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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine im Baukastensystem aufgebaute Vorrichtung
zur Sortierung und automatischen lagerichtigen Zufuhr von Schrauben oder anderen
Verbindungselementen aus einem ungeordneten Vorrat zu wenigstens einem mit Abstand
vom Vorrat angeordneten Werkzeug, mit welchem die Jeweils zugeführte Schraube kraftbetätigt
an einem Werkstück montierbar ist0 Bei der Serienfertigung von komplexen technischen
Produkten, z.B. der Endmontage von Kraftfahrzeugen auf einem Montageband stellt
sich häufig die Aufgabe, gleichartige Schrauben zu montieren, und zwar können dies
in schneller Aufeinanderfolge mittels eines elektrischen oder druckluftgetriebenen
Schraubers einzudrehende Einzelschrauben oder aber auch eine Anzahl von benachbarten
gleichartigen Schrauben sein, die durch eine zusammengefaßte Schraubergruppe mit
einer der Anzahl und Anordnung der ansudrehenden Schrauben entsprechenden Schraubwerkzeugen
gleichzeitig eingedreht werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zufuhr und das Einsetzen
der Schrauben zu den bzw. in die Schraubwerkzeuge zu automatisieren, so daß ein
Andrehen der Schrauben am Werkstück bzw die Bestückung des Werkzeugs oder auch eines
Schraubenmagazins von Hand entfällt.
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Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art wird diese
Aufgabe gelöst durch einen an sich bekannten Ordnungsautomaten, welcher die ungeordnet
in einen Vorratsbehält.r aufgegebenen Schrauben lagerichtig sortiert aufeinanderfolgend
in einen nachgeschalteten Linearförderer führt, eine an den Linearförderer angeschlossene
Meßstation, in welcher die Abmessungen der Schrauben aufeinanderfolgend auf Sollabmessungen
UberprUft werden und welche in Abhängigkeit vom Meßergebnis ein Gut- bzw Ausschuß-Signal
entwickelt, einen durch ein in der Meßstation entwickeltes Ausschuß-Signal betätigten
Ausschuß-Auswerfer, welcher die das Ausschuß-Signal auslösende Schraube aus der
Meßstation auswirft, einen bei Entwickeln eines Gut-Signals der Meßstation die gemessen.
Schraube aus der Meßstation wegführenden Förderer, eine am Förderer angeschlossene
und durch Je eine pneumatische Förderleitung mit Jedes der mit einer Schraube zu
beschickenden Werkzeuge verbundene Sohleuseneinheit, welche den Durchgang zur jeweiligen
Förderleitung wahlweise für den Durchtritt der Schraube öffnet bzw. zur Beaufschlagung
der Förderleitung mit Druckluft schließt und durch eine hinter dem Verschlußorgan
der Schleuseneinheit an der Schleuseneinheit angeschlossene wahlweise betätigbare
Druckluftquelle. Die Schrauben werden also vollautomatisch, d.h. ohne Eingrifr einer
Bedienungsperson aus einem ungeordneten Vorrat entnormen und aufeinanderfolgend
in eine bestimmte Lage gebracht, in welcher sie - nach Überprüfung auf die vorgeschriebene
Größe pneumatisch zu dem Schraubwerkzeug oder - ggf. - den automatisch beschickbaren
Schrauberköpfen
der Schraubwerkseuge geführt werden.
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Der die Schrauben vom Ordnungsautomaten zur Meßstation führende Linearförderer
weist dabei zweckmäßig zwei parallele, zwischen sich eine Förderbahn für die Schraubenschäfte
bildende Führungsschienen auf, deren lichter Abstand voneinander etwa gleich bzw.
etwas größer als der Durcimesser des Schafts der zu fördernden Schrauben ist, und
auf deren Oberseite die Schraubenköpfe abgestützt sind, und die Meßstation ist mit
einem Paar von am Jnde des Linearförderers auf gegenUberliegenden Seiten der Förderbahn
angeordneten Fühlern oder Sensoren für die Dicke der Schraubenschäfte und einem
Paar von Fühlern für die Länge der Schraubenschäfte versehen, wobei die Längen-FUhler
in solchem Abstand höhenversetzt zur Oberseite der Fhrungsschinen angeordnet sind,
daß der eine FUhler ein Signal entwickelt, wenn dieser Abstand wenigstens der kürzesten
zulässigen Länge des Schafts der Jeweils zu messenden Schraube entspricht, während
der andere Fühler ein Signal entwickelt, wenn der Schaft der Jeweiligen Schraube
länger als die maximal zugelassene Schraubenschaft-Länge ist.
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Als Fühler werden zweckmäßig berührungslos arbeitende Annaherungsfühler
verwendet, die beispielsweise auf die Änderung eines magnetischen oder elektrischen
Feldes beim Vorbeitreten einerzu prüfenden Schraube ansprechen.
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Das erste Fühlerpaar zur Einstellung auf unterschiedliche zulässige
Schraubenschaft-Durchmesser ist dabei zweckmäßig in horizontaler Richtung aufeinandeljzu
und voneinander weg verstellbar in der Meßstation gehaltert, während die Fühler
des zweiten Fühlerpaars zur Einstellung auf unterschiedliche zulässige Schraubenschaft-Längen
in senkrechter Richtung verstellbar in der Meßstation gehaltert werden sollten.
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Der die Meßstation mit der Schleuseneinheit verbindende Förderer kann
dabei so ausgebildet sein, daß er zwei am Ende des dem Ordnungsautomaten nachgoschlteten
Linearförderers angeordnete parallele und zwischen sich eine Fuhrungsbahn für die
Schraubenschäfte bildende Führungsschienen aufweist von denen die eine im Bereich
der Meßstation einen gesondert eingesetzten und aus der FUhruxgsstellung weg bewegbaren
FUhrungsschienen-Abschnitt aufweist, der mit einer durch ein in der Meßstation entwickeltes
Ausachuß-Signal auslösbar Betätigungseinrichtung gekoppelt ist, welche bei Auslösung
den Fülirungsschienen-Abschnitt aus der Führungsstellung wog bewegt und gleichzeitig
einen.
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die in der Meßstation befindliche Schraube aus der durch den wegbewegten
Führungsschienen-Abschnitt geöffneten Führungsbahn auswerfendes Auswerferelement
betätigt. Dabei kann der Führungsschienen-Abschnitt.
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im Bereich eines Endes aus der mit der restlichen Führungssche fluchtenden
Stellung wegschwenkbar gelagert sein, und das Auswerferelement wird so in Höhe des
Kopfs einer in der Meßstation befindlichen Schraube gehaltert, daß es in der Führungsstellung
unmittelbar
neben dem Kopf der jeweils in der Meßstation befindlichen Schraube steht, bei Auslösung
der Betätigungs einrichtung jedoch gleichzeitig mit dem Führungsschienen-Abschnitt
um dessen Schwenkachse schwingt und den Kopf der Schraube aus der durch den weggeschwenkten
EMhrungschienen-Ab 6 chnitt geöffneten Führungsbahn seitlich herausdrängt. Als Auswerfer-Betätigungseinrichtung
findet dabei vorzugsweise eine pneumatische Kolben-Zylinderqinheit Verwendung.
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Das Auswerferelement kann einfach eine in eine Gewindebohrung in einem
am Führungsschienen-Absohnitt angesetzten Hebelarm eingeschraubte Schraube sein,
deren freies Ende bis unmittelbar neben den Schraubenkopf einer in der Meßstation
befindlichen Schraube schraubbar und durch Veränderung der Einschraubtiefe auch
unterschiedlichen Schraubenkopfgrößen entsprechend eins tel 1-bar ist.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Führungsschienen des dem
Ordnungsautomaten nachgeschalteten Linearförderers tnd des die Meßstation mit der
Schleuseneinheit verbindenden Förderers im wesentlichen horizontal und rechtwinklig
zueinander anzuordnen, wobei dann die Meßstation zusammen mit dem mit ihr gekoppelten
Ausschuß-Auswerferim Bereich der rechtwinklig zusammentreffenden Führungsschienen
angeordnet werden. Zur Überführung der in der Meßstation für gut befundenen Schrauben
zur Schleuseneinheit wird der die Schrauben aus der Meßstation wegführende Förderer
zweckmäßig mit einem in die Führungsbahn eingreifenden oszillierenden Mitnehmer
versehen, welcher mit einer durch ein in der Meßstation
entwickeltes
Gut-Signal ausldsbarz pneumatische Kolben-Zylindereinheit gekoppelt ist.
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Die am Ende des der Meßstation nachgeschalteten Förderers angeordnete
Schleuseneinheit weist in erfinungsgemäßer Ausgestaltung eine Gehäuseplatte auf,
welche mit einer mindestens der Zahl der zu beschickenden Werkzeuge entsprechenden
Zahl von Durchgangsöffnungen versehen ist, die Jeweils in eine nachgeschaltete,
zum zu beschickenden Werkzeug führende pneumatische Förderleitung münden, wobei
auf der Gehäuseplatte das plattenförmige Verschlußorgan verdrehbar gehaltert ist,
weiches ebenfalls mit einer mindestens der Zahl der zu beschickenden Werkzeuge entsprechenden
Zahl von Durchgangsöffnungen versehen ist, die s wahlweise in Ausrichtung zu einer
zugeordneten Durchgangsöffnung zuin der Gehäuseplatte und in eine zur geordneten
Durchgangsöffnung in der Gehäuseplatte versetzte, die Gehäuseplatten-Durchgangsöffnung(en)
verschließende Stellung verdrehbar sind. Die der Schleuseneinheit zugeführten Schrauben
werden also durch die ausgerichteten Durchgangsöffnungen im Verschlußorgan und der
Gehäuseplatte in die Förderleitung eingeführt Nach Verdrehung des Verschluborgans
zur Gehäuseplatte derart, daß die DurchgangsöffXnungen außer Flucht stehen, wird
dann die an der Schleusneinheit angeschlossene Druckluftquelle aktiviert, welche
die in der Förderleitung befindliche Schraube bis zu dem an ihrem anderen Ende angeschlossene
(iie Schraube automatisch aufnehmenden und spannenden ichrauberkopf führt.
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Um Funktionsstörungen durch Druckverlust zwischen dem Verschlußorgan
und der Gehäuseplatte zu vermeiden, sind die Durchgangsöffnungen in der Gehäuseplatte
auf ihrer dem Verschlußorgan zugewandten Fläche von Jeweils einem Dichtring umgeben,
wobei eine das Verschlußorgan in der die Durchgangsöffnungen der Gehäuseplatte rerschließenden
Stellung an den Dicht ring bzw. die Dichtringe andrückende Spannvorrichtung vorgehen
ist.
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Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Beschickung eines Einzelwerkzeugs
mit Schrauben dient, hat das Verschlußorgan vorzugsweise die Form einer sektorförmigen
Scheibe, die zwischen zwei Endstellungen um einen vorgegebenen Winkelbetrag um den
Sektormittelpunkt derart vor- und zurückdrehbar ist, daß in der einen Endstellung
ihre Durchgangsöffnung mit der Durchgangsöffnung in der Gehäuseplatte fluchtet,
bzw. in der anderen Endstellung die Sektorscheibe die Durchgangsbohrung in der Gehäuseplatte
verschließt.
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Um die Andrückung der Sektorscheibe in der Verschlußstellung an den
Dichtring der Gehäuseplatte zu ermöglichen, ist die Sektorscheibe zusätzlich um
eine rechtwinklig zu ihrer Drehachse und etwa parallel zu einer Tangente an ihre
äußere bogenförmige Begrenzung in geringem Abstand von der Drehachse verlaufende
Achse verschwenkbar ausgebildet und im Bereich der bogenförmigen äußeren Begrenzungsseite
ist eine auf der der Gehäuseplatte gegenüberliegenden Seite der Sektorscheibe abrollende
Druckrolle vorgesehen, wobei die Sektorscheibe im Abrollbereich der Druckrolle eine
sich in dem Sinne ändernde Dicke hat, daß die Druckrolle die Sektorscheibe in der
Fluchtatellung
der Durchgangsbohrungen auf einem dünneren und in der Verschlußstellung auf einem
dickeren Sektorscheiben-Randabschnitt abrollt. Der Randabschnitt stellt also praktisch
eine mit der Druckrolle zusammenwirkende Nockenkurve dar, welche die erwünschte
Anpressung der Sektorscheibe an den Dichtring bewirkt und somit den Verlust von
Druckluft beim F6rdervorgang der Schraube durch die Förderleitung verhindert, während
andererseits die Entlastung der Sektorscheibe bei der Verschwenkung in die Ausrichtstellung
der Durchgangsöffnungen Verschleiß des Dichtrings und Schwergängigkeit vermeidet.
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Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Beschickung von zwei Werkzeugen
mit Schrauben dienen soll, wird die Ausgestaltung vorzugsweise so getroffen, daß
das Verschlußorgan wiederum die Form einer zwischen zwei Endstellungen vorgegebenen
Winkels um den Sektormittelpunkt vor- und zurückdrehbare Sektorscheibe mit nunmehr
aber zwei benachbarten Durchgangsöffnungen hat, von denen Je eine in einer der Winkel-Endstellungen
mit der zugeordneten Durchgangsöffnung in der Gehäuseplatte ausgerichtet ist, während
sie in der Jeweils anderen Winkel-Endstellung zltr zugehörigen Durchgangsöffnung
in der Gehäuseplatte versetzt ist. Da in den beiden Schaltstellungen der Soktorplatte
also jeweils ein zugeordnetes Paar von Dur hgangsöffnungen der Sektorscheibe und
der Gehäusel)latte fluchten, während das Jeweils andere Paar zueinander versetzt
sind, erfolgt die Beschickung der beiden der Schleuseneinheit
nachgeschalteten
Förderleitung mit Je einer Schraube und die Überführung der Schrauben zum zugeordneten
Werkzeug Jeweils alternierend.
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Die Durchgangsöffnungen in der Sektorscheibe haben dabei zweckmäßig
einen in deren Drehrichtung gemessenen Winkelabstand, der gleich der Hälfte des
in gleicher Richtung gemessenen Winkelabstands zwischen den Gehäuseplatten-Durchgangsöffnungen
ist, während die Zufuhr der Schrauben vom vorgeschalteten Förderer beispielsweise
über einen Abwurfschacht erfolgt, der über der jeweils gerade nicht mit der zugehörigen
Gehäuse-Durchgangsöffnung ausgerichteten Sektorplatten-Durchgangsöffnung mündet.
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Die Sektorscheibe kann auch in diesem Falle wieder zusätzlich um eine
rechtwinklig zu ihrer Drehachse und etwa parallel zu einer Tangente an ihre äußere
bogenförmige Begrenzungaseite in geringem Abstand von der Drehachse verlaufende
Achse scrnchwenkbar ausgebildet sein, wobei dann im Bereich der bogenförmigen äußeren
Begrenzungsseite zwei auf der der Gehäuseplatte geg ndberliegenden Seite der Sektorscheibe
abrollende Druckrollen vorgesehen sind.
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Die Sektorscheibe hat dann im Abrollbereich der Druckrollen eine sich
in dem Sinne mindernde Dicke, daß die den gerade in Flucht stehenden Durchgangsöffnungen
der Sektorscheibe und der Gehäuseplatte zugeordnete Druckrolle auf einem dünneren
und die der jeweils gerade nicht ausgerichteten einander zugeordneten Durchgangsöffnungen
zugeordnete Druckrolle auf einem dickeren Wandabschnitt der Sektorscheibe abrollen.
Auch in diesem Falle ist also der bogenförmige Randbereich der Sektorscheibe
als
Nockenflächo ausgebildet, welche die Andrückung der Sektorscheibe bewirkt.
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Zur Verdrehung der Sektorscheibe in die jeweilige Winkelendstellung
wird zweckmäßig eine pneumatische Kolben-Zylindereinheit vorgesehen, nachdem eine
Druckluftquelle für die Förderung der Schrauben in den Förderleitungen ohnehin zur
Verfugung steht.
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Zwischen der Sektorscheibe unil der Gehäuseplatte wird zweckmäßig
eine Jeweils in de Winkelendstellungen wirksame Rastvorrichtung, beispielsweise
in Form einer in der Gêhäuseplatte gehalterten und federnd in Richtung auf die Sektorscheibe
gespannten Kugel vorgesehen, welche in Vertiefungen in der zugewandten Fläche der
Sektorscheibe eingreift, wenn die Sektorscheibe in den Endstellungen steht.
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Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Beschickung mehrerer Werkzeuge
einer zusaiimengefaßten Schraubergruppe dienen soll, ist die Ausgestaltung in einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung so getroffen, daß das Verschlußorgan
der ScJileuseneinheit eine Kreisscheibe mit einer der Anzahl der zu beschickenden
Werkzeuge entsprechenden Anzalll von im Randbereich der Verschluß scheibe in gleichmäßiger
Verteilung zueinander versetzt angeordneten Dlrchgangsöffnungen aufweist, an oder
in welcher eine kreisförmige Verschlußscheibe mit einer in Anzahl, unordnung und
Größe den Kreisscheiben-Durchgangsöffnungen entsprechenden Durchgangsöffnungen konzentrisch
und relativ zur Kreisscheibe derart verdrehbar gelagert ist, daß die Kreisscheiben-
DurchgangsUffnungen
wahlweise mit den Verschlußscheiben-Durchgangsöffnungen ausrichtbar baw durch relative
Verdrehung um das halbe Teilungsmaß der Durchgangsöffnungen derart gegeneinander
versetzbar sind, daß die zwischen den Durchgangsöffnungen liegenden geschlossenen
Bereiche der Verschlußscheibe die Durchgangs-Öffnungen in der Kreisscheibe verschließen,
daß die Kreisscheibe durch einen Schrittschaltmotor unter Mitnahme der Verschlußscheibe
uni Jeweils dem Teilungsmaß benachbarter Durchgangsbohrungen entsprechende Winkelschritte
von einer Ausangsstellung aus, in welcher eine Kreisscneiben-Dwchgangsöffnung unter
der Mdndung~dos Abwurfschachts steht und die Verschlußscheibe relativ zur Kreisscheibe
um das halbe Teilungsmaß der Durchgangsöffnungen verdreht ist, um eine der Zahl
der Durchgangsöffnungen entsprechende Zahl von Schritten drehbar ist, so daß aufeinanderfolgend
sämtliche Kreisscheiben-Durchgangsöffnungen mit jeweils einer aus einem Abwurfschacht
zugeführten Schraube beschickbar sind, und daß eine Anschlageinrichtung vorgesehen
ist, an welcher die Verschlußscheibe vor Beendigung des letzten vollen Kreisscheiben-Antriebsschritts
nach ZurAcklegen deb halben Teilungsmaßes zur Anlage kommt, während dio Kreisscheibe
den Antriebsschritt beendet und im Anschluß an diesen Antriebsschritt noch um ein
weiteres halbes Teilungsmaß durch den Schrittschaltmotor verdrehbar ist, bevor sie
an der Anschlag-Einrichtung zur Anlage kommt. Durch die aus der Kreisacheibe und
der relativ zu ihr verdrehbaren Versohlußscheibe zusammengesetste zweiteilige Ausbildung
des Versehlußorgans der Schleuseneinheit ist es nunmehr möglich, zunächst sämtliche
Durchgangs-Öffnungen der Kreisscheibe - bei in Verschlußstellung stehender Verschlßscheibe
- aufelnanderfolgend mit
Schrauben zu beschicken und dann nach
Füllung sämtlicher Durchgangsöffnungen die Versc'tlußscheibe so zu verdrehen, daß
sie den Durchgang zu den Durchgangsöffnungen der Gehäuseplatte und somit zu dell
Förderleitungen freigibt, wobei dann sämtliche Schrauben gleichzeitig in die Förderleitungen
übertreten. Vor der Druckluft-Beaufschlagung derFörderleitung werden t.Lie Kreissoheibe
und die Verschlußscheibe dann wie(ler so verdreht, daß ihre Durchgangsöffnungen
zueinander versetzt sind, d.h.
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der Austritt von Druckluft im Bereich der Schleuseneinheit vermieden
wird.
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Die Mitnahme der Verschlußscheibe mit der Kreisscheibe und die Halterung
der Scheiben zueinander in der Fluchtstellung ihrer Durchgangsöffnungen bzw in der
Verschlußstellung, d.h. der um dastalbe Teilungsmaß der Durchgangsöffnungen relativ
zur Kreisscheibe verdrehten Stellung der Verschlußscheibe, wird in vorteilhafter
Ausgestaltung dadurch bewirkt, daß eine Jeweils in der ausgerichteten Stellung'der
Kr.eisscheiben- und der Verschlußscheiben-Durchgangsöffnungen sowie in einer um
das halbe Teilungsmaß der Durchgangsöffnungen verdrehten Relativstellung beider
Scheiben zueinander.
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zwischen der Kreisscheibe und der Verscnlußscheibe wirksame Rastvorrichtung
vorgesehen wird, die beispielsweise wieder die Form einer i einer Bohrung in der
Kreisscheibe angeordneten Kugel haben kann, die von einer Feder in Richtung auf
die zugevondte, mit Rastvertiefungen versehene Fläche der Verschlußscheibe vorgespannt
ist. Im Unterschied zu den früher beschriebenen Ausführungsbeispielen' bei denen
die Rastvorrichtung
das Verschlußorgan mit der Gehäuseplatte verrastet,
wirkt die Rastvorrichtung nunmehr zwischen den beiden das Verschlußorgan bildenden
Scheiben.
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Im Bereich der Anschlageinrichtung ist zweckmßig wenigstens ein Sensor
angeordnet, welcher bei Eneichen der Anschlagstellung der Kreisscheibe an der Anschlag-Einrichtung
ein die Antriebsenergie für den Schrittschaltmotor abschaltendes und./oder die an
der Schleuseneinheit angeschlossene Druckluftquelle betätigendes Steuersignal entwickelt.
DUrch die Abschaltung des Schrittschaltmotors wird errecht, daß dieser nach Erreichen
der AnHchlagstellung nicht versucht, bei erhöhter Leistungsaufnahme den Antriebsschritt
zu vollenden, d.h. die Kreisscheibe noch um die restliche Hälfte des Teilungsmaßes
weiterzudrehen.
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Überlastungen des Schrittschaltmotors werden also vermieten Durch
dio automatische Auslösung der Druckluftquelle wird die pneumatische Förderung der
über die Schleuseneinheit in die Förderleitungen eingeführten Schrauben automatisch
und verzögerungsfrei ausgelöst.
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Das von der Kreisscheibe und der Verschlußscheibe gebildete Verschlußorgan
ist weckmäßig in bezug auf seine Drehachse relativ zur C3häuseplatte ldngsverschieblich
in der Schleuseneiheit gehaltert und federnd in eine mit geringem Abstand oberhalb
der zugewandten Oberseite der Gehäuseplatte stehende Lage vorgespannt,
wobei
die das Verschlußorgan während der Beaufschlagung der Förderleitungen mit Druckluft
an die Gebäuseplatte andrückende SpAnxpvorrichtung bei Erreichen der Anschlagstellung
der Kreisscheibe an der Anschlageinrichtung im Sinne einer Verschiebung des Verschlußorgans
in Richtung zur GohAuseplatte entgegen der Vorspannung aktivierbar ausgebildet ist.
Die Art und Weise der Aktivierung der Spannvorrichtung hängt dabei von deren Ausgestaltung
ab. Wenn sie beispielsweise als elektrisch durch Erregung einer einen mit dem Verschlußorgan
verbundenen Anker anziehende Magnetspule aktivierbare Vorrichtung ausgebildet ist,
kann ihre Aktivierung durch das vorerwähnte, den Schrittschaltmotor abschaltende
Steuersignal ausgelöst werden. Andererseits kann die Spannvorrichtung auch als rein
mechanisch wirkende Andrückkupplung ausgebildet sein, bei welcher die Verschiebung
des Verschlußorgans in Richtung sur Gehäuseplatte beispielsweise dadurch bewirkt
wird, daß komplementär schräg geneigte Ramp.nfläch.n am Verschlußorgan einerseits
und an einem den die Antriebsbewegung des Schrittschaltmotors auf das Verschlußorgan
übertragen<ien Antriebselement andererseits aufeinander aufgleiten, sobald die
Kroistcheibe in der Anschlagstellung festgehalten wird und das Verschlußorgan deshalb
entgegen einer Vorspannfeder axial zur Gehäuseplatte verschieben. Dabei wird das
Verschlunorgan dann wieder in der angestrebten Weise in dichtende Anlage an die
die Mündungen der Förderleitungen in der Gehäuseplatte umgebenden Dichtringe gedrückt.
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Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung ihrer Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt bzw.
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zeigen: Fig0 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur automatischen Sortierung und Zufuhr von
Schrauben zu einem Scchraubwerkzeug; Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtungt
gesehen in Richtung des Pfeils 2 in Fig. 1 Fig. 3 eine Teilansicht der Vorrichtung,
gehen in Dichtring der Pfeile 3-3 in Fig. 1; Fig. 4 eine Teilschnittansicht durch
die Meßstation der Vorrichtung gemäß den Fig.
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1 bis 3 in vergrößertem Maßstab, gesehen in Richtung der Pfeile 4-4
in Fig. 1; Fig. 5 eine Draufsicht auf die Schleusstation der in den Figuren 1 bis
4 gezeigten Vorrichtung; Fig. 6 eine Schnittansicht, gesdien in Richtung der Pfeile
6-6 in Fig. 5; Fig. 7 eine Schnittansicht durch das Verschlußorgan der Shleusstation,
gesehen in Richtung der Pfeile 7-7 in Fig. 6; Figuren 8, 9 und 10 deu der Fig. 1,
2 und 3 entsprechende Ansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungegemäBen
Vorrichtung zur automatischen Sortierung und Zufuhr von Schrauben zu zwei Schraubwerkzeugen,
wobei der Vorrat behälter des Ordnungsautomaten und die Schraubwerkzeuge nicht dargestellt
sind;
Fig. 11 eine Draufsicht auf die Schleusstation des in den
Figuren 8 bis 10 gezeigten Ausführungsbeispiels; Figuren 12, 3 und 14 den Ansichten
der Figuren 8, 9 und 10 entol)rechende Ansichten eines dritten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur automatischen Sortierung und Zufuhr von Schrauben
zu zehn Schraubwerkzeugong und Fig. 15 oine senkrechte Schnittansicht durch die
Schleusstatioxl der in den Fig. 12 bis 14 gezeigten Vorl icht ung.
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In den Figuren 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer in
ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichneten erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Sortieren
und lagegerechten Zuführen von ungeordnet ill den Vorratsbehälter 12 eines Ordnungsautomaten
14 atfgegebenen Schrauben 16 (Fig. 4) zu einem von der Vorrichtung 10 weg gebauten,
mit ihr Jedoch über eine pneumatische Förderleitung 18 in Form eines elastischen
Schlauchs verbundenen Schraubwerkzeugs 20 (Fig. 1) gezeigt, welches einen motorisch
antreibbaren und über den Sclllauch 18 aufeinanderfolgend mit den Schrauben 16 bestückbaren
Schrauberkopf 22 aufweist. Die im Ordnungsautomaten 14 - beispielsweise durch Vibrationswirkung
- in eine senkrechte Lage mit obenliegendem Schraubenkopf sortierten Schrauben treten
aufeinanderfolgend in eine zwischen zwei parallelen Führungsschienen 24 gebildete
Förderbahn 26 eines Linearförderers 28 und werden in dieser Förderbahn einer im
folgenden in Verbindung mit Fig. 4 noch näher erläuterten Meßstation 30 zugeführt,
in welcher die Schrauben auf korrekten <;ewindedurchmesser und richtige Länge
des Gewindeschafts überprüft werden.
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Eine nicht mit den vorgegebonen Abmessungen übereinstimmende Schraube
wird durch einen Ausschuß-Auswerfer 32 aus der Meßstation 30 ausgeworfen und - in
nicht gezeigter Weise - über eine Ausschußrutsche in einen Sammelbehälter für Schrauben
falscher Abmessungen geführt Schrauben mit korrekten Abmessungen werden dagegen
über einen im Bereich der Meßstation rechtwinklig an den Linearförderer 28 anschließenden
Förderer 34 zu einem Abwurfschacht 36 geführt, durch den sie in eine darunter angeordnete
Schleuseneinheit 38 fallen, die einerseits den Eintritt einer Einzelschraube in
die Förderleitung 18 und andererseits den dichten Abschluß der Zutrittsseite der
Förderleitung steuert, wenn eine über die Schleuseneinheit eingeführte Schraube
dann durch Beaufschlagung der Förderleltung mit Druckluft von einer (in der Zeichnung
nicht gezeigten) Druckluft quelle aus zum Schrauberkopf 22 des Schraubwerkzeugs
gefördert werden soll.
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Nach dem grundsätzlichen Aufbau der Vorrichtung 10 soll nunmehr der
Aufbau und die Funktion der einzelnen Baueinheiten der Vorrichtung beschrieben werden,
soweit diese nicht an sich bekannt sind, wie a.B. der Ordnungsautomat 14 oder der
diesem nachgeschaltete Linearförderer 18.
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Die in Fig. 3 und insbesondere Fig. 4 dargestellte Meßstation dient
dazu, die aus dem Ordnungsautomaten 14 über den Linearförderer 28 zugeführten Schrauben
16
daraufhin zu überprüfen, ob sie die für den Jeweiligen Anwendungsfall
korrekte Größe, d.h. insbesondere den richtigen Gewindedurchme3ser und eine im zugelassenen
Bereich liegende Gewindeschaftlänge haben.
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Zu diesem Zweck sind am Ende der Förderbahn 26 des Linearförderers
Fühler vorgesehen, welche die kritischen Schraubenabmessunen abtasten und entsprechend
dem Abtastergebnis entweder - bei Übereinstimmung der gemessenen Schraubenabmessungen
mit den Sollabmessungen -ein Gut-Signal bzw. - bei Ermittlung von Schrauben mit
von den Sollabmessungen aDweichenden Abmessungen -ein Ausschuß-Signal entwickeln.
Die zur Vermeidung von Verschleiß vorzugsweise als berunrungslos messende Annäherungsfühler
ausgebildeten Fühler sind rechtwinklig zur Förderbahn 26 auf deren gegenüberliegenden
Seiten so angeordnet, daß die Schäfte der zu messenden Schrauben zwischen ihnen
hindurchtreten, und zwar sind zwei gegenüberliegende Dicken-Meßfühler 40 vorgesehen,
welche die Dicke des jeweiligen Schraubenschafts ermitteln und unter den Dicken-Meßfühlern
40 sind zwei Schal~tlängen-Meßfühler 42, 44 angeordnet,- von denen der rille Fühler
42 einen Abstand von der den Kopf der Schraube 16 abstützenden, Oberfläche der die
Führungsbahn 26 begrenzenden Führungsschiene hat, welcher der zugelassenen Mindestlänge
des Schraubenschafts entwpricht, während der zweite Fühler 44 in einem der zugelassenen
maximalen Schaftlänge entsprechenden Abstand von der Oberseite angeordnet ist. Bei
Durchtritt des Schafts der Schrauben 16 durch die Meßstation 30 entwickeln also
sowohl die Dicken-Meßfühler 40 als auch die Schaftlängen-
Meßfühler
42, 44 jeweils charakteristische Signale, die in einer (nicht gezeigten) elektronischen
Einheit auf ebereinstimmung mit den vorgegebenen Sollwerten verglichen werden, wobei
z.B. die korrekte Schraubenschaftlänge dann gegeben ist, wenn der Fühler 42 das
Vorhandensein und der Fühler 44 das Fehlen eines Schraubenschatts signalisiert.
Dann liegt die Länge des Schraubenschafts im vorgegebenen Bereich.
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Durch verschiebbare und in wählbaren Verschiebungsstellungen festlegbare
Anordnung der Meßf-ühler ist die Meßstation auf unterschiedliche Schrauben-Sollgrößen
einstellbar. Zu diesem Zweck sind die Dicken-Meßfühler 40 aufeinander zu- und voneinander
weg verschiebbar und durch Madenschrauben 46 in einem gewählten Abstand festlegbar
in der Meßstation gehalten, während die Schaftlängen-Meßftthler 42, 44 in ihren
Halterungen 48 höhenverstellbar an den die Meßstaion 30 tragenden Gestellteilen
gehalten sind. Erforderlichen-oder erwünschtenfalls können auch weitere Fühler,
,B, der in Fig. 4 über dem Kopf der Schraube 16 dargestellte FUhler 50 vorgesehen
sein, der das Vorhandensein eines Schraubenkopfs und somit einer Schraube in der
Meßstation bzw auch die richtige Schraubenkopfhöhe ermittelt.
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Die in der Meßstation 30 für "gut" befundene Schraube 16 tritt durch
die nachdrängenden Schrauben 16 verdrängt in die rechtwinklig an die Förderbann
26 anschließende Förderbahn 52 des Förderers 34 ober, in welche ein durch
eine
pneumatische Kolben-Zylindereinheit 54 hin und her verschiebbarer Mitnehmer 56 (Fig.
1) eingreift. Die Kolben-Zylindereinheit 54 wird durch das in der Meßstation 30
entwickelte Gut-Signal ausgelöst und betätigt den Mitnehmer 56 so, daß die in die
Förderbahn 52 übergetretene Schraube 16 durch den an ihrem Schaft angreif enden
Mitnehmer 56 bis in den Abwurfschacht 36 geschoben wird und durch diesen Abwurfschacht
zur Schleuseneinheit 38 herabfällt. Der Mitnehmer 56 ist dabei in einer Schlittenfiihrung
58 parallel zur Führungsbahn 52 geführt.
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Falls in der Meßstation 30 dagegen ein Ausschuß-Signal entwickelt
wird, wird die Betätigung einer pneumatischen KolbenLylindereinheit 60 des Ausschuß-Auswerfers
aktiviert, der einen Führungsschienenabschnitt 62 der die Führungsbahn 52 auf der
der Mündung der Glidörderbahn 26 gegenüberliegenden Führungsschiene 64 so verschwenkt,
daß die Fllhrungsbahn 52 aus ihrer FUhrungsstellung weg bewegt wird, d.h.
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die Führungsbahu sozusagen für den Austritt (er Ausschuß-Schraube
geöffnet wird. Zu diesem Zweck ist der Führungsschienen-Abschnitt 62 an seinem beim
dargestellten Ausf{ihrun;sbeiapiel dem Abwurfschacht gegenüberliegenden Ende um
eine senkrechte Achse verschwenkbar gelagert, und die Kolbenstange der pneumatischen
Kolben-Zylindereinheit 60 greift an einem im Bereich der Schwenkachse rechtwinklig
vom FUhrungsschinenabschnitt angesetzten Hebelarm 66
an. Gleichzeitig
wird ein Auswerferelement 68 betätigt, welches die Form eines starr am Führungsschienen-Abschnitt
62 angesetzten Hebelarms 70 hat, in dessen freiem Ende eine horizontale Gewindebohrung
vorgebehen ist, in welcher eine Schraube 72 eingeschraubt ist, wobei die Anordnung
des Hebelarms 70 und die Einschraubtiefe der Schraube 72 so gewählt sind, daß deren
freies Ende in der unbetätigten Stellung des Ausschuß-Auswerfers 32 dicht neben
dem Kopf der Jeweils gerade in der Meßstation befindlichen zu prüfenden Schraube
16 liegt. Bei der Verschwenkung des Führungsschienen-Abschnitts 62 wird daher auch
der Hebelarm 70 80 verschwenkt, daß das freie Ende der Auswerfer-Schraube 72 den
Kopf der Schraube 16 aus der durch den weggesohwenkten Fübrungsschienen-Abschnitt
geöffneten Führungsbahn seitlich herausdrängt. Die Schraube 16 fällt dann nach unten
und wird zweckmäßig über eine (nicht gezeigte) Auswerferrutsöhe in einen Sammelbehälter
ftir Ausschuß-Schrauben abgeführt.
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Da die Auswerfer-Schraube 72 bei verschwenktem FUhrungsschienen-Abschnitt
62 im Bereich der Meßstation 30 in die Förderbahn 26 eingreift, verhindert sie gleichzoitig
das Nachriloken der folgenden der Meßstation 30 zuzuführenden Schrauben so lange,
bia der Führungsbahn-Abschnitt 62 wiederum in die die Führungsbahn 52 verschließende
Ausgangslage z;urUckgeschwenkt ist.
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Erst dann kann eine weitere Schraube 16 in die Meß.
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station vorrücken, worauf sichder beschriebene M,eßvorgang wiederholt
Die
Schleuseneinheit 38 ist - wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht - unterhalb des
rohrförmigen Abwurfschachts 36 angeordnet und weist eine ortsfest vom Gestell der
Vorrichtung 10 gehalterte horizontale Gehäuseplatte 74 auf, die in Flucht mit dem
Abwurfschacht 36 von einer im Durchmesser dem lnnendurchmesser des &bwurfschachts
entsprechenden Durchgangsöffnung 76 durchsetzt wird, an welcher an der Gehäuseplatten-Unterseite
die Förderleitung 18 angeschlossen ist. Zwischen der unteren Mündung des Abwurts¢hachts
36 und der Oberseite der Gehäuseplatte li ist ein die Durchgangsöffnung 76 wahlweise
freigebendes oder verschließendes plattenförmiges Verschlußorgan in Form einer ebenen
Sektorscheibe 78 um einen in der Gehäuseplatte gehalterten senkrechten Achsbolzen
80 zwischen zwei Endstellungen um einen vorgegebenen Winkelbetrag verdrehbar gelagert,
wobei in der einen Endatellung eine in der 8dktoracheibe 78 vorgesehene Durchgangsöffnung
82 mit der Durchgangsöffnung 76 der Gehäuseplatte und somit auch dem Abwur£-schacht
36 in Flucht steht, während in der anderen Endstellung die Durchgangsöffnung 82
soweit seitlich neben die Gehäuseplatten-Durchgangsöffnung 76 versetzt ist, daß
die Sektorscheibe diese Durchgangsöffnung 76 verschließt. Eine durch den Abwurfschacht
36 abgeworfene Schraube 16 kann also nur dann direkt in die Förderleitung 18 durchtreten,
wenn die Sektorscheibe in der Endstellung steht, in welcher die beiden Durchgangsöffnungen
76, 82 fluchten. In der Oberseite der
Gehäuseplatte 74 ist in einem
die Durchgangsöffnung 76 umgebenden Ringnut ein etwas über die Gehäuseplatten-Oberseite
vortretender Dichtring 84 angeordnet, welcher an der Unterseite der Sektorscheibe
78 abzudichten vermag, wenn diese in Richtung auf die Oberseite der Gehäuseplatte
gedrängt wird. Die Verschwenkung der Sektorscheibe 78 erfolgt durch eine pneumatische
Kolben-Zylindereinheit 86, welche seitlich neben der Sektorscheibe 78 angeordnet
ist und deren Kolbenstange am freien Ende eines llebelarms 88 angreift, der starr
am Lagerbereich der Sektorscheibe angesetzt ist. Die eigentliche Sektorscheibe 78
ist zusätzlich um einen rechtwinklig zum Achsbolzen 80 verlaufend angeordneten Schwenkzapfen
90 verschwenkbar, welcher in geringem Abstand vom Achsbolzen 80 etwa parallel zu
einer Tangente an die äußere bogenförmige Begrenzung der Sektorscheibe verlaufend
den Lagorboreich der Sektorscheibe durchsetzt, Dadurch ist der größere Teil der
Sektorscheibe also um den Schwenkzapfen 90 verschwenkbar. Durch eine Spannvorrichtung
in Form einer auf der Oberseite des flandbereichs der Sektorscheibe abrollenden
drehbar gelagerten Druckrolle 92 wird einer Verschwenkung der Sektorscheibe 78 in
Aufwärtsrichtung entgegengewirkt. Eine unter Federvorspannung gegen die Unterseite
der Sektorscheibe 78 angedrückten Kugel 94 hält dann Randbereich der Sektorscheibe
an der Umfangsfläche der Druckrolle 92 in Anlage. Die Kugel 94 ist samt der sie
vorspannenden Feder in einem hohlen, durch eine Gewindebohrung in der Gehäuseplatte
74 hindurdlgeschraubten Gewindebolzen 96
angeordnet, wobei durch
Verändern der Einschraubtiefe des Gewindebolzens eine Änderung der von der Kugel
auf die Sektorscheibe ausgeübten Vorspannung in gewissem Umfange möglich ist. Zur
exakten Fixierung der Sektorscheibe 78 in den Endstellungen können in deren Unterseite
zugeordneto niedrige Rastvertiefungen vorgesehen sein, in welche die Kugel in den
Endstellungen eintritts so daß sie neben der Erzeugung des Andrucks der Selitorscheibo
an die Druckrolle also auch die Funktion einer Rastvorrichtung für die Sektorßcheiben-Eadtellungan
aber nehmen kann. Bei der Verdrehung der Sektorscheibe von deielnen in die andere
Endstellung durch Betätigung der Kolben-Zylindereinheit 86 ist eine möglichst geringe
Reibung zwischen der Sektorscheiben-Unterseite und dem Druckring 84 erwünscht, um
den Verschleiß des Dicht rings 84 nach Möglichkeit gering zu halten.
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Andererseits soll die Durchgangsöffnung 76 in der nicht mit der Durchgangsöffnung
82 in der Sektorplatte 78 fluchtenden Endstellung mit hinreichender Kraft auf den
Dichtring 84 aufgepreßt werden, um die Durchgangsöffnung 76 und damit das Innere
der Förderleitung 18 an diesem Ende hermetisch abzudichten und so sichOrzustellen,
daß beim Einblasen von Druckluft in das gehäuseplattenseitige Ende der Förderleitung
18 zum Zweck der Überführung einer in die Förderleitung 18 abgeworfenen Schraube
16 zum Schraubwerkzeug 20 keinen Druckveriust, in der Schleuseneinheit auftreten
kann. Durch Ausbildung des am Umfang der Druckrolle 92 abrollenden Randbereichs
der Sektorscheibe 78 als Nockenflrchs 98 werden diese sich an sich widarsprechenden
Forderungen
nach möglichst geringem Andruck der Sektorscheibe am
Dichtring 84 einerseits bzw einem hinreichend starken Andruck andererseits verwirklicht.
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In Figur 7 ist die Form des Randbereichs der Sektorscheibe dargestellt,
und zwar ist ersichtlich, daß dieser Randbereich über den größeren Teil 98 seiner
Längserstreckung durch Abnahme von Material relativ dünn und nur der in der Zeichnung
rechts gelegene Teil 100, auf welchem die Druckrolle 92 bei Annäherung an die Verschlußstellung
der Durchgangsöffnung76 abrollt, durch schrägen Anstieg dicker ist.
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Die Sektorscheibe 78 wird also erst bei Annäherung an die Verschlußstellung
zunehmend in Richtung zur Gehäuseplatte 74, d.h. auf den Dichtring 84, gedrückt.
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Die in den Figuren 8 bis 11 dargestellte abgewandelte Vorrichtung
110 dient zur automatischen Betätigung von zwei Schraubwerkzeuge unterscheidet sich
im übrigen aber von der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 10 in Aufbau und Funktion
nur durch die der geänderten Aufgabenstellung angepaßte spezielle Ausgestaltung
der Schleuseneinheit 138 und die Tatsache, daß von der Schleuseneinheit zu den Schrauberköpfen
22 der beiden zu beschickenden Sohraubwerkiouge 20 Je eine gesonderte Förderleitung
18 geführt ist.
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Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher nachstehend nur die abgewandelte
Schleuseneinheit 138 beschrieben, wobei mit der Schleuseneinheit 38 funktionell
vergleichbare Teile in der Zeichnung mit
den gleichen Bezugszeichen,
Jedoch mit vorangestellter wln bezeichnet sind, so daß sich auch diese Beschreibung
auf die wesentlichen Abwandlungen beschränken kann.
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PUr die lit der Vorrichtung 10 übereinstimmenden Baugruppen der Vorrichtung
110 genügt es dagegen, auf die vorausgehende Beschreibung zu verweisen, zumal in
der Zeichnung der beiden Vorrichtungen für gleiche Teile jeweils gleiche Bezugszeichen
verwendet sind.
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Die Schleuseneinheit 138 weist ebenfalls eine unterhalb des Abwurfschachts
36 angeordiiete Gehäuseplatte 174 auf, aufwelcher das auch in diesem Fall als Sektorscheibe
178 ausgebildete Verschlußorgan zwischen zwei Winkel-Endstellungen verdrehbar gelagert
isti Im Unterschied zur Schleuseneinheit 38 weine die Sektorscheibe 178 Jedoch zwei
benachbarte Durchgangsöffnungen 182 auf, von denen jeweils eine in einer der Endstellungen
mit einer zugeordneten gesonderten Durchgangsöffnung 176 in der Gehäuseplatte 174
ausgerichtet ist. Die Durchgangsöffnungen 182 der Sektorscheibe 178 haben in Drehrichtung
gemessen also einen Winkelabstand, der gleich dem halben Winkelabstand der Durongangsöffnung
176 in der Gehäuseplatte 174 ist, und der Abwurfschacht 136 mündet über der Sektorscheibe
mittig zwischen den Durchgangsöffnungen 176 in solcher Lage, daß er Jeweils gerade
über der nicht mit der zugehörigen Durchgangsöffnung 176 ausgerichteten Sektorplatten-Durchgangsöffnung
182 steht. Die Beschickung
der der Gehäuseplatte 174 nachgeschalteten
Förderleitungen 18, von denen in den Fig. 8 und 10 der Übersichtlichkeit halber
nur eine dargestellt ist, erfolgt also so, daß über den Abwurfschacht 36 Jeweils
eine Schraube in die jeweils gerade nicht mit der Durchgangsöffnung 176 ausgerichtete
Sektorscheiben-Durchgangsöffnung abgeworfen wird, die dann beim Verdrehen der Sektorscheibe
in die jeweils andere Winkel-Endstellung in'die zugehörige Förderleitung 118 fällt,
worauf sich der Berhickungsvorgang für die zweite Förderleitung 18 wiederholt. Die
Förderung der in die Förderleitung 118 übergetretenen Schrauben durch Druckluft
erfolgt jeweils abwechselnd in der Leitung, welche gerade durch die Sektorplatte
verschlossen ist.
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Auch in diesem Falle wird die Sektorscheibe 178 in der Verschlußstellung
an den die jeweilige Durchgangsöffnung 176 umgebenden Dichtring 184 durch eine Druckrolle
192 angedrückt. Da die Schleuseneinheit 138 jedoch in Jeder der Winkel-Endstellungen
bezüglich des einen Paars voneinander zugeordneten Durchgangs-Öffnungen 176, 182
eine Fluchtstellung und bezüglich des Jeweils anderen Paars zugeordnete Durchgangsöffnungen
eine Verschlußstellung aufweist, sind bei der Schleuseneinheit 138 zwei Druckrollen
192 vorgesehen, und die Nockenkurve im Randbereich der Sektorscheibe weist an beiden
Enden des mittleren Teils 19 einen dem bei der Sektorscheibe 78 nur an einem Ende
vorhandenen schräg ansteigenden Teil 100 entsprechenden
schrägen
Teil auf (Fig. 8).
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Das in den Figuren 12 bis 15 gezeigte Ausführungsbeispiel einer in
der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten Vorrichtung 210 entspricht den bereits
beschriebenen Vorrichtungen 10 und 110 wiederum in vielen Baugruppen, auf deren
Beschreibung deshalb im folgenden zur Vermeidung von Wiederholungen wieder verzichtet
wird.
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Deutlich abweichend ist aber die dem Abwurfschacht 36 nachgeschaltete
Schleuseneinheit 212, welche - im dargestellten Fall - zur Verteilung und Zufuhr
von Jeweils zehn Schrauben 16 zu den Schrauberköpfen 22 von zehn gesonderten Schraubwerkzeugen
20 dient. Dementsprechend sind der Schleuseneinheit 212 also auch zehn getrennte,
zu den Jeweils zu beschickenden Werkzeugen 20 führende Förderleitungen 18 nachgeschaltet,
von denen in den Figuren 12 und 14 der Übersichtlichkeit halber jeweils wieder nur
eine Förderleitung 18 dargestellt ist, während in Fig. 15 zwei in der Schnittebene
liegende Förderleitungen gezeigt sind.
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Die Schleuseneinheit 212 weist wieder eine ortsfest am Gestell der
Vorrichtung 210 angeordnete Gehäuseplatte 214 mit zehn in gleichmäßigen Winkelabständen
auf einem Tei lkreisdurchmesser angeordneten Durchgangsöffnungen 216 auf. Das Verschlußorgan
218 hat die Form einer im wesentlichen kreisförmig begrenzten ebenen Platte, welche
drehbar auf einem Achszapfen 220 gelagert ist, der mit zum Mittelpunkt des Teilkreisdurchmeosers
fluchtender Längsmittelachse von der Obera'eite der Gehäuseplatte 214 vorsteht.
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Das Verschlußorgan 218 setzt sich aus zwei relativ zueinander um die
Mittelachse verdrehbaren im wesentlichen kreisförmig begrenzten Scheiben-Bauteilen,
nämlich einer Kreisscheibe 222, die im gezeigten Fall aus zwei in Axialrichtung
aufeinander folgenden Kreisscheibenteilen 222a und 222b zusammengesetzt ist und
einer zwischen den Kreisscheibenteilen liegenden dünnen Verschlußscheibe 224 zusænmen.
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Die Unterteilung der Kreisscheibe 222 in die Teile 222a und 222b erfolgt
nur deshalb, um die Verschlußscheibe 224 innerhalb der Kreisscheibe 222 montieren
zu können. Da die Teile 222a und 222b nach der Montage der Verschlußscheibe 224
starr zusammengeschraubt sind, werden sie im folgenden als einheitliche Kreisscheibe
222 beschrieben.
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In der Kreisscheibe 222 sind ebenso wie in der Verschlußscheibe 224
in der Anzahl, Größe und Anordnung den Durchgangsöffnungen, 216 entsprechende Durchgangsöffnungen
226 bzw. 228 vorgesehen, so daß es also möglich ist, die Durchgangsöffnung 216 in
der Gehäuseplatte 214 und die Durchgangsöffnungen 226, 228 der Kreisscheibe 222
bzw. der Verschlußscheibe 224 in Flucht zu stellen. Durch Verdrehen der Verschlußscheibe
;*24 um den halben Winkelabstand bzw. das Te lungsl.,aß der Atrcllgangsöffnungen
können die DurchgaslgsbfflEungen 226 der Kreisscheibe dagegen gleichzeitig s. mtlich
geschlossen werden. Die Kreisscheibe 222 ist - unter Mitnahme der Verschlußscheibe
224 -durch eilen Schrittschaltmotor 230 bei jedem Schaltschritt Itm jeweils dem
Teilungsmaß benachbarter
Durchgangsbohrungen entsprechende Winkelschritte
von einer Ausgangsstellung aus drehantreibbar, wobei angenommen werde, daß eine
Kreisscheiben-Durchgangsöffnung 226 in der Ausgangsstellung in Flucht unter der
Mündung des Abwurfschachts 36 steht, während die Durchgangsöffnungen 228 der Verschlußscheibe
224 um ein halbes Teilungsmaß zu den Durchgangsbohrungen 226 verdreht sind. Eine
durch den Abwurfschacht 36 in die Kreisscheiben-Durchgangsöffnung 226 abgeworfene
Schraube 16 kann also nicht zur Durchgangsöffnung 216 in der Gehäuseplatte 214 und
somit auch nicht in die zugeordnete Förderleitung 18 durchtreten. Durch Weiterschalten
der Kreisscheibe 222 mittels des Schrittschaltmotors 230 können nach und nach die
Kreisscheiben-Durchgangsöffnungen 226 mit Schrauben 16 aus dem Abwurfschacht beschickt
werden.
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Vor Beendigung des letzten Schaltschritts, und zwar nach Zurücklegen
des halben Teilungsmaßes, fährt Jedoch ein seitlich von'der Verschlußscheibe 224
vorstehender Anschlag 232 am Kopf einer einstellbar auf der Gehäuseplatte 214 gehaltenen
Anschlagschraube 234 an, so daß auf dem restlichen halben Schaltscllritt sich nur
noch die Kreisscheibe 222 dreht und die letzte noch unbe.-,;etzte Durchgangsöffnung
226 mit dem Abwurfschacht zir Ausrichtung bringt. Da die Verschbißscheibe g geiiüber
der Kreisscheibe utt das halbe Teilungsmaß zurückgeblieben ist, stellen nunnlchr
die Durchgangsöffnungen 226 und 226 der b'reisscheibe 222 beim. der Verschlußscheibe
224 in Flucht, d.h. die nach und rauch über den Abwurfscttacht 36 in die Kreis-Scheiben-Durchgangsöffnung
226 abgeworfenen Schrauben 16
können nunmehr sämtlich zu den Durchgangsöffnungen
216 in der Gehäuseplatte 214 und durch diese hindurch in die zugeordneten Förderleitungen
18 hindurchtreten.
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Der Schrittschaltmotor wird nunmehr noch einmal in Schaltrichtung
betätigt, wobei dann aber nach Zurücklegen eines halben Teilungsmaßes ein seitlich
von der Kreisscheibe 222 vorstehender Anschlag 236 an einem starr auf der Gehäuseplatte
214 gehalterten Gegenanschlag 238 zur Anlagekommt. Dann sind die Durchgangsöffnungen
226 der Kreisscheibe wieder um das halbe Teilungsmaß zu den Durchgangsöffnungen
228 der Verschlußscheibe 224 versetzt und die in die Förderleitungen 18 dbergetretenen
Schrauben können mit Druckluft zu den Schraubwerkzeugen 20 geführt werden, wenn
Sorge dafür getragen ist, daß die, Unterseite der Kreisscheibe 222 auf die die Durchgangsöffnungen
216 umgebenden, in Jeweils einer Ringnut 240 in der Oberseite der Gehäuseplatte
214 angeordneten Dichtringe 242 drückt und so einen Druckverlust im Mdndungsbereich
der Durchgangsöffnungen 216 vermieden wird. Diese abdichtende Andrückung wird dadurch
ermöglicht, daß die Kreisscheibe 222 in Längsrichtung um ein gewisses Maß verschieblich
auf dem Achsbolzen 220 gehaltert und normalerweise durch eine an der Unterseite
der Kreisscheibe 222 einerseits und der Gehäuseplatte 214 bzw. dem die Gehäuseplatte
tragenden Gestellteile andererseits abgestützte Feder 244 in eine von der Gehäuseplatte
214 etwas abgehobene ist SteLlung vorgespann8. Bei Annäherung an die Anschlagstellung
des Anschlags 36 an den Gegenanschlag 38 wird eine auf der Abtriebswelle des Schrittschaltmotors
230
bzw. eines nachgeschalteten Untersetzungsgetriebes 246 bzw.
einer auf der Abtriebswelle dieses Untersetzungsgetriebes angeordneten Sicherheitskupplung
248 angeordnete Spannvorrichtung 250 wirksam, welche die Kreisscheibe 222 entgegen
der Vorspannung der Feder 244 in Richtung auf die Gehäuseplatte 214 verschiebt und
somit die Kreisscheibe 222 auf die Dichtringe 242 aufdrlickt, Die Funktion der Spannvorrichtung
beruht auf der Keilwirkung von komplementär schräg geneigten Rampenflächen von in
Eingriff stehenden Zahnvorsprüngen 252, 254 der Spannvorrichtung 250 einerseits
bzw. auf der Oberseite der Kreisscheibe 222. Wenn der Schrittschaltmotor versucht,
die Kreisscheibe nach Anlage ihres Anschlags 236 am Gegenanschlag 238 weiterzudrehen,
gleiten die Rampenflächen nämlich aufeinander auf, wobei eine die Kreisscheibe 22
in die gewünschte Richtung drängende Kraftkomponente entsteht, Um eine Überlastung
des Schrittschaltmotors in der Anschlagstellung der Kreisscheibe 222 zu vermeiden,
empfiehlt es sich, den Schrittschaltmotor nach Erreichen der Anschlagstellung sowie
dem dichten Aufdrücken der Kreisscheibe auf die Dichtringe abzuschalten. Zu diesem
Zweck sind die in Fig. 5 auf der linken Seite oberhalb der Kreisscheibe 222 angeordneten,
starr mit der Gehäuseplatte 214 verbundene Sensoren 256, 258 vorgesehen, die bei
Erreichen der Anschlagstellung durch an der Kreisscheibe vorgesehene bzw.
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mit ihr verbundene Auslöseelemente 260, 262 aktiviert werden und die
Abschaltung des Schrittschaltmotors 230
sowie die Beaufschlagung
der Förderleitungen 18 mit Druckluft auslösen. Als Alternative zur beschriebenen
Spannvorrichtung 250 kann durch die Sensoren 256, 258 auch zusätzlich eine elektromagnetische
Verschiebung der Kreisscheibe 222 ausgelöst werden.
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Das Verschlußorgan 218 weist zweckmäßig eine zwischen der Kreisscheibe
222 und der Verschlußscheibe 224 wirkende Ras tvorric htung 264 auf, welche entsprechend
den bei-den vorausgehenden Ausführungsbeispielen erläut<tten Rastvorrichtungen
aufgebaut sein kann, d.h. eine in der Kreisscheibe 222 längsverschieblich gehaltene
Kugel 266 aufweist, die von einer Feder in Richtung auf die Verschlußplatte 224
gedrückt wird, wobei in der Verschlußplatte in den vorgesehenen Raststellungen mit
der Kugel zusammenwirkende niedrige Rastvertiefungen angeordnet sind. Im Unterschied
zu den vorausgehenden Äusführungsbeispielen wirkt die Rastvorrichtung also nicht
zwischen dem Verschlußorgan und der Gehäuseplatteg sondern zwischen der Kreisscheibe
222 und der Verschlußscheibe 224.
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L e e r s e i t e