DE4008587C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ver­ einzeln stangenförmiger Werkstücke gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Halbzeuge, die in mehr oder weniger großen Stück­ zahlen von Maschinen zu Teilen mit gleichen Abmessungen bearbeitet werden, müssen diesen Maschinen in den meisten Fällen einzeln zugeführt werden. Bei einem automatisier­ ten Zuführprozeß sind dazu die Halbzeuge, die in größerer Anzahl beispielsweise vor der Maschine bereitgestellt sind, automatisch zu vereinzeln, d. h. es muß von der größeren Teilmenge jeweils ein Teil abgesondert, d. h. vereinzelt werden, um es der Maschine zur Verfügung zu stellen. Der Zeittakt, in dem das geschieht, muß der Maschine angepaßt sein. Zweckmäßigerweise kann darum der Vereinzelungsvorgang von der Maschine gesteuert werden, d. h. ein von ihr aus­ gehender Impuls, z. B. ein elektrisches Steuersignal, setzt eine Vereinzelungsvorrichtung in Bewegung.

Eine Vereinzelungsvorrichtung dieser Art für stan­ genförmige Werkstücke ist beispielsweise das sog. Aus­ tragsrad, wie es in der DE-PS 34 20 014 beschrieben ist. Dieses besteht aus einem walzenförmigen Körper mit im äu­ ßeren Mantelbereich eingebrachten, in Walzenachsrichtung laufenden Ausnehmungen. Von den vor dem Austragsrad, bei­ spielsweise auf einer schiefen Ebene liegenden angehäuften Werkstücken rollt oder rutscht jeweils ein Werkstück in eine in positionsgerechter Lage befindliche Ausnehmung des Austragsrades, sofern die Ausnehmung einen etwas größeren Querschnitt als den des stangenförmigen Werkstückes auf­ weist. Bei Drehung des Austragsrades wird das in der Aus­ nehmung liegende Werkstück durch das Austragsrad mitgenom­ men und es fällt oder rollt auf der der Werkstückanhäufung gegenüberliegenden Seite auf ein zur Aufnahme vorgesehenes Blech oder eine Fördereinrichtung. Ist die Ausnehmung zu groß, werden zwei Werkstücke gefaßt oder ein Werkstück liegt in der Ausnehmung und ein zweites wird nicht voll aufgenommen, jedoch bei der anschließenden Drehung des Austragsrades mitgenommen, was zu Verklemmungen führen kann. Aus den o. g. Gründen können mit dem beschriebenen Austrags­ rad nur Werkstücke mit zu den Ausnehmungen passenden Quer­ schnitten vereinzelt werden.

Sind Werkstücke mit anderen Querschnitten zu ver­ einzeln, müssen die Ausnehmungen im Austragsrad angepaßt, d. h. vergrößert oder verkleinert werden. Dies kann bei­ spielsweise geschehen, indem das Austragsrad zweiteilig ausgeführt und bei Bedarf gewechselt wird oder in größere Ausnehmungen des Austragrades Einsätze mit kleineren Aus­ sparungen eingebracht und verschraubt werden.

Der Nachteil dieser bekannten Ausführungen liegt einmal darin, daß beim Wechseln der Austragsräder oder Einsätze ein erheblicher Demontage- und Montageaufwand erforderlich ist. Des weiteren müssen bei größerem Quer­ schnittsspektrum der zu vereinzelnenden Werkstücke ent­ sprechend viele Austragsrad-Austauschteile oder Einsätze zur Verfügung stehen, die sorgfältig verwaltet werden müs­ sen, um ihre problemlose Bereitstellung zu ermöglichen und um einen Falsch-Einbau zu vermeiden. Außerdem ist die Zugänglichkeit der Austragsräder durch eine Werkstück-Zu­ führrampe oder andere Vorrichtungsteile, die zur Eingabe des Werkstückes in die Maschine erforderlich sind, oftmals behindert.

Nach DE 29 00 009 A1 können durch gegeneinander verschiebbare Ladescheiben eines Austragsrades prismatische Ausschnitte in einem Austragsrad so eingestellt werden, daß Werkstücke unterschiedlichen Durchmessers vereinzelt verschiedenen Bearbeitungspositionen zugeführt werden.

Dort kommt es darauf an, daß Werkstücke unterschiedlichen Durchmessers alle auf dem gleichen Radius geführt werden. Dies hat den Nachteil, daß die Werkstücke weit außen liegen, und somit der Durchmesser der Vereinzelungsvorrichtung relativ groß im Verhältnis zu den Werkstücken ist. Das dabei auftretende Trägheitsmoment ist groß, was insbesondere dann nachteilig ist, wenn die Maschine mit einem sehr schnellen Arbeitstakt laufen soll. Ein weiterer Nachteil der Vorrichtung nach DE 29 00 009 A1 ist die Tatsache, daß die Vorrichtung nicht zuverlässig bei jedem Arbeitstakt ein Werkstück aufnimmt, wenn auf der schiefen Zuführungsebene die Werkstücke stapelweise übereinanderliegen. Da die Werkstücke deutlich aus dem Radius des Austragsrades herausragen, können in diesem Fall Hebelkräfte wirken, die ein Herausspringen des Werkstücks aus der prismatischen Förderöffnung bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vereinzelungsvorrichtung zu schaffen, mit der stangenför­ mige Werkstücke verschieden großer Querschnittsabmessungen über einen großen Bereich von beispielsweise 10-100 mm vereinzelt werden können, ohne daß hierbei besonderer De­ montage- und Montageaufwand anfällt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vor­ richtung gelöst, wie sie durch den Anspruch 1 gekennzeich­ net ist. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen beschrieben.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können stan­ genförmige Werkstücke durch stufenlose Einstellung auf die verschiedenen Werkstückabmessungen vereinzelt werden, wobei keine zusätzlichen Teile erforderlich sind und die Einstellung von einer Seite aus vorgenommen werden kann. Dabei ist die Förderöffnung gemäß der vorliegenden Erfindung so beschaffen, daß sowohl das Trägheitsmoment minimal ist, als auch ein zuverlässiger Transport auch bei bündelweiser Anlagerung von Werkstücken auf der schiefen Zuführungsebene erfolgt. Das Trägheitsmoment wird minimiert, indem das Werkstück insbesondere bei großen Durchmessern weit in die Lagerelemente bis in die Nähe der Drehachse hineintaucht. Indem das vereinzelte Werkstück unterhalb der Mantelfläche des Lagerelementes liegt, während die zugeführten Werkstücke außen an der Mantelfläche anliegen, ist der Vereinzelungsvorgang sehr zuverlässig. Beide Merkmale, das minimierte Trägheitsmoment und die zuverlässige Vereinzelung, ermöglichen einen sehr schnellen Arbeitstakt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Schnittbild der Vorrichtung in Werkstückauf­ nahmestellung;

Fig. 2 ein Schnittbild der Vorrichtung in Werkstückausga­ bestellung;

Fig. 3 eine Ansicht der Vorrichtung aus Richtung I in Fig. 1, jedoch um 90° verdreht gezeichnet;

Fig. 4 in Prinzipdarstellung einen Ausschnitt der Vor­ richtung in einer weiteren Ausführung aus Richtung II in Fig. 1 gesehen und

Fig. 5 ein Schnittbild entsprechend Fig. 1 einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 1 ist die Vorrichtung im Schnitt darge­ stellt. Die zu vereinzelnden stangenförmigen Werkstücke sind als Rohre kleineren Durchmessers 4 und (strichpunk­ tiert) größeren Durchmessers 5 dargestellt. Sie liegen auf einer Zuführeinrichtung, die als schiefe Ebene 6 ausge­ bildet ist. Auf ihr rollen oder rutschen die Werkstücke in eine Aussparung 7 für kleine Werkstückquerschnitte oder 7′ für große Werkstückquerschnitte.

Die Aussparung 7, 7′ wird von den Endflächen 8, 9 zweier paarweise zueinandergehörender Lagerelemente 10, 11 gebildet. Die beiden Lagerelemente 10, 11 haben eine Länge, die etwa den längsten der zu vereinzelnden Werk­ stücke 4, 5 entspricht.

Das Lagerelement 11 ist kreisrund und sitzt achs­ mittig auf einer Achse 12, die an ihren äußeren Enden in je einem Hebelende 13, 13′ (Fig. 3), das mit einem Zahn­ segment 14, 14′ (Fig. 3) eine Einheit bildet, befestigt ist. Das Lagerelement 10 ist drehbar auf einer Mittenachse 15 gelagert, wobei das Lagerelement 10 innerhalb der beiden Zahnsegmente 14, 14′ liegt. Durch das Element 10 führt eine Achse 16 hindurch, die im Element 10 drehbar gelagert ist.

Auf den beiden äußeren Enden der Achse 16, die an den beiden Enden des Elementes 10 über diese hinausragt, sind Zahnritzel 17, 17′ mit ihr fest verbunden. Sie liegen auf der gleichen Ebene wie die Zahnsegmente 14, 14′ und greifen mit ihren Zähnen getriebemäßig in diese ein. Auf der Verlängerung der Achse 16 an einem ihrer Enden, die über das Zahnritzel hinausgeht, ist ein Handrad 22 be­ festigt (Fig. 3). An einer Verlängerung der Mittenachse 15 ist mit dieser ein Arm 23 verdrehfest verbunden. Am Arm 23 ist am Schwenkbolzen 26 die Kolbenstange eines Pneu­ matik- oder Hydraulikzylinders 24 drehbar befestigt. Der Zylinder 24 ist an seinem anderen Ende an einem Bolzen 25 ebenfalls drehbar gelagert, wobei der Bolzen 25 mit der Gehäusewand 27 fest verbunden ist.

Bei Drehung des Handrades 22 drehen sich die Zahn­ ritzel 17, 17′ und die Achse 16 im Element 10. Die Zähne der Zahnritzel 17, 17′ wälzen sich in den Zähnen der Zahn­ segmente 14, 14′ ab und die Achse 16 und damit das Element 10 dreht sich um die Mittenachse 15, da die Zahnsegmente 14, 14′ mit der Mittenachse 15 fest verbunden sind und diese wiederum über den ebenfalls mit ihr verbundenen Arm 23 durch den Zylinder 24 verdrehsicher gehalten wird.

Durch die Drehung des Elements 10 bei gleichzeitigem lagefestem Element 11 verändert sich die Aussparung 7, 7′ zwischen einer kleinsten Aussparung 7 und einer größten Aussparung 7′. In Fig. 1 sind die beiden Stellungen darge­ stellt. Bei der größten Aussparung 7′ ist das Element 10 strichpunktiert dargestellt. Die beiden Endstellungen des Elements 10 werden durch geeignete, nicht näher dargestell­ te Anschläge, über die hinausgehend das Element 10 nicht verstellt werden kann, bestimmt. Die Zahnritzel 17, 17′ nehmen in den beiden Endstellungen die Endlagen 18, 19 ein. Innerhalb dieser Grenzen kann jede beliebige Ausspa­ rungsgröße, passend für die zu vereinzelnden Werkstückab­ messungen, eingestellt werden. Damit die einmal eingestellte Aussparung 7, 7′ sich nicht verändert, wird mit einem Klemmrad (Fig. 3) eine Arretierung vorgenommen. Das Klemm­ rad 28 ist mit einem Innengewinde 29 versehen, das auf einem auf der Achse 16 angebrachten Gewinde läuft. Durch Verdrehen des Klemmrades 28 verspannt sich das Gewinde 29 auf der Achse 16 und der Bund 30 des Klemmrades 28 mit dem Element 10, womit die Arretierung gegeben ist.

Das Handrad 22 kann mit einer Skala ausgestattet sein, auf welcher der jeweilig eingestellte Werkstückdurch­ messer oder Querschnitt abzulesen ist.

Zum Einstellen der Lagerelemente 10, 11 ist ein Getriebe nicht unbedingt erforderlich. Sie können auch durch einfaches Verdrehen oder Verschieben eingestellt und anschließend arretiert werden.

Für kleine Werkstückquerschnitte ist die Ausspa­ rung 7 entsprechend klein einzustellen. Dazu müssen die Endflächen 8, 9 der Elemente 10, 11 ineinandertauchen, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Um dies zu ermöglichen, sind die Elemente 10, 11 in ihren Endflächenbereichen 8, 9 mit gegeneinander versetzten Ausnehmungen 31, 32 ver­ sehen, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Das in der Ausspa­ rung 7 befindliche Werkstück 4 liegt dann an den Endflächen 8′, 9′ der durch die Ausnehmungen 31, 32 entstehenden Er­ höhungen 33, 34 an.

Wie in Fig. 3 dargestellt, können die Elemente 10, 11, die mehr oder weniger lang sind und beispielsweise die beschriebenen Ausnehmungen 31, 32 aufweisen, auch aus scheibenförmigen Einzelelementen 35, 36 zusammengesetzt sein, die einen mehr oder weniger großen Abstand zueinander aufweisen und versetzt zueinander auf der Achse 12 und der Mittenachse 15 angeordnet sind. Der Abstand zueinander kann beispielsweise durch Distanzhülsen 37, 38 bestimmt sein. Zusammengehalten werden die scheibenförmigen Ein­ zelelemente 35, 36 und die Distanzhülsen 37, 38 von Stell­ ringen 39, 40, 41, die mit der Achse 12 und der Mittenachse 15 fest verbunden sind. Es ist auch möglich, die scheiben­ förmigen Einzelelemente 35, 36 direkt über geeignete Be­ festigungselemente mit den Achsen 12, 15 zu verbinden.

Der Vereinzelungsvorgang wird vorgenommen, indem die komplette Vorrichtung mit der Mittenachse 15 durch Ausfahren des Pneumatik- oder Hydraulikzylinders ge­ schwenkt wird, bis das in der Aussparung liegende Werkstück 4, 5 aus dem Bereich der gekrümmten Wand 50 herausschwenkt, damit frei wird und nach unten hinausfallen kann, bei­ spielsweise auf eine schräge Blechwand 51.

In Fig. 2 ist diese Endstellung der Vorrichtung dargestellt. Die strichpunktiert dargestellte Stellung des Elementes 10 zeigt dessen Endfläche 8 in der Lage der größten Aussparung 7′.

Die Aussparung 7, 7′ ist so eingestellt, daß immer nur ein Werkstück 4, 5 von der Vorrichtung mitgenommen wird. Die restlichen Werkstücke 4, 5 bleiben während des Schwenkvorganges auf der schiefen Ebene 6 liegen. Sie kön­ nen nicht nachrutschen, weil sie während der Schwenkbewe­ gung an der kreisförmigen Mantelfläche 52 des Elementes 10 anliegen.

Die Schwenkbewegung der Vorrichtung kann statt mit einem Pneumatik- oder Hydraulikzylinder 24 beispiels­ weise auch über einen Elektromotor eingeleitet werden. Anstatt die Vorrichtung vor- und zurückzudrehen, kann ein schrittweises Weiterdrehen nach einer Drehrichtung vorge­ sehen sein. Dann sind vorteilhaft zwei oder mehr Sätze von paarweise zugehörigen Lagerelementen gleichmäßig über den Umfang der Vorrichtung verteilt vorgesehen.

Die schiefe Ebene 6, die gekrümmte Wand 50 und die schräge Blechwand 51 sind gleich lang und an ihren Stirn­ seiten mit den Gehäusewänden 27, 53 fest verbunden. Die Mittenachse 15 ist in Lagern 55, 56, die an den Gehäuse­ wänden 27, 53 befestigt sind, drehbar gelagert. Die Gehäu­ sewand 53 weist an ihrer der schiefen Ebene 6 und der ge­ krümmten Wand 50 gegenüberliegenden Stirnseite die strich­ punktiert eingezeichnete Kontur 54 (Fig. 1, 2) auf. Diese Kontur ist so ausgebildet, daß die Verlängerung der Achse 16, auf der das Handrad 22 befestigt ist, in ihrer Endstel­ lung 19 (Fig. 1), die durch die Einstellung auf die größte Aussparung 7′ erreicht wird, und in ihrer Schwenkendstellung 57 (Fig. 2), die bei der Schwenkbewegung äußerst erreicht wird, zur Gehäusewand genügend Abstand hält.

In Fig. 5 ist eine andere Ausführung der Erfindung schematisch dargestellt. In den beiden Rahmen 65, 65′, von denen nur einer dargestellt ist, ist das Lagerelement 66 auf der Achse 68 drehbar gelagert. Das andere Lager­ element 67 ist mit den Armen 65, 65′ fest verbunden. Die gesamte Vorrichtung schwenkt um die Mittenachse 70. Die Arme 65, 65′ liegen an den äußeren Enden der Elemente 66, 67. Die Endflächen 71, 72 der Elemente 66, 67 sind als Gerade ausgebildet. Sie bilden die Aussparung 73, von der das Werkstück 77 aufgenommen wird. Das Zahnritzel 74 ist auf der im Element 66 drehbar gelagerten Achse 75 ver­ drehfest befestigt. Das Zahnrad oder Zahnsegment 76 greift in das Zahnritzel 74 ein, Zahnsegment 76 und Achse 68 sowie Achse 70 und Arm 65, 65′ sind miteinander fest verbunden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Vereinzeln von über eine Zuführ­ einrichtung, beispielsweise eine schiefe Ebene (6), zuge­ führten stangenförmigen Werkstücken (4, 5), von denen je­ weils eines in Aussparungen (7, 7′) von paarweise zueinander gehörenden Lagerelementen (10, 11) mitgenommen werden kann, deren Größe sich durch Drehung der Lagerelemente gegeneinander auf die Größe der Werkstücke (4, 5) einstellen läßt, wobei durch Drehen oder Schwenken der Vorrichtung um eine Mittenachse (15) das in der Aussparung (7, 7′) liegende Werkstück (4, 5) mitgenommen wird und an einer von der Werkstückzuführstelle mehr oder weniger weit entfernten Position wieder aus der Aussparung (7, 7′) herausfallen, gleiten oder rollen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Endflächen (8, 9) der Lagerelemente (10, 11) im Anlagebereich der Werkstücke (4, 5) kreisbogenförmig ausgebildet sind, wobei sich die zwischen den Endflächen (8, 9) gebildete Aussparung (7, 7′) zur Aufnahme von Werk­ stücken so öffnen läßt, daß die vereinzelten Werkstücke unterhalb der kreisförmigen Mantelfläche (52) des Lagerelementes (10) liegen, während die auf der schiefen Ebene (6) gelagerten Werkstücke während der Schwenkbewegung an der kreisförmigen Mantelfläche (52) des Elementes (10) anliegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Lagerelemente (11) einen kreisförmigen Querschnitt hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kreisrunde Lagerelement (11) achsmittig auf einer Achse (12) sitzt, die an ihren äußeren Enden zwischen den Enden von Hebeln (13, 13′) befestigt ist, wobei die Hebel auf der Mittenachse (15) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (13, 13′) mit Zahnsegmenten (14, 14′) eine Einheit bilden, die Teil eines zwischen den Lagerelementen (10, 11) eingreifenden Zahnradgetriebes (14, 17) sind, dessen antriebsseitiges Getrieberad (17) mit einem Handrad (22) verbunden ist.