DE2700864C2 - Schwerkraftfördersystem - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schwerkraftfördersystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Viele Werkstücke müssen beim Fördern zwischen Hersteilungsstufen einzeln gehandhabt werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Werkstücke teilweise oder vollständig bearbeitet wurden und grobe Beanspruchungen nicht aushalten. Jede Berührung der kritischen Werkstückflächen untereinander oder mit dem Handhabungsgerät kann einen dauerhaften Schaden hervorrufen bzw. einen Schaden, der sich bei der Weiterverarbeitung nachteilig auswirkt.

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65 Um diese Nachteile zu vermeiden, sind Schwerkraftfördersysterne der eingangs angegebenen Art entwikkelt worden. Ein solches System ist beispielsweise aus der VDI-Ricbtlinie 2328 (Ausgabe November 1967) bekannt und dort unter dem Kapitel »Bauarten der Laufwerke und Laufbahnen« in den entsprechenden Skizzen b—e dargestellt Bei dem bekannten Schwerkraftfördersystem weist jeder Werkstückträger eine auf der Tragfläche der Förderrinne ablaufende Rolle auf, deren Seitenflächen von den Führungsflächen der Förderrinne geführt werden. Ein Arm ist frei drehbar in der Rollenachse gelagert und weist einen freien, zur Lagerung des Werkstückes dienenden Endabschnitt mit einer öffnung 7ΛΧΤ Erfassung des Werkstückes auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schwerkraftfördersystem der angegebenen Art mit besonders geringer Bauhöhe zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dutch ein Schwerkraftfördersystem mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst

Bei der erfindungsgemäßcn Lösung verläuft der Endabschnitt des Armes im wesentlichen koaxial zur Rollenachse. Hierdurch werden zwei entscheidende Vorteile erzielt: zum einen wird ein Hin- und Herschwingen des Werkstückes bei einem plötzlichen Stop etc. weitgehend ausgeschaltet, da der Schwerpunkt des Werkstükkes wesentlich höher Hegt und zum anderen wird die Gesamthöhe des Fördersystems beträchtlich verringert was insbesondere für spiralförmig angeordnete Förderrinnen von Bedeutung ist deren Abstand dann entsprechend kleiner gehalten werden kann. Diese Vorteile sind mit den bekannten Ausführungsformen, bei denen der Werkstückträger von der Rolle nach unten herabhängt, nicht erzielbar.

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Schwerkraftfördersystems;

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 in F i g. 1;

Fig.3 eine Ansicht gemäß Linie 3-3 in Fig. 1, die mehrere Werkstückträger und Werkstücke darstellt;

F i g. 4 eine Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Schwerkraftfördersystems;

F i g. 5 einen Schnitt gemäß Linie 5-5 in F i g. 4;

F i g. 6 eine schematische Draufsicht eines Belademechanismus, wobei die Förderrinne für die Werkstückträger nicht gezeigt ist;

F i g. 7 eine Ansicht gemäß Linie 7-7 von F i g. 6;

F i g. 8 eine Ansicht gemäß Linie 8-8 in F i g. 6;

F i g. 9 eine schematische Draufsicht auf einen Entlademechanismus und

Fig. 10 eine Ansicht gemäß Linie 10-10 in Fig. 9.

Zunächst wird auf F i g. 1 Bezug genommen. Ein Werkstückträger ist mit der Bezugszahl 10 gekennzeichnet. Er umfaßt eine Rolle 12 mit einer zylindrischen Außenfläche. Innerhalb der Rolle 12 ist entlang der Rollenachse ein reibungsarmes Lager 14 angebracht. In diesem ist ein Trägerarm 16 durch eine Mutter 18 gehalten. Der sich seitlich erstreckende Abschnitt des Armes 16 besitzt ein kürzeres Bein 20 und ein längeres Bein 22, die durch einen schlüssellochartigen Schlitz 24 voneinander getrennt sind. Das innere Ende dieses Schlitzes wird von einer vergrößerten Kreisöffnung 26 gebildet. Wie in der Zeichnung dargestellt, sind die obere und die untere Fläche der Beine 20.22 flach.

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Bei dem dargestellten Werkstück W handelt es sich um ein Ventil für eine Brennkraftmaschine. Dieses Werkstück wurde ausgewählt, da es ein gutes Beispiel für diejenigen schwierigen Teile ist, die bei modernen Herstellungsverfahren gehandhabt werden müssen. Das Ventil muß von einer Herstellungsstufe zur anderen durch die ganze Folge vcn Arbeitsvorgängen transportiert werden. Dabei werden seine kritischen Flächen zunehmend verletzlich und können durch Berührung untereinander oder mit der zu handhabenden Ausrüstung permanent beschädigt werden. Das Werkstück VV wird von den Beinen 20,22 getragen und in der Kreisöffnung 26 durch Berührung des sich verjüngenden Halsabschnittes 28 an der Unterseite des Ventilkopfes 30 gehalten. Diese Unterseite verbindet den Ventilkopf mit dem Ventilschaft 32.

Der Werkstückträger 10 bewegt sich rollend in einer nach unten geneigten Förderrinne 34. Die Förderrinne 34 besteht aus in seitlichem Abstand voneinander angeordneten, mit Führungsflächen versehenen Schienen 35, 38 und mit Tragflächen versehenen Schienen 40, die durch Abstandsstücke 42,44 voneinander getrennt sind. Diese Teile sind durch Bolzen und Muttern 46 aneinander befestigt. Der Werkstückträger 10 wird innerhalb der Förderrinne, die die erwähnten Schienen aufweist, durch eine Halteschiene 48 gehalten, die etwas oberhalb der Rolle 12 angeordnet ist und durch ein Abstandsstück 50 sowie eine Mutter-Bolzen-Verbindung 52 an ihrem Platz gehalten wird.

Alle genannten Schienen sind vorzugsweise aus einem legierten Bandstahl hergestellt, der so wärmebehandelt ist, daß er die Eigenschaften einer Feder besitzt. Dieses Material ist in der Stahlindustrie als blau getemperter Bandfederstahl bekannt. Das Tempern dieses Stahls macht ihn verhältnismäßig hart; er ist dann mit herkömmlichen Schneidwerkzeugen schwer zu bearbeiten. Er kann jedoch leicht mit gewöhnlichen Blechwerkzeugen durchlöchert und abgeschnitten werden. Dieses bevorzugte Material wird deshalb gewählt, weil es von Hand in glatte Kurven gelegt werden kann, und weil es besonders gute Abnutzungseigenschaften und Stoßresistenz besitzt Es hat außerdem den Vorteil, daß es mit Löchern und Schlitzen vorfabriziert und dann an den Montageort gebündelt verschickt werden kann, wo dann die Förderrinne errichtet wird.

Wie in F i g. 3 gezeigt, haben alle Schienen mit Ausnahme der Führungsschiene 38 Schlitze 54, in denen die Befestigungsbolzen untergebracht sind. Diese längs ausgerichteten Schlitze sind so angebracht, daß die Entfernung zwischen benachbarten Enden von jedem Paar Schlitze wesentlich geringer ist als die Länge der Schlitze. Auf diese Weise können Befestigungsbolzen durch die sich überlappenden Schlitze passend zu den in regelmäßigen Abständen angeordneten Löchern 56 in der Führungsstange 38 gesteckt werden, auch wenn die Schlitze in den zusammengebauten Schienen relativ zu den benachbarten Schienen versetzt sind. Auch in der Schiene 38 können anstelle der in regelmäßigen Abständen angeordneten Löcher, wie dargestellt, Schlitze ausgebildet sein. Aus der obigen Beschreibung folgt, daß die Rinne ohne Anziehen der Muttern und Bolzen so zusammengebaut werden kann, daß sie beim Aufbau so gekrümmt wird, daß sie einem beliebigen gekrümmten Weg folgt. Auf diese Weise kann der erwünschte Bestimmungsort bequem erreicht werden. Dann werden die Muttern angezogen, Dabei ergibt sich eine starre, dauerhafte und verhältnismäßig wenig flexible Struktur.

F i g. 3 zeigt die Förderrinne 34 in normalem, geneigtem Einbau. Hier bewirkt die Schwerkraft, daß die aufeinanderfolgenden Werkstückträger die geneigte Rinne hinabrollen. Ein Anschlag (der hiernach anhand der Fig.6 beschrieben wird) hält die Abwärtsbewegung der Träger an, die in F i g. 3 aneinanderstoßend dargestellt sind. Der stromauf befindliche Träger iOA ist beim Herabrollen dargestellt Seine Bewegung wird angehalten, wenn er den nächstliegenden stromab angeordneten Träger 10 berührt.

ίο Der Durchmesser der Rollen 12 ist wesentlich größer als der Durchmesser des Ventükopfes 30. Dies verhindert, daß sich die Ventile gegenseitig berühren. Zusätzlich wird verhindert, daß sich die Trägerarme 16 zusammen mit den Rollen 12 drehen. Dies geschieht durch die Anwesenheit der Werkstücke W, deren schwergewichtige Schaftenden diese in aufrechter Orientierung halten. Es wird jedoch auch in Abwesenheit eines Werkstückes V/ verhindert, daß sich die Trägerarme drehen. Sie werden in einer Ebene gehalten, die im wesentlichen parallel zur Tragfläche der Schienen 40 verläuft Dies geschieht durch den oberen Rand der i'ührungsschiene 36, die der Unterseite des Armes 16 eng benachbart ist

Die in den Fig.4 und 5 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich nur geringfügig von der in den F i g. 1 und 2 gezeigten. Bei dieser Ausführungsform ist der schlüssellochartige Schlitz 24 durch einen geraden Schlitz 58 ersetzt Die Haltefunktion der vergrößerten öffnung 26 wird durch eine Schiene 60 für das Werkstück übernommen. Die Schiene 60 ist durch Abstandsstücke 62, 50 derart positioniert, daß sie parallel zur Rinne entlang einer Linie verläuft, die den seitlichen äußeren Kanten der Werkstückköpfe 30 benachbart ist Die Schiene 60 ist durch Mutter und Bolzen 64 an der Schiene 38 angebracht Wenn das Fördersystem Werkstücke von Arbeitsvorgang zu Arbeitsvorgang transportiert und die fertiggestellten Werkstücke schiießiich entfernt werden, kehren die Träger unter dem Einfluß der Schwerkraft leer zum Anfangspunkt zurück. Auf diese Weise sind an verschiedenen Abschnitten des Systems die Träger leer. An diesen Abschnitten wird also keine Schiene 60 benötigt. Der obere Rand der Führungsschiene 36 hält jedoch die Trägerarme 16 weiterhin in einer Ebene, die im wesentlichen parallel zur Tragfläche der Schienen 40 verläuft.
In den Fig.6, 7 und 8 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Beladevorrichtung für das Fördersystem dargestellt. Diese Beladevorrichtung enthält zwei nach unten geneigte Trägerschienen 66, 68, die unter einem Winkel auf die Förderrinne zu verlaufen und in kurzen, im wesentlichen horizontal verlaufenden Endabschnitten enden. Auf diesen werden die Werkstücke durch einen Anschlag 70 in Ruhe gehalten. Wenn sich das Werkstück dem Anschlag 70 nähert, betätigt es einen Schalter 72, worauf ein Zylinder 74 den Anschlag 70 zurückzieht Gleichzeitig werden die Stellungen der Anschläge 76, 78 durch Betätigung der Zylinder 80, 82 (vergleiche Fig.8) umgekehrt. Hierdurch wird der zuvor beladene Träger 10ß gelöst; er kann sich mit dem Werkstück W1 stromabwärts bewegen. Nach einer bestimmten Zeit befiehlt ein Signal die Rückkehr der Zylinder 80, 82 in ihre ursprüngliche Steüung. Dadurch kann die Folge leerer Träger stromauf um eine Position weiterrücken. Wenn der Arm 16 des Trägers IOC sich vorwärtsbewegt, b>.rührt sein verlängertes Bein 22 den Schaft 32 des Werkstückes Wan der Beladestation und führt ihn entlang dem Endabschnitt der längeren Schiene 68, bis das Werkstück von den Schienen 66, 68 freikommt und in der vergrößerten öffnung 26 des Schiit-

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zes im Trägerarm abgesetzt wird. Der Träger IOC bewegt sich dann unter dem Einfluß der Schwerkraft in eine Stellung, in der er am Anschlag 76 anliegt. Die Kraft, die zur Führung des Werkstückes auf den Trägerarm erforderlich ist, wird nicht nur durch die auf den Träger IOC wirkende Gravitationskraft zur Verfügung gestellt, sondern auch durch die auf die stromaufwärts hiervon befindlichen Träger wirkende Gravitationskraft Nach Beladen eines Werkstückes kehrt der Anschlag 70 in die in Fig.6 dargestellte Stellung zurück. Dadurch wird die Beladevorrichtung für das nächste Werkstück bereitgemacht, welches einen weiteren Beladezyklus einleitet.

In den Fig.9 und 10 ist eine bevorzugte AusfUhrungsform eines Entlademechanismus dargestellt. Bei dieser Anordnung arbeiten die Anschläge 84,86 im wesentlichen ebenso wie die Anschläge 76, 78 bei der in Fig.6 gezeigten Beladestation. Die Anschläge 84, 86 werden jedoch durch einen geeigneten Schalter gesteuert, der dem Schalter 72 ähneln kann und so angeordnet ist, daß er, nach Bedarf, beispielsweise durch einen beladenen Träger 10 geschaltet werden kann, der sich direkt neben der Entladestation an deren stromauf gerichteter Seite befindet. Die Entladestation enthält zwei nach unten geneigte Trägerschienen 88, 90, deren obere, horizontal angeordnete Endabschnitte direkt unterhalb der Bewegungsbahn der Beine 20, 22 der Trägerarme 6 angebracht sind. Eine Nockenstange 92 ist direkt oberhalb der Bewegungsbahn der Beine 20, 22 angeordnet und verläuft parallel zu den Schienen 88, 90. Wenn ein am Trägerarm gehaltenes Werkstück W2 in Berührung mit dem Endabschnitt der Nockenstange 92 gerät, wird es zum Teil aus dem Schlitz im Arm in die Stellung geführt, die in den Fig.9 und 10 gezeigt ist. Zu Beginn des nächsten Zyklus wird das Werkstück vollständig aus dem Arm 16 herausgedrückt und gleitet die geneigten Schienen SS, 90 herab.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

27 OO Patentansprüche:

1. Schwerkraftfördersystem für Werkstücke, insbesondere Werkstücke mit einem Kopf und einem herabhängenden Schaft geringeren Querschnitts, mit einer nach unten geneigten Förderrinne, durch die Werkstückträger unter dem Einfluß der Schwerkraft rollen und die eine nach unten geneigte Tragfläche sowie seitliche Führungsflächen enthält, wobei jeder Werkstückträger eine auf der Tragfläche ablaufende Rolle, deren Seitenflächen von den Führungsflächen der Förderrinne geführt werden, ein reibungsarmes Lager für die Rolle und einen Arm umfaßt, der frei drehbar in der Rollenachse gelagert ist und dessen freier, zur Lagerung des Werkstückes dienender Endabschnitt mit einer öffnung zur Erfassung des Werkstückes versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (16) aus einer Seitenfläche der Rolle (12) im wesentlichen parallel zur Tragfläche der Förderrinne (34) über deren Trag- und Führungsfläche auskragt, so daß der Endabschnitt des Armes (16) im wesentlichen koaxial zur Rollenachse verläuft.

Z Schwerkraftfördersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (12) einen Durchmesser aufweist der mindestens geringfügig größer ist als die größte seitliche Abmessung des Werkstückes (W) in Förderrichtung.

3. Schwerkraftfördersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (26) im Endabschnitt des Armes (16) durch eine Gabelung (24) gebildet ist.

4. Sch werkraf ί fördersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (26) durch einen schlüssellochartigen, offenen Schlitz gebildet ist

5. Schwerkraftfördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der sich seitlich erstreckende Arm (16) flach ausgebildet ist und sich in geringem Abstand parallel zur Oberkante einer eine Führungsfläche der Förderrinne (12) aufweisenden Schiene (36) erstreckt

6. Schwerkraftfördersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine eine weitere Führungsfläche der Förderrinne (12) aufweisende Schiene (60) vorgesehen ist, die sich über der Rolle (12) nach unten erstreckt und deren unterer Rand geringfügig oberhalb des flachen Endabschnittes des Armes (16) und seitlich außerhalb des Werkstückes (W) verläuft, wobei die Außenseite des Werkstückes an der Schiene (60) geführt ist