zusammen mit der gesamten Säule der Einsatzteile 1^₅, Ih ... nach unten. Dadurch wird sichergestellt, daß die Einsatzteile nicht kippen können, wenn sie in die gewünschte Lage innerhalb des Prismas 24 hinabrutschen.

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Die Injektionseinrichtung E für das Klebemittel Locktite besteht aus einer Düse J55 mit einem Zwischenstück 36, in welches das Klebemittel fortlaufend unter Druck vom Behälter 59 (Fig.7) eingespeist wird. Weitere Einzelheiten der Konstruktion eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dieser Einrichtung ergeben sich aus der später folgenden Beschreibung des pneumatischen Leitungssystems der Maschine.

In Figur 6 ist der Einsatzkopf 1 mit seiner Spindel 44 dargestellt, welche teilweise in das Einsatzteil I_Q hineinragt, welches in die Bohrung %5 des Werkstückes 46 eingesetzt werden soll. In dieser Anfangsstellung ist das Einsatzteil nicht vollständig auf die Spindel aufgeschraubt, d.h. ein schmaler Spalt S, bleibt frei. Wenn nämlich das Einsatzteil die angefaste Kante der Bohrung berührt und die Spindel sich im Uhrzeigersinn (+) dreht, so bringt die Reibung zwischen dem Einsatzteil und dem Werkstück die Spindel dazu, sich voll in das Einsatzteil einzudrehen, bis die Oberkante des Einsatzteiles gegen die Kante 47¹ der Spindelführung und das Lagerteil 47 stößt. Nunmehr beginnt" das Einsatzteil seinen Weg in die Bohrung 45 hinein. Innerhalb eines sehr geringen Abstandes S₂ von einigen Zehntel Millimeter berührt eine Fühlerbüchse 48, bevor die Oberkante des Einsatzes mit der Oberseite des Werkstückes 46 in einer Ebene liegt, das Werkstück und betätigt den Druckluftschalter V,, welcher die Drehrichtung der Spindel umkehrt. Der Spalt S^ ist dabei derart bemessen, daß die geringe Verzögerung in der Umschaltung der Drehrichtung infolge der Trägheit der umlaufenden Teile ausreicht, um das Einsatzteil vollkommen einzusetzen, ohne daß es

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in der Bohrung festgeklemmt wird, bevor die Spindel beginnt, sich durch Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn (-) vom Einsatzteil zu lösen.

Nachdem die Spindel vollkommen aus dem Einsatzteil herausgezogen ist, wird der Einsatzkopf vom Bedienungsmann angehoben. Wie insbesondere Figur 1 zeigt, ist am obersten Teil der Einrichtung ein Zweiwege-Druckluftventil Vp angeordnet, welches durch den Druckschalter Vgt oder Vg« betätigt wird, wobei jeweils nur einer dieser Druckschalter bei einer gegebenen Stellung des Ventils betätigt werden kann.

Zwei Kurventeile C₁I und C₁Tt sind starr mit dem Kopf 1 verbunden, wobei ihre Wirkungsflächen derart zueinander und zum Ventil Vp angeordnet sind, daß C₁H hinter C₁t hereilt, wenn der Kopf sich aus seiner obersten Stellung nach unten bewegt, während C,t hinter C₁M hereilt, wenn der Kopf sich aus seiner untersten Stellung nach oben bewegt. Die Phase zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schalterbetätigungen von Vp t und Vqh kann durch Veränderung des vertikalen Abstandes S., eingestellt werden.

Bei dem vorbeschriebenen Arbeitsgang ist es nicht ohne weiteres selbstverständlich, daß bei der Aufwärtsbewegung C₁H den Schaltknopf VgH nicht berührt, doch betätigt C-, _t Vp₅, nachdem der zusätzliche Abstand S-, durchlaufen wurde»

Das Ventil V₂ steuert die Betätigung des Druckluftzylinders IJ (Fig.l), um die Aufnahmeeinrichtung C in Speisestellung zu führen, wie dies gestrichelt in Figur 3 dargestellt ist, wenn der

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Schalter Vp₁₁ betätigt wird, und um die Einrichtung C in Aufnahmestellung zurückzubringen, wenn V₂t betätigt wird. Bei dem vorstehend beschriebenen Arbeitsbeispiel bringt daher die erste Druckluftschaltung (Vp_t durch C_1t) die Aufnahmeeinrichtung in Aufnahmestellung.

Am Ende der Aufwärtsbewegung des Kopfes 1 betätigt der Anschlag 49 einen weiteren Druckluftschalter V·,, welcher die Drehrichtung der Spindel wieder umkehrt, d.h. zurück in Richtung im Uhrzeigersinn, wobei außerdem die Injektionseinrichtung 36 für das Klebemittel betätigt wird, wie dies im einzelnen noch im Zusammenhang mit Figur 7 zu erläutern sein wird.

Wenn nun der Kopf nach unten gezogen wird, um das nächste Einsatzteil I, einzusetzen, läuft das Kurventeil C.i am Schaltknopf Vgt wirkungslos vorbei, da nunmehr lediglich Vgit-herausragt und vom Kurventeil C,n betätigt werden kann.

Dabei ist die Höhe von C₁H über der Spindel jedoch derart eingestellt, daß es den Schaltknopf Vp» erst dann betätigen kann, wenn die nachfolgenden Arbeitsgänge abgeschlossen sind, und zwar:

Als erstes trifft die Spindel 44 auf die Gewindebohrung des Einsatzteiles I₁, welches im Prisma 24 durch den federbeaufschlagten Haltestift 23 festgehalten wird. Die durch die abgeschrägte Spitze 23" ausgeübte Kraft sichert, daß infolge der Reibung zwischen dem Einsatzteil und den Prismenflächen das Einsatzteil

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sich nicht mit der Spindel drehen kann. Infolgedessen beginnt die Spindel, sich in das Einsatzteil hineinzuschrauben.

Bei einer bestimmten vorgegebenen Stelle, beispielsweise wenn die Spindel etwa 3/4 der Tiefe des Einsatzteiles erreicht hat, berührt das hinter dem Kopf 1 angeordnete und daran befestigte Nockenteil 29 (in Pig.6 in um 90° verdrehter Lage dargestellt) die Schrägflache 28' des nach oben weisenden Stiftes 2δ (siehe Fig.l) und drückt den Haltestift 23 nach rechts» Dadurch wird das Einsatzteil sofort freigegeben und kann sich zusammen mit der Spindel drehen. Ein weiteres Absenken des Kopfes 1 ergibt ein weiteres Zurückziehen des Haltestiftes 23., bis er den Abstand dg (Fig.3) überwunden hat, sodaß der Abstand zwischen der Spitze 23^m und der Fläche 26 größer ist als der Außendurchmesser des Einsatzteiles.

Zu diesem Zeitpunkt betätigt das Kurventil C-, η den Schaltknopf VpH , und der Zylinder 13 wird wirksam, um die Aufnahmeeinrichtung C in die zweite Speisestellung zurückzubringen.

Bei Erreichen dieser Stellung erfolgen nachstehende Arbeitsgänge. Die Fläche 30' des feststehenden Fingers 30 trifft auf die Schrägfläche 28', um den Stift 28 nach rechts zu schieben, sodaß das Prisma 24 freigelegt wird, um das nächste Einsatzteil Ip vom Magazinrohr 31 aufnehmen zu können. Dieses Einsatzteil wird in Wartestellung durch die Oberseite des Armes I9 gleitend abgestützt und gleichzeitig durch die Kolbenstange 34 des Druckluftzylinders 33 festgeklemmt. Sobald das Prisma J>k- genau unter dem

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Einsatz I₂ liegt, wird der Zylinder 33 abgeschaltet, und das Einsatzteil I_? karai unter seinem Eigengewicht in das Prisma hineinfallen und die über ihm aufgestapelten Einsatzteile J.-*, "Lu, ... können nachfolgen.

In der Zwischenzeit, d.h. während der vorbeschriebenen Speisestufe, hat der Kopf ununterbrochen seine Abwärtsbewegung fortgesetzt. Wenn die Unterkante des Einsatzteiles die Bohrung 45 berührt (Fig.6), wird das Einsatzteil, bevor die Gewindegänge aus dem Werkstück 46 bezw. den Wandungen seiner Bohrung 45 herausgeschnitten werden können, kurzzeitig festgehalten. Dadurch kann die Spindel vollständig in das Einsatzteil eindringen, sodaß der Spalt S-, überwunden wird, woraufhin das Einsatzteil sich in das Werkstück einschneidet, bis der Abstand S^ überwunden ist und durch das Ventil V^t die Drehrichtung der Spindel wie bereits erläutert umgekehrt wird.

Erneutes Anheben des Kopfes 1 ergibt zunächst die Betätigung des Schaltknopfes V^i durch das Kurventeil C,, wodurch die Aufnahmeeinrichtung aus der Speisestellung in die Aufnahmestellung gebracht wird, wobei gleichzeitig das Einsatzteil Ig mitgeführt wird. Da der Stift 28 sich vom Finger 30 gelöst hat, wird das Einsatzteil I₂ nunmehr durch den Haltestift 23 festgehalten. Unmittelbar danach wird der Zylinder 33 betätigt, und seine Kolbenstange 3^ klemmt das Einsatzteil 1-, mit seinem oberen Teil gegen die Wandung der im Block 32 ausgebildeten Bohrung.

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Durch Betätigung des Ventils Y-, am Ende des Aufwärtshubes des Kopfes 1 wird die Drehrichtung der Spindel erneut umgekehrt und das Injektionssystem für das Klebemittel Locktite wie bereits beschrieben betätigt. Dadurch wird der gesamte Arbeitsgang zum Einsetzen eines Einsatzteiles abgeschlossen und die vorbeschriebenen Arbeitsgänge der Aufnahme des Einsatzteiles usvi. werden wiederholt.

Figur 7 zeigt das pneumatische Leitungssystem der vorbeschriebenen Maschine, worin aus Gründen der Übersichtlichkeit die zugeordneten mechanischen Bauteile schematisch mit denselben Bezugszeichen wie in der vorstehenden Beschreibung dargestellt sind.

Von einer Druckluftquelle 50 wird Druckluft über ein Hauptventil 51 in ein standardmäßiges Druckluftversorgungsteil L-, eingespeist, welches einen Filter 52, einen Luftöler und einen Druckregler 54 aufweist. Ein handbetätigtes Ventil 55 mit zugeordnetem Schalldämpfer 56 ist vorgesehen, um die erfindungsgemäße MaschiiE mit dem Luftversorgungsteil L, verbinden bezw. von ihm trennen zu können.

Das durch die Ventile V^ und V^ gesteuerte Ventil V₀ steuert die Drehung der Druckluftturbine innerhalb des Einsetzkopfes 1. Das Ventil V_Q ist in der Lage dargestellt, in welcher die Spindel im Uhrzeigersinn (+) angetrieben wird, d.h. die rechte Seite des Ventils ist wirksam, da es durch einen Luftimpuls seitens des Ventils V-, betätigt wurde, nachdem der Kopf 1 seine oberste

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Stellung erreicht hat und beginnt, abwärts zu laufen. Luftüberschuß wird durch die Schalldämpfer 57 und 58 abgeblasen.

Gleiahz,;.] oig, während die Aufnahme einrichtung sich in der ersten Stellung befindet, wird die Injektionseinrichtung für das Loc.-tite eingeschaltet. Diese Injektionseinrichtung cesteht auo dwn Behälter 59 für das Klebemittel Locktite, welcher- ständig unter Preßluft gehalten wird, ixidt-m das Außengehäuse όυ über ein zweites Luftbedienungsaggregat L.p mit Preßluft versorgt wird. Dieser Druck drückt die Flüssigkeit durch das Tauchrohr 6l und die Leitung 6l' in den Einlaß 52 der membrangesteuerten Abgabeeinrichtung 63. Normalerweise dichtet die Membran 63¹ die Auslaßöffnung 64 unter der kombinierten Wirkung der Feder 65 und des Leitungsdruckes seitens des Ventils 66 ab, wenn dieses sich in der rechten Lage befindet.

Das Ventil 66 ist dabei derart ausgebildet, daß es den Druck zur rechten Seite des Membrans 63¹ abschaltet, sodaß die Klebeflüssigkeit vom Injektor 36 (Fig.3) durch einen Druckimpuls von der (+)-Seite des Ventils V bei Betätigung des Ventils V-, durch den Anschlag 49 abgegeben wird. Bei Betätigung des Ventils 66 wird jedoch auch die pneumatische Zeitverzögerungseinrichtung betätigt, sodaß das Ventil 66 seine normale Abschaltstellung erst nach einem gewissen Zeitintervall wieder einnimmt, nachdem die Auslaßöffnung 64 der Abgabeeinrichtung 63 verschlossen ist. Die zeitliche Verzögerung der Einrichtung 67 kann eingestellt werden, um für jeden speziellen Einsatzzweck der erfindungsgemäßen Maschine die genaue Locktite-Menge abzugeben.

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AIs nächstes wird wie bereits erläutert, der SchaltLncpf V,,» nur cn das Kurventeil C₁ κ betätigt, sodaß dem Zylinder Iy ,Tt.oiuft augeleitet wird, urii den Kolben ce~w. cein^ Kolbenstange Ler^iczuschieben. Die Stange i.2, wexche an d.^ii I⁵latten ο und j \-.Λχ.-ζχ,, verdreht sich infolgedessen und uringt die Äufnahn.eeiririei* ;<.mg 20 in die zweite Gpeisc-stellung unmittelbar nachdem e,in E-nsatzteil teilweise auf ciio Spindel aufgeschraubt wurde.

Über die pneumatische Verzögerungseinrichtung 66 wiri der vcrr.er innerhalb des federbelasteten Haitezylinders 53 aufgcuauto L-ruc^ entspannt, v/obei die Zeitfolge derart eingestellt ist, daß das wartende Einsatzteii, weiches nicht mehr von eier i'edevt-elaßter.en Kolbenstange festgehalten wird, in dif_r Aufnai;rieeinrijatun- \.\neinf allen K.ann, kurz na end em diese wie bereits besci.r-ieben vw die richtige Stellung ;_"t-x-".int.;t ist.

fregan Ende der ^iu^ot^j-r,..^!:; i etärivt ct'Je ^T^ücx::e 4t -.;a V:.;.^. V·,. Nacu einer bestimmten vorrier eingestel 1 ,en ^eitiijiien ".":_■-sögerung, welche durch die Verzögerungseinrichtung t>. erzielt wird, wird das Ventil V₁. derart gesteuert, daß die Lrohrici.tunr der Spindel umgekehrt wird, indem die linke Seite (-} des Ventils V, r.iit der Preüluftleitung verounden Viird. Die Ventile 7. und V., nehmen unter dem Druck ihrer Federn vrieoer itire ursprüngliche kjteliung ein, sobald die Buchee 4c: ύο,π Werkstüc«; 4o u^ehoben hat, d.h. bei Beginn des Aufwärt Ei/U-^s ue^ Kopfes 1, ./:.bej die opindel von derii eingesetzten EinsatutjLi ic.j^esei:raub . >; ..vu.

Das Kurventil G,_t betätigt das Ventil V_0t, während der Kopf 1 sich seiner obersten Lage nähert, wodurch die Druckleitung i,u

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den Zylinder 33 angeschlossen wird. In diesen. Augenblick bewegt sich der Kolben des Zylinders Ij5 nach rechts und bringt die Aufnahmeeinrichtung mit dem darin befindlichen Einsatzteil wieder in die erste Stellung.

Am Ende des Aufwärtshubes des Kopfes 1 wird das Ventil V-, betätigt und die Drehrichtung der Spindel umgekehrt, sowie das Klebemittel eingespritzt, wie dies bereits erläutert wurde, sodaß ein vollständiger Arbeitsgang zum Einsetzen eines Ersatzteiles abgeschlossen ist.

Um die Hübe der Zylinder 13 und 33 eventuell abzudämpfen, kann in das Leitungssystem ein Luftgeschwindigkeits-Minderer 70 eingebaut werden.

Bei dem in den Figuren b und 9 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel einer Halteeinrichtung für die Einsatzteile sind zwei Klemmbacken 71 und 72 an zwei Lenkern 73 und 7^ eines Lenkerparallelogramms 73, 74, 75, 7ö befestigt. Um einen gewünschten Schereneffekt zu erreichen, ist die Klemmbacke 72 am Lenker 73 und die Klemmbacke 71 am Lenker ^r(K befestigt oder sind einteilig mit denselben ausgebildet. Federn 77 sind vorgesehen, um die beiden Klemmbacken fest gegeneinander zu drücken. Die beiden Klemmbacken haben einander gegenüberliegende V-förmige Einschnitte 79i um ein Einsatzteil fest ergreifen zu können.

Das gesamte LenKerparallelogramm mit den Klemmbacken sitzt am Ende einer Stange 80, welche in einer Aufnahme 8l verschiebbar gelagert ist, die ihrerseits an einer Platte 82, welche einen

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Teil des Maschinengestells bildet, hängt. Der die beiden Lenker 75, 7o verbindende Drehzapfen 83? besteht aus einem kurzen Bolzen, welcher nach unten in einen in die Stange δθ eingefrästen Schlitz 84 hineinragt. Vom vorderen Ende der Platte 82 ragt zur Gelenkverbindung der Lenker 751 76 ein Kopfbolzen 85, welcher in die Platte 82 hinein und aus ihr herausgeschraubt werden kann. Der Bolzen 83 ist ohne Seitenspiel in den Schlitz 84 eingesetzt. Die Form der Klemmbacken 7I und 72 wird aus Figur 10 besonders deutlich. Eine der Klemmbacken, in Figur 10 die Klemmbacke 72, besitzt den bereits erwähnten V-förmigen Einschnitt 79 und trägt im unteren Bereich eine seitlich abstehende Platte 72a. Die gegenüberliegende Klemmbacke 71 liegt auf dieser Platte 72a und besitzt ebenfalls, wie bereits erwähnt, einen Einschnitt 79, wobei beide Einschnitte symmetrisch angeordnet sind und ihre offenen Seiten einander gegenüberliegen. Die Stange 80 ist mit einem geeigneten Bügel 86 oder dgl. mit der Kolbenstange 87 eines PreßluftZylinders 88 verbunden, welcher den Antrieb der Maschine bildet.

Der bereits im einzelnen beschriebene pneumatische Antrieb arbeitet bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 bis 10 in der gleichen Weise wie bei der anderen Ausführung. Dieses zweite Ausführungsbeispiel einer Halteeinrichtung gemäß Figur bis 10 arbeitet dabei folgendermaßen:

Wenn man davon ausgeht, daß die in Figur 8 dargestellte Lage der Aufnahmeeinrichtung ihrer voll zurückgezogenen Stellung entspricht, so stoßen die beiden durch den Gelenkbolzen 83 miteinander verbundenen Lenker 75 und 76 gegen den Kopfdes Bolzens

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85, wodurch sie auseinandergespreizt werden, sodaß der Winkel zwischen ihnen stumpfer wird und die Lenker 73 und 7^ dieser Bewegung folgen müssen und die Klemmbacken 7I und 72 öffnen. In diesem Augenblick fällt vom Magazin M ein Einsatzteil in der bereits beschriebenen Weise auf die Platte 71* welche einen Sitz für das aufgenommene Einsatzteil bildet. Der Bedienungsmann bringt nun durch entsprechende Betätigung des Zylinders 88 dessen Kolbenstange 87 nach außen, sodaß das Lenkerparallelogramm 73* 74, 75, 76 nicht mehr von dem Druck beaufschlagt wird, den es vom Kopfbolzen 85 erhalten hat. Infolgedessen werden durch die Federn 77 die Klemmbacken geschlossen und das zwischen ihnen ruhende Einsatzteil wird zwischen den Einschnitten 79* 79 festgehalten. Die Stange 8O mit dem Lenkerparallelogramm und den beiden Klemmbacken setzt nun ihre Vorwärtsbewegung fort, bis das Einsatzteil sich unter dem Einsetzkopf DH befindet. Wenn sich dann die Spindel des Einsetzkopfes DH senkt, schraubt sie sich in der bereits beschriebenen Weise in das Einsatzteil und bringt es an die bestimmte Stelle.

Nach erfolgtem Einsetzen wird die Drehbewegung der Spindel umgekehrt, sodaß sie von dem Einsatzteil gelöst wird und über eine Nockeneinrichtung den pneumatischen Antrieb einschaltet, wodurch die Rückwärtsbewegung der Stange 80 und der an ihr hängenden Teile eingeleitet wird, bis das Lenkerparallelogramm wieder gegen den Kopfbolzen 85 schlägt, die Klemmbacken sich öffnen und der vorbeschriebene Vorgang wiederholt wird.

Während des Öffnens und Schließens der Klemmbacken 71 und 72 wird eine unbedingte Symmetrie dieser Teile dadurch erreicht,

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daß der Gelenkbolzen 8j5 einwandfrei in der Symmetrielinie gehalten wird, welche mit der Längsachse des Schlitzes 8Ψ zusammenfällt.

Während vorstehend lediglich einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert wurden, ist es selbstverständlich, daß im Rahmen der Erfindung die verschiedensten Abwandlungen möglich sind.

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Claims (23)

Andrejewslei, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen - 23 Patentansprüche:

1.; Maschine zum Einsetzen von Einsatzteilen in ein Werkstück, bestehend aus einem Gestell zur Aufnahme eines vertikal auf und nieder führbaren, wagerecht bewegbaren Einsetzkopfes mit einer verdrehbaren Spindel, auf welche die Einsatzteile nacheinander zum Einsetzen in entsprechende Bohrungen des Werkstückes aufschraubbar sind, und mit einer Steuerung zum Umschalten der Drehrichtung der Spindel nach erfolgtem Einsetzen eines Einsatzteiles, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine eine Halteeinrichtung (C) für ein Einsatzteil (I) aufweist, welche zwischen einer ersten Stellung, in welcher das Einsatzteil mit der Spindel (44) axial fluchtend festgehalten wird, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, daß eine Einrichtung (D) zur Überführung der Halteeinrichtung aus der ersten in die zweite Stellung nach dem Aufschrauben des Einsatzteiles auf die Spindel vorgesehen ist und eine die Einsätze der Halteeinrichtung in ihrer zweiten Stellung einspeisende Einrichtung (B).

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (C) ein Einsatzteil (i) in einem Aufnahmeblock (24) fixierendes federbeaufschlagtes Halteorgan (23) aufweist, wobei der Aufnahmeblock an einem am Maschinengestell angelenkten Arm (18) angeordnet ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (18) an einer mittels eines Antriebes (D) zwischen zwei der

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ersten und der zweiten Stellung der Halteeinrichtung (C) entsprechenden Winkelstellungen verdrehbaren Stange (12) befestigt ist.

4. Maschine nach Anspruch ~5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (D) aus einem am Maschinengestell befestigten und mit seiner Kolbenstange (14) an der verdrehbaren Stange (12) angelenkten Druekluftzylinder (Ij5) besteht.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Einsetzkopf (1) zwei Kurventeile (29j 30) in einer derartigen Lage angeordnet sind, daß durch das erste Kurventeil (29) das Halteorgan (23) bei in der ersten Stellung befindlicher Halteeinriehtung und bei irgendeiner vorgegebenen Stellung des Einsetzkopfes lösbar ist und durch das zweite Kurventeil (30) das Halteorgan bei in der zweiten Stellung befindlicher Halteeinrichtung lösbar ist.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung zur Überführung der Halteeinrichtung aus der ersten in die zweite Stellung bei einer vorgegebenen Stellung des Einsetzkopfes (1) während seiner Abwärtsbewegung vorgesehen ist.

7. Maschine nach Anspruch 6_S dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung zur Überführung der Halteeinrichtung aus der zweiten in die erste Stellung bei einer vorgegebenen Stellung des Einsetzkopfes (1) während seiner Aufwärtsbewegung vorgesehen ist.

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8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Einsetzkopf (1) ein drittes und ein viertes Kurventeil (C₁t; C₁Jt) in einem vorgegebenen Axialabstand (S^,) zur stufenweisen Einschaltung des Antriebes angeordnet sind.

9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Kurventeil (C., t) derart angeordnet ist, daß von ihm der Antrieb während des Aufschraubens eines Einsatzteiles (I) auf die Spindel (44) betätigbar ist.

10. Maschine nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kurventeil (29) derart angeordnet ist, daß ein Einsatzteil (I) vom Halteorgan (2j5) bei einer vorgegebenen Stellung des Einsetzkopfes (1) vor Betätigung des Antriebes durch das dritte Kurventeil (C₁₁) freigebbar ist.

11. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lufturnschalt-Ventil (V₂) zur Betätigung des Antriebes vorgesehen ist, welches in einem Ventilgehäuse einen doppeltwirkenden Kolben mit zwei beiderseits des Gehäuses der Kolbenstellung entsprechend herausführbaren Kolbenstangen (Vp_t bezw. Vp») aufweist und welches in Bezug auf das dritte und vierte Kurventeil (C₁Ij C₁It) derart angeordnet ist, daß die Enden der Kolbenstangen nacheinander von diesen beiden Kurventeilen beaufschlagbar sind.

12. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseeinrichtung (B) für die Einsatzteile (I) ein Magazin

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aufweist, in welchem die Einsatzteile koaxial zueinander übereinander durch eine geeignete Zuführeinrichtung aufstapelbar sind.

13· Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Magazin (3I) ein am Arm (18) befestigter Ansatz (19) derart verschiebbar angeordnet ist, daß die Einsatzteile darauf zwischen den aufeinanderfolgenden zweiten Stellungen der Halteeinrichtung abstützbar sind.

14. Maschine nach Anspruch 1J>, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckluftzylinder (33) zum Pestklemmen eines im Gleitkontakt mit dem Armansatz (I9) befindlichen Einsatzteiles (i) zwischen den aufeinanderfolgenden zweiten Stellungen der Halteeinrichtung vorgesehen ist.

15· Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Einsatzteile (i) nacheinander mit einer Klebeflüssigkeit benetzende Injektionseinrichtung (E) vorgesehen ist.

16. Maschine nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektionseinrichtung (E) eine am Aufnahmeblock (24) für die Einsatzteile (i) befestigbare Spritzdüse (36) aufweist.

17. Maschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektionseinrichtung (E) einen die Klebflüssigkeit mit Druckluft beaufschlagenden Flüssigkeitsbehälter (59) und ein membranbetätigtes luftgesteuertes Abgabeventil (63) zur intermittieren-

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den Abgabe einer vorgegebenen Menge der Klebflüssigkeit durch einen zur Spritzdüse (36) führenden Ventilauslaß (64) aufweist.

l8. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Antrieb der Spindel (44) eine Druckluftturbine vorgesehen ist.

19· Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß die Halteeinrichtung für die Einsatzteile (l) zwei scherenartig an zwei Lenkern (733 74) eines Lenkerparallelogramms (73* 74, 75j 76) befestigte Klemmbacken (7I, 72) aufweist, wobei die gegenüberliegenden Lenker (75.» 76) des Lenkerparallelogramms durch ein Druckorgan (85) betätigbar ist.

20. Maschine nach Anspruch 19* dadurch gekennzeichnet, daß eine die unbedingte Symmetrie des Lenkerparallelogramms und der Klemmbacken in jeder Stellung gewährleistende Anordnung (83, 84) vorgesehen ist.

21. Maschine nach Anspruch 19* dadurch gekennzeichnet, daß das Druckorgan (85) gegenüber dem Lenkerparallelogramm einstellbar

22. Maschine nach Anspruch 19* dadurch gekennzeichnet, daß eine (72) der Klemmbacken (71, 72) eine seitlich abstehende Platte (72a) trägt, welche unter die andere Klemmbacke (7I) greift und dadurch eine Auflage für ein Einsatzteil bildet.

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23. Maschine nach Anspruch 20., dadurch gekennzeichnet, daß der diametral den beiden Klemmbacken (71> 72) gegenüberliegende Gelenkzapfen (83) des Lenkerparallelogramms in einen Schlitz (84) eingreift, der im Tragorgan (80) für das Lenkerparallelogramm und die Klemmbacken ausgebildet ist.

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