DE2805556A1

DE2805556A1 - Vorrichtung zur erzeugung zusammenwirkender bewegungen von arbeitsorganen in einer maschine oder anlage

Info

Publication number: DE2805556A1
Application number: DE19782805556
Authority: DE
Inventors: Kurt Henry Smedlund
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-02-10
Filing date: 1978-02-10
Publication date: 1978-08-17
Also published as: NO147144B; DK54778A; FR2380103A1; FI65049C; BE863785A; AT364316B; DD134071A5; SE404006B; NO147144C; JPS53115577A; GB1602481A; FI65049B; NL7801490A; ATA62378A; SE7701475L; FI780404A; US4241652A; NO780451L

Description

Kurt Henry SMEDLUND,

S-301 02 Halmstad (Schweden)

'Vorrichtung zur Erzeugung zusammenwirkender Bewegungen von Arbeitsorganen in einer Maschine oder Anlage"

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung zusammenwirkender Bewegungen von Arbeitsorganen in einer Maschine oder Anlage, welche jeweils bei ihren Verschiebungen von einer Stellung in eine andere zur Durchführung eines Arbeitsvorganges von der Verschiebung eines oder mehrerer anderer Arbeitsorgane abhängig ist.

Ein derartiges Zusammenwirken zwischen verschiedenen Arbeitsorganen ist erforderlich in Maschinen für die Herstellung von Erzeugnissen verschiedenster Art, in Verpackungsmaschinen wie auch für den Transport von Erzeugnissen zwischen verschiedenen Stationen einer Anlage. Dabei kommt üblicherweise irgendeine Programmsteuerung zur Anwendung, die über mechanische, pneumatische, hydraulische oder elektrische Mittel bewirkt, dass die betreffenden Arbeitsorgane ihre Arbeitsabläufe im richtigen Zeitpunkt und in richtiger Reihenfolge ausführen. Gemeinsam für alle früher bekannten Maschinen ist nun aber, dass die Prgraunmsteuerungen dieser Maschinen bei steigender Anzahl von Arbeitsorganen und zunehmender Differenziertheit ihrer Bewegungsabläufe sofort

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sehr kompliziert werden. Dies hat eine wesentlich verteuerte Herstellung dieser Maschinen zur Folge, während gleichzeitig die Funktionssicherheit meist nachlässt und daher die Gefahr eines Betriebsausfalls ansteigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die mit verhältnismässig einfachen, mechanischen Mitteln das gewünschte Zusammenwirken mehrerer in einer Maschine oder Anlage enthaltenen Arbeitsorgane selbsttätig und ohne aufwendige Steuereinheit ermöglicht.

Die Erfindung kennzeichnet sich durch eine verdrehbare Buchse, die mindestens mit einem ersten Arbeitsorgan verbunden ist und mit inwendigen Steuernuten versehen ist, welche entsprechend einem vorausbestimmten Programm Steuer-Kurven bilden, und durch einen verdrehfesten, langgestreckten Körper, der mit mindestens einem anderen Arbeitsorgan verbunden ist und axial in der Buchse verschiebbar ist und mit einem in Querrichtung herausragenden Steuerzapfen versehen ist, wobei der langgestreckte Körper bei seiner Verschiebung in einer Richtung für die Ausführung eines Arbeitsablaufes mit Hilfe seines Arbeitsorganes mit seinem Steuerzapfen in einer der Steuernuten gleitet und die Buchse und hierdurch das mit ihr verbundene erste Arbeitsorgan in Übereinstimmung mit der vorausbestimmten Kurvenausbildung der betreffenden Steuernut bis in die beabsichtigte Lage gegenüber dem genannten anderen Arbeitsorgan verdreht.

Vorzugsweise besteht der langgestreckte Körper aus einer in der genannten Buchse verschiebbaren inneren Buchse, die mit inwendigem Gewinde versehen ist und axial auf einer verdrehbaren, mit Gewinde versehenen Spindel läuft.

Im folgenden soll die Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher verdeutlicht werden, die als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Müllsackhaltergestell vom Karusselltyp veranschaulichen, das mit einer Presse zum Zusammendrücken von Müll

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in Müllsäcken versehen ist. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung, Einzelheiten im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie H-II in Fig. 1, Fig. 3 die Abwicklung einer in der Vorrichtung enthaltenen Buchse mit inwendigen Steuernuten,

Fig. 4 den Mittelbereich der Fig. 1 in grösserem Maßstab, Fig. 5 einen waagerechten Schnitt durch den in Fig.4 dargestellten

Bereich und
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Müllsackhaltergestelles.

Die Vorrichtung besteht aus einem senkrechten, in Längsrichtung geschlitzten Rohr 1, welches mit Spanneinrichtungen 2 am unteren Ende und mit Befestigungszapfen 3 am oberen Ende ortsfest zwischen dem Boden 4 und der Decke 5 eines Raumes angebracht ist. Um das Rohr 1 herum ist eine mit inwendigen Steuernuten 6 versehene Buchse 7 angeordnet, die das Befestigungsorgan für Müllsackhalter bildet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Halter mit vier gewählt worden. Um die Buchse 7 herum sind an diesen vier, im Querschnitt vorzugsweise rechteckige, Sackhülsen angebracht. Am unteren Ende der Sackhülsen ist eine Plattform 11 angeordnet, auf der in den Sackhaltern 8 aufgehängte Müllsäcke ruhen. In jeder Sackhülse 9 ist eine Druckfeder 12 angeordnet, an der eine in der Sackhülse 9 teleskopisch verschiebbare Stange 13 federnd anliegt. Die Stangen 13 bilden an ihrem oberen Ende den Befestigungspunkt für je einen Müllsackhalterrahmen 14, der auf an sich bekannte Weise mit einem Stützrahmen 15 und einem Sperrrahmen 16 (siehe Fig. 2) ausgebildet ist und das Befestigungsorgan für einen Müllsack 10 darstellt.

In dem Rohr 1 ist eine senkrechte Gewinde-Spindel 17 angeordnet, die an ihrem oberen Ende in einem Getriebegehäuse 18 gelagert ist. An jedem Ende ist die Spindel 17 in einem Axiallager 19 gelagert. Ein wenig unter dem oberen Ende 20 der Spindel 17 weist die Spindel 17 einen Sitz 21 für einen Zahnkranz 22 auf. Unter diesem Zahnkranz 22 ist auf der Spindel 17 eine mit Innengewinde 24 ausgestattete Buchse 23 angeordnet. Diese Buchse ist über einen Arm

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25 mit einer Druckplatte 26 verbunden, welcher sich durch einen längsverlaufenden Schlitz 27 im Rohr 1 erstreckt. Der Schlitz 27 ist derart angeordnet, dass sich die Druckplatte 26 im Ruhezustand befindet, wenn sie sich zwischen und über zwei Müllsäcken 10 befindet. An ihrem unteren Ende ist die innere Buchse 23 mit einem Steuerzapfen 28 versehen, welcher ebenso den Schlitz 27 durchdringt und in eine der inwendigen Steuernuten 6 der äusseren Buchse 7 eingreift.

Wenn sich die Spindel 17 in einer Richtung zu drehen beginnt, bringt sie die Innenbuchse 23 dazu, sich axial abwärts zu verschieben. Der Verlauf, der hierbei zustande kommt, soll im folgenden unter Hinweis auf Fig. 3 beschrieben werden, die ein Beispiel der Ausbildung der Steuernuten 6 veranschaulicht. Mit den Buchstaben A-F werden die verschiedenen Lagen bezeichnet, die der Steuerzapfen 28 einnimmt und die Verdrehung der äusseren Buchse und mit ihr die Verdrehung der Sackhalter 8 veranlasst. Folglich gibt A die Anfahr- oder Ruhelage an, in welcher sich ein Sack 10 unter einem mit gestrichelter Linie veranschaulichten Abfallschacht und die Druckplatte 26 oberhalb und zwischen zwei Müllsäcken 10 befindet. Wenn die innere Buchse 23 ihre abwärtsgehende Bewegung beginnt, verschiebt sich der Zapfen 28 von der Lage A zur Lage B. Hier beginnt die Verdrehung der äusseren Buchse 7. Diese Verdrehung setzt sich fort, bis der Steuerzapfen in der Steuernut 6 die Lage C erreicht hat, welche durch die Verdrehung der Hülse eigentlich gerade unter der Lage B ist, wobei sich die Druckplatte

26 gerade über einem Müllsack 10 befindet. Bei fortgesetzter Verdrehung zur Lage D wird die Druckplatte 26 abwärts in einen Sack 10 zum Zusammenpressen des in diesem Sack gesammelten Mülles abgesenkt.

Die Spindel 17 wird nun angehalten und in der entgegengesetzten Richtung wieder in Drehbewegung versetzt, wobei die innere Buchse 23 umkehrt und der Steuerzapfen 28 sich von der Lage D zur Lage E verschiebt. Die Druckplatte 26 hat nun eine Lage oberhalb eines Sackes 10 erreicht. Bei sich fortsetzender Verschiebung des Steuer-

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zapfens 28 von der Lage E zur Lage F verdreht der Steuerzapfen die äussere Buchse 7 ebensoviel und in derselben Richtung wie bei der ersten Verdrehung bei der Verschiebung des Steuerzapfens von der Lage B zur Lage C. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel bedeutet dies, dass die äussere Buchse 7 und mit ihr sämtliche Müllsäcke 10 um eine Viertelumdrehung verdreht worden sind.

Die Umdrehungsbewegung der Spindel 17 wird von einem elektrischen Motor 29 herbeigeführt, der mittels einer Antriebskette 30 mit dem Zahnkranz 22 gekoppelt ist. Auf der Antriebswelle 31 des Motors 29 ist eine Kupplung 32 angeordnet, die bei einem gewissen erreichten Drehmoment den Motor auskuppelt und an einen Schalter 33 das Signal gibt, dass die Druckplatte 26 den gewünschten Pressdruck im Sack 10 erreicht hat, wodurch der Schalter 33 die Umdrehungsrichtung des Motors umschaltet.

Ein Fühlerarm 34 ist über einem Müllsack 10 angeordnet, um die Menge im Sack 10 abzutasten. Bei einer gewissen erreichten Menge im Sack 10 gibt der FühÄarm 34 ein Signal an den Motor 29, wodurch der Motor startet und ein neuer Arbeitsablauf nach dem oben beschriebenen Schema beginnt.

Ein weiterer Schalter 35 ist am Arm 25 der Druckplatte 26 angeordnet. Er gibt ein Signal ab, wenn die Druckplatte 26 ihre obere Lage erreicht, hat und angehalten werden soll.

Das Müllsackgestell soll in einem Müllraum derart aufgestellt werden, dass einer der Müllsäcke 10 gerade unter der Mündung eines Abfallschachtes 36 steht. Wenn dieser Müllsack 10 mit Müll angefüllt ist, gibt der Fühlerarm 34 an den Motor 29 ein Signal, und der Motor startet. Die Druckplatte 26 beginnt nun sich abwärts zu bewegen, das Gestell dreht sich um den halben Verdrehungsweg (45°), wie oben beschrieben, und die Druckplatte senkt sich weiter in einen anderen Sack 10 hinein, der sich nun gerade unter der Druckplatte 26 befindet. Der Sackhalter 8 folgt dieser Bewegung und schiebt die ihm zugeordnete Stange 13 teleskopisch in die Sackhülse 9

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unter Zusammenpressung der Feder 12 hinein. Wenn die Unidrehungsrichtung des Motors 29 umgeschaltet wird und die Druckplatte 26 sich wieder hebt, federt der Sackhalter 8 aufwärts in seine Ausgangslage zurück. Während des letzteren Teilabschnittes des Arbeitsablaufes, bevor der Schalter 35 den Strom zum Motor 29 abschaltet, dreht sich das Gestell umjden noch ausstehenden halben Verdrehungsweg (45°), wobei ein neuer Müllsack 10 gerade unter dem Abfallschacht 36 zu stehen kommt.

Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung wurde gewählt, um die Vorteile der Vorrichtung zu beleuchten. Die Konstruktion ist sehr kompakt und raumsparend, weil die in dieser enthaltenen Einzelteile, das eine innerhalb des anderen, zusammenarbeiten. Im vorliegenden Falle kann deshalb das Müllsackgestell mit nur geringer Bauhöhe gebaut werden. Auch wird nur ein Motor sowohl für die Verdrehung des Gestelles als auch für das Zusammenpressen des Mülles benötigt. Die Konstruktion ist eifach in ihrem Aufbau und dadurch äusserst betriebssicher. Alle Arbeitsabläufe werden selbsttätig ausgeführt, bis alle Müllsäcke angefüllt sind. Jede Änderung des Ablaufes, d.h. Start, Anhalt und Übergang von einem zum anderen Ablauf, geschieht gleichmässig und mit weichen Bewegungen. Die Bewegungen der in der Vorrichtung enthaltenen mechanischen Einzelteile werden schnell, jedoch schonend ausgeführt.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel begrenzt, sondern kann auch bei Industrierobotern i-n vielerlei verschiedenartigen Zusammenhängen zur Anwendung kommen. Innerhalb des Rahmens des vorliegenden Patentanspruches ist es beispielsweise möglich, statt der beschriebenen Spindel 17 und der inneren Buchse 23 eine hydraulisch oder pneumatisch angetriebene Kolbenzylindereinrichtung zu benutzen, deren Kolbenstange die innere Buchse23 ersetzt und dementsprechend die Vor- und Zurückbewegung ausführt. Die Kolbenstange kann hierbei unverdrehbar ausgeführt werden, und zwar dadurch, dass sie mit einem weiteren Steuerzapfen versehen wird, der in einer ortsfesten Nut seitlich der Kolbenstange gleitet.

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Auch wenn der langgestreckte Körper durch eine innere Buchse oder eine Kolbenstange gebildet wird, kann sie sowohl in waagerechter als auch in senkrechter Lage arbeiten.

Selbstverständlich können die Steuernuten 6 andere Kurven als die in der Fig. 3 veranschaulichte bilden. Es ist somit durchaus denkbar, eine Buchse 7 in einer Maschine durch eine andere Buchse zu ersetzen, die andere Kurven aufweist, und auf diese Art und Weise zu bewirken, dass in ein und derselben Maschine enthaltene Arbeitsorgane verschiedene Arbeitsablaufe ausführen.

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Claims

DR.-ING. W. BERNHARDT 66OO SAARBRÜCKEN» NASSAUER STRASSE 5

TELEFON (O68Et 34433

PATENTANWALT

Patentansprüche

Vorrichtung zur Erzeugung zusammenwirkender Bewegungen von Arbeitsorganen in einer Maschine oder Anlage, welche jeweils bei/Verschiebungen von einer Stellung in eine andere zur Durchführung eines Arbeitsvorganges von der Verschiebung eines oder Mehrerer anderer Arbeitsorgane abhängig sind, gekennzeichnet durch eine verdrehbare Buchse (7), die mindestens mit einest ersten Arbeitsorgan (S) verbunden ist und axt inwendigen Steuernuten (6) versehen ist, welche entsprechend einem vorausbestimmten Programs Steuer-Kurven bilden, und durch einen verdrehfesten, langgestreckten Körper (25), der sit mindestens eines anderen Arbeitsorgan (26) verbunden ist und axial in der Buchse (7) verschiebbar ist und mit einem in Querrichtung herausragenden Steuerzapfen (2S) versehen ist, wobei der langgestreckte Körper (23) bei seiner Verschiebung in einer Richtung für die Ausführung eines Arbeitsablaufes mit Hilfe seines Arbeitsorganes (26) mit seinem Steuerzapfen (28) in einer der Steuernuten (6) gleitet und die Buchse (7) und hierdurch das mit ihr verbundene erste Arbeitsorgan (8) in lieber eins timming mit der vorausbestimmten Kurvenausbildung der betreffenden Steuernut (6) bis in die beabsichtigte Lage gegenüber dem genannten anderen Arbeitsorgan (26) verdreht.
2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennze ichn e tj dass der langgestreckte Körper (23) aus einer in der genannten Buchse (7) verschiebbaren inneren Buchse (23} besteht, die mit inwendigem Gewinde versehen ist und axial auf einer verdrehbaren, mit Gewinde versehenen Spindel (17) läuft»
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 zum Aufsammeln und Zusammenpressen von Hüll, in welcher um eine senkrechte

Mittelachse verdrehbare Halter für Müllsäcke und eine Druckplatte enthalten sind, welche durch Verschiebung in einen Müllsack hinein den in diesem angesammelten Müll zusammenpresst, dadurch gekennzeichnet, dass ein senkrecht angeordnetes, mit einem längsverlaufenden Schlitz (27) versehenes Rohr (1) in der Mitte der Vorrichtung ortsfest angebracht ist, daß ferner die mit Steuernuten (6) versehene Buchse (7) das Rohr (1) umschliesst und mit den Müllsackhaltern (8) verbunden ist, dass ferner die mit Gewinde versehene Spindel (17) sich durch das Rohr (1) hindurch erstreckt und der auf der Spindel (17) angebrachte, als mit Innengewinde versehene Buchse (23) ausgebildete langgestreckte lörper (23) an seinem unteren Ende mit dem Steuerzapfen (28) versehen ist, der mit einer der Steuernuten (6) in der äusseren Buchse (7) in Eingriff steht und am oberen Ende mit der Druckplatte (26) über einen Arm (25) verbunden ist, der sich durch den Schlitz (27) im Rohr (1) erstreckt, und dass schliesslich die innere Buchse (23) bei der Verdrehung der Spindel (17) in einer Richtung sich axial abwärts unter Absenkung der Druckplatte (26) verschiebt und während dieser Bewegung mit Hilfe des Steuerzapfens (28) die äussere Buchse (7) und mit ihr die Müllsackhalter (8) zum Verdrehen zwingt, bis sich ein Müllsack (10) gerade unter der Druckplatte (26) befindet, und während ihrer fortgesetzten Bewegung die Druckplatte in den Müllsack (10) hinein zur Zusammenpressung des Abfalles in diesem absenkt und bei der Verdrehung der Spindel (17) in der entgegengesetzten Richtung sich axial aufwärts bewegt, wobei die Druckplatte (26) aus dem Müllsack (10) herausgehoben wird und danach mit Hilfe des Steuerzapfens (28} die äussere Buchse (7) und die Müllsackhalter (8) verdreht, bis eie neuer Müllsack (10) den von dem vorhergehenden Müllsack verlassenen Platz einnimmt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennze ίώ-m e t , dass die Spindel (17) von einem Motor (23) angetrieben ist, dessen Antriebsachse (31) mit einer Kupplung (32)

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verbunden ist, welche bei der Ueberschreitung eines gewissen Drehmomentes auf einen Schalter (33) wirkt, der hierdurch die Umdrehungsrichtung des Motors (29) umkehrt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Organ (34), welches eine gewisse erreichte Anhäufung in einem Müllsack (10) abtastet und dem Motor (29) einen Startimpuls erteilt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass um die äussere Buchse (7) herum Sackhülsen (9) angeordnet sind und dass in jeder dieser Sackhülsen eine darin verschiebbare Stange (13) angeordnet ist, die an ihrem oberen Ende mit einem Müllsackhalter (8) verbunden ist, und dass zwischen dem Boden der Sackhülse (9) und dem unteren Ende der Stange (13) eine Druckfeder (12) angeordnet ist.

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