DE4226534A1 - Bleistiftbearbeitungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Bleistiftbearbeitungsmaschine zum Be­ arbeiten von Bleistiften mit einer Transporteinrichtung zum Überführen der Stifte von einem Vorratsmagazin für die unbearbeiteten Stifte zu einer Be­ arbeitungsstation an der Maschine.

Derartige Bleistiftbearbeitungsmaschinen weisen gemäß seit Jahrzehnten bekannten Konstruktionsprinzipien, wie z. B. in der DE-PS 4 53 964 be­ schrieben, als Vorratsmagazin ein Trichtermagazin auf, in welchem die zu bearbeitenden Bleistifte parallel zueinander liegen und unter dem Einfluß der Schwerkraft nach Art eines Schüttgutes auf die Auslaßöffnung zuglei­ ten, wo sie unter Ausbildung einer Stiftreihe über einen Auslaßkanal aus­ gegeben werden. Am Ende des Auslaßkanales ist bei diesen bekannten Konstruktionen ein an seiner Peripherie mit Nuten versehenes Rad ange­ ordnet, welches die Stifte mit Hilfe von radial abstehenden Mitnahmefin­ gern aushebt, so daß sie vereinzelt werden und in den Nuten des Rades an der Bearbeitungsstation zu liegen kommen.

Nach der erfolgten Bearbeitung fallen bei den vorbekannten Konstruktionen die Stifte wieder aus den Nuten des Rades an der Bearbeitungsstation heraus und werden, wenn eine weitere Bearbeitungsstation folgt, wieder in einem Trichtermagazin gesammelt. Die Trichtermagazine haben dabei einerseits die Funktion des Sammelns der Stifte nach einer Bearbeitungsstation, andererseits aber auch den einer Pufferstation, um eine kontinuierlich arbeitende Bearbeitungsstraße realisieren zu können, auch wenn die einzelnen Bearbeitungsstationen leicht unterschiedliche Ar­ beitsgeschwindigkeiten aufweisen, wie dies herkömmlicherweise der Fall ist, sowie zum Ausgleich von Transportverzögerungen aufgrund der nicht eindeutig definierten Abgabe der Stifte in den Trichterauslaßkanal.

Derartige vorbekannte Anordnungen weisen zahlreiche Nachteile auf. Ein ganz erheblicher Nachteil besteht darin, daß der Auslaßbereich des Trichtermagazins ebenso wie der Stau- und Vereinzelungsbereich vor der nachfolgenden Bearbeitungsstation Maschinenbereiche sind, die eine sehr sensible mechanische Einstellung erforderlich machen. Dabei bleibt es dem Geschick des jeweiligen Einstellers beim Auftreten von bei diesen Anord­ nungen unvermeidlichen Störungen vorbehalten, die in der Tendenz richti­ ge Einstellmaßnahme (z. B. Vergrößerung oder Verkleinerung des Spaltes) sowie die größenmäßig richtige Einstellung zu finden. Dementsprechend erfordern solche Anordnungen unabhängig von dem grundsätzlichen Nach­ teil, daß überhaupt Betriebsstörungen durch Transportfehler auftreten können, erfahrenes und geschicktes Personal.

Weiterhin können Trichtermagazine mit den herkömmlichen Vereinzelungs­ einrichtungen den steigenden Anforderungen an eine hohe Bearbeitungs- und Taktgeschwindigkeit einerseits und den damit konkurrierenden Anfor­ derungen an Lärmvermeidung, Staubvermeidung und Unfallsicherheit ande­ rerseits grundsätzlich nicht gerecht werden.

Hiervon ausgehend liegt deshalb der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß unter Vermeidung von Wartungsarbeiten und unter Ermöglichung einer lärm- und staubreduzierenden Abdeckung ein definierter, störungsfreier Transport ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Transport­ einrichtung ein Transportband umfaßt, welches auf der einen Seite nach Art eines Zahnriemens ausgebildet und über korrespondierende Zahnräder angetrieben ist, welches auf seiner anderen Seite parallel zueinander verlaufende sich quer zur Transportrichtung erstreckende Nuten zur Auf­ nahme von Stiften aufweist, und welches vom Antrieb der jeweils nachge­ ordneten Bearbeitungsmaschine abgeleitet angetrieben ist, wobei die Be­ arbeitungsmaschine einen Antriebsmotor mit sehr guten Gleichlaufeigen­ schaften aufweist.

Es ist zwar in der Bleistiftverarbeitungstechnik an sich bereits bekannt, zum Transport von Bleistiften Transportbänder vorzusehen, welche Nuten aufweisen, in welchen die Bleistifte parallel und mit Abstand zueinander ausgerichtet liegen. Demgegenüber liegt der Kern der erfindungsgemäßen Lösung darin, daß man einerseits derartige Bänder verwendet, welche nicht über Rollen, sondern aufgrund einer Zahnung der Bänder über Zahnräder und damit im wesentlichen schlupffrei angetrieben werden, wo­ bei zum anderen auch noch eine Besonderheit darin liegt, daß der Antrieb abgeleitet von der jeweiligen Bearbeitungsmaschine erfolgt, und zwar eben unter Verwendung eines Antriebes mit besonders guten Gleichlaufeigen­ schaften. Herkömmlicherweise erfolgte der Antrieb der Transporteinrich­ tungen in der Regel von der jeweils vorgeordneten Maschine aus.

Durch die Kombination der erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß die Anlieferung der vereinzelten Bleistifte absolut synchron zum Bearbeitungstakt der nachgeordneten Bearbeitungsmaschine erfolgt, so daß die Notwendigkeit entfällt, Trichtermagazine als eine Art Pufferzone zwi­ schen die einzelnen Bearbeitungsstationen zu schalten. Damit entfallen aber auch die wesentlichen Probleme herkömmlicher Systeme, d. h. die Be­ triebsstörungen dort, wo jeweils eine erneute Vereinzelung nach einem Magazin vorgenommen werden mußte, und es entfällt auch der Einstellauf­ wand zur Behebung bzw. Vermeidung solcher Betriebsstörungen.

Dies hat zur Folge, daß eine erfindungsgemäß ausgerüstete Maschine auch von weniger qualifiziertem Personal betrieben werden kann. Wegen des Fehlens von Störbereichen ist es darüber hinaus auch möglich, eine erfin­ dungsgemäße Maschine weitgehend staub- und lärmdicht zu kapseln, so daß auch modernsten und schärfsten diesbezüglichen Anforderungen ent­ sprochen werden kann, ohne daß hierdurch Abstriche bei der Bearbei­ tungsgeschwindigkeit oder -genauigkeit gemacht werden müssen. Vielmehr wird insgesamt eine noch höhere Leistung erzielt, insbesondere auch des­ halb, weil Maschinen-Stillstandzeiten aufgrund von Störungen oder Ein­ stellarbeiten entfallen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der An­ triebsmotor ein frequenzgesteuerter Asynchronmotor, ein Schrittmotor oder dergleichen ist. Derartige moderne Antriebsmotoren zeichnen sich sämtliche dadurch aus, daß ihr Gleichlaufverhalten elektronisch sehr exakt ge­ steuert werden kann, so daß nicht nur ein einzelner Motor eine vorgege­ bene Drehzahl exakt einhalten kann, sondern daß mehrere Motoren auch ohne mechanische, insbesondere getriebemäßige Kopplung auf rein elektro­ nischem Wege schrittgleich laufen.

Vorteilerhafterweise ist vorgesehen, daß die mittels des Transportbandes dem Vorratsmagazin vereinzelt entnommenen Stifte in vereinzelter Form direkt in Nuten eines umlaufenden Rades an der Bearbeitungsstation über­ geben werden. Derartige umlaufende Räder mit Nuten sind an solchen Be­ arbeitungsstationen an sich lang bekannt. Die erfindungsgemäße Anord­ nung hat den Vorteil, daß bei der Übergabe die einmal erzielte Verein­ zelung der Stifte nicht mehr aufgehoben wird und dementsprechend hieraus resultierende Probleme vermieden werden. Dies ist allerdings nur deshalb möglich, weil durch das erfindungsgemäße schlupffreie und synchrone Transportieren gewährleistet ist, daß eine einmal eingestellte Beziehung zwischen der Bewegung des Transportbandes und des Rades auch bei län­ gerer Betriebsdauer exakt aufrecht erhalten bleibt.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß zwischen dem Nuten aufweisenden Rad an der Bearbeitungsstation und dem Transport­ band zur Erzielung einer Transportrichtungsumkehr ein gezahntes Trans­ portrad derart angeordnet ist, daß dessen Zähne die Bleistifte aus den Nuten des Transportbandes aufnehmen und in die Nuten des Rades an der Bearbeitungsstation ablegen. Dementsprechend kann die Vereinzelung also erfindungsgemäß auch dann bei der Übergabe beibehalten werden, wenn, wie dies an sich bekannt ist, durch ein zwischengeschaltetes Rad eine Drehrichtungsumkehr erfolgt.

Hierzu kann insbesondere vorgesehen sein, daß das Rad an der Bearbei­ tungsstation, das Transportband und gegebenenfalls das Übergaberad über ein Getriebe synchron miteinander und mit dem Antriebsmotor verbunden sind.

Es wird gemäß dieser Lösung also neben der elektronischen Synchronisa­ tion gegebenenfalls mehrerer elektrischer Antriebsmotoren eine mechanische Synchronisation insbesondere unmittelbar benachbarter Transportorgane vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es auch, anstelle von Trichtermagazinen die von Bedienungspersonen unter Überwindung einer relativ großen Hubhöhe beladen werden müssen, ein in Tischhöhe angeord­ netes Dauerfördermagazin vorzusehen, welches mit weitaus geringerem kör­ perlichen Aufwand gefüllt werden kann. Berücksichtigt man den ganz er­ heblichen Durchsatz moderner Bleistiftbearbeitungsmaschinen, ergibt sich aus diesem auf den ersten Blick vermeintlich geringfügigen Vorteil ein in der Tat doch ganz erheblicher Vorteil für den Anwender und sein Perso­ nal.

Die erfindungsgemäße Lösung kann mit Vorteil sowohl für eine einzelne Maschine, wie im Vorstehenden beschrieben, verwendet werden, insbeson­ dere ergeben sich aber ganz erhebliche Vorteile bei einer Stiftendferti­ gungsstraße, wobei dann entsprechend vorgesehen ist, daß die Stifte von einer Bearbeitungsmaschine auf die andere Bearbeitungsmaschine ohne Zwischenschaltung von Trichtermagazinen und unter Wahrung der Ver­ einzelung definiert von den Nuten des Rades an einer Bearbeitungsstation auf die Nuten des Förderbandes der jeweils nachfolgenden Bearbeitungs­ maschine übergeben werden, wobei die Antriebsmotoren der einzelnen Be­ arbeitungsmaschinen mechanisch oder elektronisch synchronisiert sind. Im Falle einer elektronischen Synchronisierung ist dabei vorzugsweise wie­ derum vorgesehen, daß die Synchronisation der Antriebsmotoren durch Frequenzsteuerung erfolgt. Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Stiftendfertigungsstraße konventioneller Bauart,

Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung einer erfindungsgemäßen Stiftendfertigungsstraße,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X in Fig. 2,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Y in Fig. 2 und

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z in Fig. 2.

In Fig. 1 ist eine herkömmliche Stiftendfertigungsstraße dargestellt, welche eine Stempelmaschine 1A, eine Scherfelmaschine 2A und eine Spitz­ maschine 3A umfaßt.

Jede dieser Maschinen weist ein Trichtermagazin 4A bzw. 5A bzw. 6A auf, wobei die in der Stempelmaschine 1A bearbeiteten Bleistifte über ein Transportband 7A dem Trichtermagazin 5A der nachfolgenden Scherfelma­ schine 2A zugeführt werden, und wobei die in der Scherfelmaschine 2A bearbeiteten Stifte wiederum über ein Transportband 8A dem Trichterma­ gazin 6A der nachgeordneten Spitzmaschine 3A zugeführt werden.

An jeder der Maschinen 1A bzw. 2A bzw. 3A entstehen demnach Probleme, weil die in dem Trichtermagazin 4A bzw. 5A bzw. 6A befindlichen Stifte zur Bearbeitung vereinzelt werden müssen, was mit erheblichen Einstell­ problemen und Störquellen verbunden ist. Nachdem die Vereinzelung er­ folgt ist und die Stifte bearbeitet wurden, wird die bereits erfolgte Vereinzelung wieder aufgegeben, indem die Stifte über die Transportbän­ der 7A bzw. 8A jeweils wieder in ein nachfolgendes Trichtermagazin 5A bzw. 6A transportiert werden, wo erneut die gleichen Vereinzelungspro­ bleme auftreten. Die Transportbänder 7A und 8A werden über Antriebsrä­ der 9A bzw. 10A der jeweils vorgeordneten Bearbeitungsmaschine 1A bzw. 2A angetrieben. Da demnach die Anlieferung der Stifte zu der jeweils nachgeordneten Bearbeitungsmaschine 2A bzw. 3A nicht absolut synchron mit dem Bearbeitungstakt in diesen nachgeordneten Maschinen erfolgt, müssen notwendigerweise die Trichtermagazine 5A und 6A vorgesehen sein, um als eine Art Zeitpuffer zu dienen.

Das Trichtermagazin 4A wird von Hand befüllt, so daß die Bedienungsper­ son die einzuführenden Stifte relativ weit anheben muß. Im Hinblick auf den ganz erheblichen Durchsatz solcher Fertigungsstraßen bedeutet dies bezogen auf einen ganz Arbeitstag einen ganz erheblichen Kraftaufwand.

In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Stiftendfertigungsstraße dargestellt, welche ebenfalls eine Stempelmaschine 1, eine Scherfelmaschine 2 und eine Spitzmaschine 3 umfaßt.

Die erste Maschine in dieser Straße, nämlich die Stempelmaschine 1, wird über ein Dauerfördermagazin 4 versorgt, welches in einer bequemen Ar­ beitshöhe angeordnet ist und ein müheloses Beladen ermöglicht.

Der Stifttransport zwischen diesem Dauerfördermagazin 4 und der nachge­ ordneten Stempelmaschine wird über ein Förderband 5, zwischen der Stem­ pelmaschine 1 und der Scherfelmaschine 2 über ein Förderband 6 und zwi­ schen der Scherfelmaschine 2 und der Spitzmaschine 3 über ein Förder­ band 7 bewerkstelligt.

All diesen Förderbändern gemeinsam ist, daß sie, wie in Fig. 3 bis 5 im einzelnen dargestellt, auf ihrer Außenseite eine Mehrzahl zueinander pa­ ralleler, quer zur Transportrichtung verlaufender Nuten 8 aufweisen, die Stifte 9 zum definierten, vereinzelten Transport aufnehmen können, wobei die Innenseite jedes Transportbandes eine Zahnung 10 nach Art eines Zahnriemens aufweist, so daß ein schlupffreier Antrieb über ein An­ triebsrad mit einer korrespondierenden Zahnung 11 erfolgen kann. Dabei erfolgt der Antrieb jeweils über ein Antriebsrad 12 an der Stempelma­ schine 1, über ein Antriebsrad 13 an der Scherfelmaschine 2 und über ein Antriebsrad 14 an der Spitzmaschine 3, d. h. abgeleitet von der jeweils nachgeordneten, zu beliefernden Maschine und exakt im Arbeitstakt bzw. in der Arbeitsgeschwindigkeit dieser jeweiligen Bearbeitungsmaschine. Dabei sind die Antriebsmotoren (die teilweise nur schematisch angedeutet sind) 15, 16, 17 der Maschinen 1 bzw. 2 bzw. 3 als frequenzgesteuerte Asynchronmotoren ausgebildet, welche aufgrund der Frequenzsteuerung auch relativ zueinander absolut gleichlaufend sind. Hierdurch ist das Vorsehen von Trichtermagazinen als Pufferbereiche entbehrlich und die einmal erreichte Vereinzelung der Stifte wird durch die ganze Stiftend­ bearbeitungsstraße hindurch aufrecht erhalten, so daß Einstellarbeiten und Transportprobleme weitgehend entfallen und die ganze Straße lärm- und staubsicher gekappselt werden kann, weil ein manueller Eingriff nicht mehr erforderlich ist.

In den Fig. 3 bis 5 sind die Bereich X, Y und Z nochmals vergrößert dargestellt.

Dabei ist aus Fig. 3 zu erkennen, wie das Transportband 5 angetrieben durch das Antriebsrad 12 der Maschine 1 die Stifte 9 in die Nuten 8 in Richtung des Pfeils 18 herantransportiert. Eine nur schematisch darge­ stellte Führungskulisse 19 sorgt dafür, daß die Stifte bei der Bewegung um das Drehzentrum 20 des Antriebsrades 12 nicht herausfallen, sondern an das gezackte Zwischenrad 21 mit dem Drehzentrum 22 übergeben werden und in dessen dreieckförmigen Ausnehmungen 23 zu liegen kommen. Eine Kulissenführung 24 verhindert wiederum das Herausfallen der Stifte 9 aus den Ausnehmungen 23, so daß eine Übergabe in vereinzelter Form an die Trommel 25 der Bearbeitungsmaschine 1 gewährleistet ist. Ein Riemen 26 umschlingt einerseits eine innere Trommel 27 des Zwischenrades 21 unter­ halb des Auflagebereiches der Stifte 9 und tritt dann im Übergabebereich zur Trommel 25 heraus, um im Anschluß hieran die Trommel 25 und die in Nuten 27′ der Trommel 25 liegenden Stifte 9 zu umschlingen und festzu­ halten.

In Fig. 4 ist erkennbar wie das Transportband 6 die Stifte mit Hilfe einer Führung 27′′, eines Zwischenrades 28 und eines Riemens 29 an eine Trommel 30 übergibt. Die Arbeitsweise und Ausgestaltung entspricht im wesentlichen derjenigen nach Fig. 3. Der Antrieb des Riemens 6 erfolgt über das gezahnte Antriebsrad 13.

Aus Fig. 5 ist erkennbar, daß das Transportband 7 die Stifte 9 angetrie­ ben durch das Antriebsrad 14 anliefert. Eine Kulissenführung 31 verhin­ dert wiederum das Herausfallen der Stifte 9 bei der Bewegung um den Drehmittelpunkt 32 des Antriebsrades 14 bis zum Übergabebereich, wo die Stifte in die Nuten 33 der Trommel 34 geführt werden, wobei die Füh­ rungskulisse 35 diese Stifte dann bei der weiteren Drehbewegung der Trommel 34 um den Drehmittelpunkt 36 festhält.

Claims (8)

1. Maschine zum Bearbeiten von Bleistiften mit einer Transporteinrichtung zum Überführen der Stifte von einem Vorratsmagazin für die unbearbeite­ ten Stifte zu einer Bearbeitungsstation an der Maschine, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Transporteinrichtung ein Transportband (5, 6, 7) um­ faßt, welches auf der einen Seite nach Art eines Zahnriemens ausgebildet und über korrespondierende Zahnräder (12, 13, 14) angetrieben ist, wel­ ches auf seiner anderen Seite parallel zueinander verlaufende sich quer zur Transportrichtung erstreckende Nuten (8) zur Aufnahme von Stiften (9) aufweist, und welches vom Antrieb (15, 16, 17) der jeweils nachgeordne­ ten Bearbeitungsmaschine (1, 2, 3) abgeleitet angetrieben ist, wobei die Bearbeitungsmaschine (1, 2, 3) einen Antriebsmotor (15, 16, 17) mit sehr guten Gleichlaufeigenschaften aufweist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebs­ motor (15, 16, 17) ein frequenzgesteuerter Asynchronmotor, ein Schritt­ motor oder dergleichen ist.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels des Transportbandes (5) dem Vorratsmagazin (4) vereinzelt entnommenen Stifte (9) in vereinzelter Form direkt in Nuten (27) eines umlaufenden Rades (21, 25) an der Bearbeitungsstation übergeben werden.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Nuten aufweisenden Rad (Trommel 25) an der Bearbeitungsstation und dem Transportband (5) zur Erzielung einer Transportrichtungsumkehr ein ge­ zahntes Zwischenrad (21) derart angeordnet ist, daß dessen Zähne die Bleistifte (9) aus den Nuten (8) des Transportbandes (5) aufnehmen und in die Nuten (27) des Rades (Trommel 25) an der Bearbeitungsstation ab­ legen.

5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad an der Bearbeitungsstation, das Transportband und gegebenenfalls das Übergaberad über ein Getriebe synchron miteinander und mit dem An­ triebsmotor verbunden sind.

6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorrats­ magazin als in Tischhöhe angeordnetes Dauerfördermagazin (4) ausgebildet ist.

7. Stiftendfertigungsstraße umfassend eine Maschine nach einem der An­ sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (9) von einer Bearbeitungsmaschine (1 bzw. 2 bzw. 3) auf die andere Bearbeitungsma­ schine (1 bzw. 2 bzw. 3) ohne Zwischenschaltung von Trichtermagazinen und unter Wahrung der Vereinzelung definiert von den Nuten des Rades an einer Bearbeitungsstation auf die Nuten des Förderbandes der jeweils nachfolgenden Bearbeitungsmaschine übergeben werden, wobei die An­ triebsmotoren der einzelnen Bearbeitungsmaschinen mechanisch oder elek­ tronisch synchronisiert sind.

8. Stiftendfertigungsstraße nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisation der Antriebsmotoren durch Frequenzsteuerung erfolgt.