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Vorrichtung zur Abgabe einer Aufeinanderfolge von
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gleich orientierten Gegenständen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Abgabe einer Aufeinanderfolge von gleich orientierten Gegenständen aus einer
Menge ungeordneter Gegenstände. Derartige Vorrichtungen sind insbesondere in industriellen
Produktionsabläufen erforderlich, um irgendwelche Gegenstände, die in einem ungeordneten
Haufwerk zwischengelagert sind, stückweise in gleicher Orientierung aufeinanderfolgend
einer Arbeitsstation zuzuführen. Sie gehören damit in die industrielle Zubringetechnik.
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Bekannte Vorrichtungen zur Abgabe geordneter Gegenstände bestehen
aus einem Speicherbunker für das ungeordnete Haufwerk und einer Abfördereinrichtung
(z. B. einem Zellenrad, Schöpfrad o. dgl.) welche die Gegenstände nur in einer bestimmten
Orientierungslage aufzunehmen vermögen. In die gleiche Gruppe gehören auch Rotorbunker,
bei denen eine rotierende Bodenfläche (z. B.
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ein Kegel oder ein Drehteller) am Bunkerboden angeordnet ist, welcher
die Teile einem Abführkanal zuleitet. Die Einlaßöffnung dieses Kanals ist dabei
so ausgebildet, daß die Gegenstände nur in einer vorbestimmten Orientierung in den
Kanal eintreten können. Diesen Vorrichtungen ist gemeinsam, daß der Ordnungsvorgang
innerhalb des Haufwerks stattfinden muß, was zu Störungen Anlaß gibt und deshalb
mit ausreichender Effektivität des Gerätes nur bei leicht ausrichtbaren Gegenständen
möglich ist, die aufgrund ihrer geometrischen Form eine bevorzugt bestimmte Lage
einnehmen, wie beispielsweise Stifte, Nadeln, Röhrchen und Scheiben.
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Aus der US-PS 3,912,120 ist eine weitere Vorrichtung bekannt geworden,
bei der die Gegenstände über geeignete Zufördersysteme, z. B. einen Trichter oder
ein Förderband, auf einen
drehbaren Kegelstumpf aufgegeben werden,
welcher ggfs. mit Umlenk- und Sammeleinrichtungen versehen ist. Ein im Aufgabebereich
angeordnetes Leitblech sorgt dafür, daß die Gegenstände nur einzeln nacheinander
und auch nur in der richtigen Lage auf den Kegelstumpf gelangen können. Das aber
setzt voraus, daß der Ordnungsvorgang für die Gegenstände bereits in dem Zufördersystem
stattfinden muß, weil alle falsch liegenden Gegenstände nicht angenommen werden
und dadurch die Aufgabe der nachfolgenden Gegenstände behindern. Somit ist auch
diese Vorrichtung nur für Gegenstände mit stark ausgeprägter Vorzugslage geeignet,
z. B. für Patronenhülsen oder ähnlich geformte Gegenstände.
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Bei einer weiteren Gruppe von bekannten Vorrichtungen, für die die
DE-PS 25 18 134 ein typisches Beispiel bildet, ist ein Drehteller vorgesehen, der
von einer drehbaren Ringscheibe umgeben ist. Der Drehteller ist dabei eine Fördervorrichtung,
mit der die Gegenstände durch Zentrifugalkraft an den Tellerrand gefördert werden.
Er liegt unterhalb der Ringspeicherebene, ist aber zumindest in seiner Randzone
flexibel ausgebildet und über eine feststehende Rampe geführt, in deren Bereich
er niveaugleich mit der Ringscheibe ist. In diesem Bereich erfolgt die Aufgabe der
Gegenstände auf die Ringscheibe. Dabei sorgt wiederum ein über der Ringscheibe verstellbar
angeordnetes Leitblech dafür, daß die Gegenstände nur einzeln nacheinander und auch
nur in richtiger Orientierung auf die Ringscheibe aufgegeben werden können. Diese
Gegenstände werden mit der Ringscheibe einem stationären Abführbereich zugeführt,
wo sie als Aufeinanderfolge von gleich orientierten Gegenständen von der Ringscheibe
abgeführt werden.
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Diese Vorrichtung hat gegenüber der Vorrichtung gemäß der US-PS 3,912,120
den Vorteil, daß die Staugefahr im Aufgabebereich vermindert ist, weil alle falsch
liegenden Gegenstände nicht im Aufgabebereich verbleiben, sondern mit dem Drehteller
wieder
aus dem Aufgabebereich abtransportiert werden. Es verbleibt aber der Nachteil, daß
die Gegenstände bereits auf dem Drehteller geordnet werden müssen, wo sie sich im
Ordnungsvorgang gegenseitig behindern. Damit ist auch diese Vorrichtung nur für
zylindrische Gegenstände ausreichend effektiv. Außerdem ist auch die Förderung mittels
Zentrifugalkraft für empfindlichere Gegenstände nicht geeignet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
erwähnten Art zu schaffen, die eine schnelle und sichere Abgabe der Aufeinanderfolge
von gleich orientierten Gegenständen ermöglicht, ohne auf den Einsatz für bestimmte
Gegenstände begrenzt zu sein.
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Ausgehend von einer Vorrichtung mit einer drehbaren Ringscheibe,
der ein stationärer Aufgabebereich zur Aufgabe der Gegenstände auf die Ringscheibe
und ein in Drehrichtung nachfolgender stationärer Abführbereich zur Abführung ausgerichteter
Gegenstände von der Ringscheibe zugeordnet sind, und mit einer innerhalb der Ringscheibe
angeordneten, in den Aufgabebereich mündenden Fördervorrichtung zur Zufuhr der Gegenstände
auf die Ringscheibe, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Gegenstände mittels der Fördervorrichtung in willkürlicher Orientierung auf die
Ringscheibe aufgebbar sind, und der Ringscheibe zwischen dem Aufgabebereich und
dem Abführbereich ein stationärer Ordnungsbereich zugeordnet ist, in welchem die
Fördervorrichtung im Abstand unterhalb der Ringscheibe angeordnet ist, und dem Ordnungsbereich
der Ringscheibe eine Abweise- und Rückführeinrichtung zugeordnet ist, mittels welcher
alle in einer unzulässigen Orientierung auf der Ringscheibe liegenden Gegenstände
auf die Fördervorrichtung rückführbar sind.
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Die Erfindung sieht somit vor, den Ordnungsvorgang für die Gegenstände
nicht mehr in der Fördervorrichtung (und damit letztlich im'Haufwerk der ungeordneten
Gegenstände) durchzuführen,
sondern auf die Ringscheibe zu verlegen.
Von den in willkürlicher Orientierung auf die Ringscheibe aufgegebenen Gegenständen
werden dabei alle in einer unzulässigen Orientierung liegenden Gegenstände wieder
abgewiesen, so daß eine Behinderung des Ordnungsvorganges durch benachbarte Gegenstände
vermieden ist. Die abgewiesenen Gegenstände gelangen in den Strom der mit der Fördervorrichtung
ungeordnet zugeführten Gegenstände zurück und werden, sobald sie wieder den Aufgabebereich
erreicht haben, erneut auf die Ringscheibe aufgegeben. Auf diese Weise ist eine
schnelle und sichere Behandlung auch solcher Gegenstände möglich, die sich innerhalb
des Haufwerks oder auf der Fördervorrichtung nicht oder nur sehr schwierig. ordnen
lassen. Auch für empfindliche Gegenstände oder für relativ große und schwere Gegenstände
(z. B.
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Gesenkschmiedeteile) ist die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignet,
da sie keine Zentrifugalkraft-Förderung benötigt.
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Zahlreiche Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sind in den Unteransp-rüchen definiert und in der nachfolgenden Beschreibung
einzelner Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei sind gleiche
oder funktionsmäßig gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Es
stellen dar: Fig. 1 die Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform mit einem
waagerecht angeordneten Kegel als Fördervorrichtung und einer Ringscheibe mit geneigter
Drehachse, Fig. 2 die Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Richtung II, Fig.
3 die Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform mit einer nach außen versetzten
Bunkerwand,
Fig. 4 die Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform,
bei der die Fördervorrichtung zugleich als Vorratsbunker ausgebildet ist, und Fig.
5 die Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform mit einem waagerecht angeordneten
Förderband und einem zwischen Förderband und Aufgabebereich der Ringscheibe installierten
Schwingförderer als Fördervorrichtung.
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Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist als Fördervorrichtung
ein Kegel 1 vorgesehen, der eine senkrechte Drehachse besitzt und von einem Antrieb
2 in eine gleichförmig umlaufende Drehbewegung versetzt wird. Ein zweiter Antrieb
3 treibt eine den Kegel 1 umgebende Ringscheibe 4 an. Diese Ringscheibe 4 weist
eine gegenüber der Drehachse des Kegels 1 geneigte Drehachse auf und ist so angeordnet,
daß ihre tiefste Stelle 6 etwa am Grundkreis des Kegels 1 oder etwas darunter liegt,
während sie in ihrem übrigen Umfangsbereich entsprechend ihrer Schräglage einen
vertikalen Abstand von dem Kegel 1 hat. In diesem übrigen Umfangsbereich befindet
sich zwischen der Innenkante der Ringscheibe und der Kegeloberfläche eine stationäre
Wandung 8, so daß sich dort oberhalb des Kegels ein zur Seite hin abgechlossener
Raum 5 ergibt. Eine weitere stationäre Wandung 7 umgibt die Außenkante der Ringscheibe
4.
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Im Betrieb werden die zu ordnenden Gegenstände durch nicht weiter
dargestellte Mittel entweder stetig oder chargenweise in den Raum 5 gebracht, der
damit als Bunkerzone für die Gegenstände dient. Durch die Drehbewegung des Kegels
1 werden diese Gegenstände aus der Bunkerzone 5 heraus gefördert, bis sie in den
Bereich der tiefsten Stelle 6 der Ringscheibe 4 in bereits beginnender
Vereinzelung,
aber noch in ihrer willkürlichen Orientierung von dem Kegel 1 auf die Ringscheibe
4 rutschen. Der Bereich der tiefsten Stelle der Ringscheibe bildet damit den Aufgabebereich
6 für die Gegenstände. Das Ausmaß der in diesem Bereich beginnenden Vereinzelung
der Gegenstände läßt sich durch Anpassung der Drehgeschwindigkeit des Kegels 1 relativ
zur Drehgeschwindigkeit der Ringscheibe 4 beeinflussen.
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Die auf die Ringscheibe aufgegebenen Gegenstände gelangen in einen
Ordnungsbereich 9, der sich in Drehrichtung der Ringscheibe an den Aufgabebereich
6 anschließt. In diesem Ordnungsbereich 9 wird aus den in willkürlicher Orientierung
ankommenden Gegenständen eine Aufeinanderfolge von gleich orientierten Gegenständen
gebildet, die dann auf der Ringscheibe zu einem nachfolgenden Abführbereich 12 transportiert
wird. Im Abführbereich erfolgt die Abführung der Aufeinanderfolge von gleich orientierten
Gegenständen von der Ringscheibe, beispielsweise über einen tangentialen Kanal 13.
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Im Ordnungsbereich 9 sind Orientierungsmittel angeordnet, deren konstruktive
Ausbildung sich nach den zu ordnenden Gegenständen und den verlangten Ordnungskriterien
richtet. Wichtig ist dabei, daß diese Orientierungsmittel eine Abweiseeinrichtung-10
enthalten, mit der alle diejenigen Gegenstände von der Ringscheibe 4 entfernt und
in die Bunkerzone 5 zurückgeführt werden können, die sich nicht in der gewünschten
Orientierung befinden und die auch nicht in die gewünschte Orientierung gebracht
werden können oder einen auf der Ringscheibe vorgesehenen Ordnungsvorgang behindern.
Zur Unterstützung der Rückführung der abgewiesenen Gegenstände in die Bunker zone
5 ist die Wandung 8 vorzugsweise als Rutsche ausgebildet. Zusammen mit den schon
in der Bunkerzone 5 befindlichen Gegenständen gelangen diese abgewiesenen Gegenstände
dann erneut zum Aufgabebereich 6.
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Die Abweiseeinrichtung 10 kann so beschaffen sein, daß nur die zufällig
in der gewünschten Orientierung auf der Ringscheibe 4 liegenden Gegenstände zum
Abführbereich 12 durchgelassen und alle anderen Gegenstände abgewiesen werden. Dieses
Prinzip ist in Fig. 1 und 2 dargestellt, und zwar für das einfache Beispiel der
Behandlung von Rechteck-Quadern mit zwei breiten Hauptflächen, zwei schmaleren Seitenflächen
und zwei noch schmaleren Stirnflächen. Dafür ist ein Abweisearm 10a in solchem Abstand
oberhalb der Ringscheibe 4 angeordnet, daß alle hochkant auf einer Seitenfläche
oder Stirnfläche liegenden Quader abgewiesen und alle auf einer der beiden Hauptflächen
liegenden Quader durchgelassen werden. Weiterhin wird mit einer Abweiseschiene 1Ob
die Breite der auf der Ringscheibe zur Verfügung stehenden Fläche stetig so verringert,
daß alle diejenigen der am Arm 10a durchgelassenen Quader, deren Längsachse mehr
radial zur Ringscheibe weist, durch Schwerkraft über die Innenkante der Ringscheibe
abkippen. Zugleich werden die restlichen Quader dabei parallel zur Schiene 1Ob ausgerichtet,
so daß sich in der an die Abweiseeinrichtung 10 anschließenden Zone 11 des Ordnungsbereichs
nur noch Quader befinden, deren Längsachse tangential zur Ringscheibe weist.
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Anstelle eines solchen mehr passiven Ordnungsvorganges kann aber
auch eine aktivere Ordnung der Gegenstände vorgesehen sein, indem von der Abweiseeinrichtung
10 Gegenstände in zwei oder mehr unterschiedlichen Lagen durchgelassen und anschließend
innerhalb der Zone 11 des Ordnungsbereichs 12 mittels geeigneter Ordnungshilfen
in eine einheitliche Lage gebracht werden. Im Beispiel der Behandlung von Rechteck-Quadern
kann dies so geschehen, daß nach dem Passieren des Abweisearms 10a die Quader mit
mehr radial gerichteter Längsachse nicht mehr abgekippt, sondern in die gewünschte
tangentiale Richtung gedreht werden. Für ein aktiveres Ordnen der Gegenstände ist
es dabei von Vorteil, daß der Ordnungsbereich 12 verhältnismäßig lang ist und sich
über weit
mehr als den halben Umfang der Ringscheibe 4 erstrecken
kann, wodurch ausreichend Platz für Ordnungshilfen zur Verfügung steht.
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Im übrigen ist es auch möglich, in der Zone 11 des Ordnungsbereichs
12 zusätzliche Einrichtungen anzuordnen, welche die einheitlich in einer bestimmten
Lage (z. B. ihrer Vorzugslage) geordneten Gegenstände durch Drehen, Kippen oder
dgl. Maßnahmen einheitlich in eine andere (z. B. eine für ihre Weiterverarbeitung
erforderliche) Lage bringen.
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Die Fig. 3 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform, bei
der die Abweisung der Gegenstände von der Ringscheibe 4 über die Außenkante der
Ringscheibe 4 erfolgt. Die Wandung 8 ist dabei im Ordnungsbereich 9 unter der Ringscheibe
4 hindurchgeführt und derart angeordnet, daß die mittels der Abweiseeinrichtung
10 von der Ringscheibe abgewiesenen Gegenstände auf diese Wandung fallen und auf
ihr in die Bunkerzone 5 herunterrutschen. Bei dieser Ausführungsform entfällt natürlich
zumindest im Bereich der Abweiseeinricht-ung 10 die stationäre Wandung 7 an der
Außenkante der Ringscheibe 4. Im übrigen kann auch die (stetige oder chargenweise)
Zufuhr des Nachschubs an zu ordnenden Gegenständen durch Aufgabe auf die Wandung
8 erfolgen, so daß der Nachschub ebenfalls auf der Wandung 8 in die Bunkerzone 5
rutscht.
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In einer Abwandlung dieser Ausführungsform, die nicht weiter dargestellt
ist, kann auch eine mittels zweier Abweiseeinrichtungen doppelte Abweisung der Gegenstände
sowohl über die Außenkante als auch über die Innenkante der Ringscheibe 4 vorgesehen
sein. Das ist insbesondere in den Fällen zweckmäßig, in denen auf der Ringscheibe
zwei parallele Aufeinanderfolgen von ausgerichteten Gegenständen gebildet werden
sollen.
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In einer weiteren, ebenfalls nicht dargestellten Abwandlung kann
der Kegel 1 durch eine Drehscheibe ersetzt sein,
deren Drehachse
aber nicht vertikal gerichtet sein darf, sondern eine Schrägneigung haben muß, die
geringer ist als die Neigung der Drehachse der Ringscheibe 4.
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Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von
der Ausführungsform gemäß Fig. 1 darin, daß die Fördervorrichtung zugleich als Vorratsbunker
ausgebildet ist. Zu diesem Zweck ist ein an seiner Oberseite geöffneter und um eine
senkrechte Drehachse drehbarer Zylinder 14 vorgesehen, der an seiner Oberkante mit
einem als Kegelstumpf ausgebildeten Ringflansch 15 verbunden ist. Innerhalb des
Zylinders 14 ist ein vertikal verschiebbar gelagerter Kegel 16 angeordnet, dessen
Grundkreisdurchmesser dem Innendurchmesser des Zylinders entspricht.
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Im Betrieb wird der Zylinder 14.bei abgesenktem Kegel 16 so weit
mit den zu ordnenden Gegenständen gefüllt, daß sich ein Teil dieser Gegenstände
auf dem Ringflansch 15 und damit in der Bunkerzone 5 befindet. Durch die Drehbewegung
des Zylinders 14 werden diese Gegenstände aus der Bunkerzone 5 zum Aufgabebereich
6 der Ringscheibe 4 transportiert, und zugleich erfolgt durch Hubbewegung des Kegels
16 ein kontinuierlicher Nachschub von Gegenständen in die Bunkerzone 5. Sobald der
Kegel in seiner oberen Endlage angekommen ist, wird er wieder abgesenkt, um den
Zylinder 14 erneut füllen zu können.
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In der Fig. 5 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der die Fördervorrichtung
aus einem waagerecht angeordneten Förderband 17 besteht, das beispielsweise von
einem entfernt angeordneten Vorratsbunker ausgeht. Dem Förderband 17 schließt sich
eine ebenfalls waagerecht angeordnete Aufgabeplatte 18 an, die das Förderband 17
mit dem Aufgabebereich 6 der Ringscheibe 4 lückenlos verbindet, also an ihrer Mündungsseite
abgerundet ist. Vorzugsweise ist die Aufgabeplatte 18 ein Schwingförderer, der auch
so ausgebildet sein kann, daß die Gegenstände vor der Aufgabe auf
die
Ringscheibe einer vorbereitenden Bearbeitung unterworfen werden, z. B. vorvereinzelt
oder bei ineinanderhängenden Gegenständen entwirrt werden.
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In einer nicht gezeigten Abwandlung der Fig. 5 kann das Förderband
17 schräg von unten kommend an den Übergabebereich 19 zur Aufgabeplatte 18 herangeführt
sein, so daß es möglich ist, die Ringscheibe 4 waagerecht anzuordnen. Das ist vorteilhaft,
wenn solche Gegenstände geordnet werden sollen, die eine Roll-oder Kippneigung besitzen
und somit für eine schräge Ringscheibe schlecht geeignet sind.
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Die Funktionsweise der Ausführungsformen gemäß Fig. 3 -5 entspricht
der anhand von Fig. 1 und 2 beschriebenen Funktionsweise, so daß die Ordnungs- und
Abweisevorgänge nicht noch einmal erläutert sind. Im übrigen kann auch bei den Ausführungsformen
der Fig. 4 und 5 analog der Fig. 3 eine Abweisung der Gegenstände über die Außenkante
der Ringscheibe 4 bzw. eine doppelte Abweisung sowohl nach innen als auch nach außen
vorgesehen sein.
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Abschließend sei noch bemerkt, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung
insbesondere in der Ausführung mit doppelter Abweisung, auch geeignet ist, Haufwerke
zu verarbeiten, in denen zwei unterschiedlich bemessene Gegenstände gemischt vorliegen.
In diesem Fall brauchen z. B. lediglich die beiden Abweiseeinrichtungen so eingestellt
zu werden, daß sie zusätzlich jeweils die Gegenstände mit der einen oder der zweiten
Abmessung in vollem Umfang abweisen. Dadurch ergeben sich zwei parallele Aufeinanderfolgen,
in denen die Gegenstände geordnet und zugleich auch nach ihren Abmessungen sortiert
sind.