DK174130B1 - Apparat til separering og enkeltudslusning af fjedre - Google Patents

Description

i DK 174130 B1

Opfindelsen angår et apparat til separering og enkeltudslusning af fjedre, og nærmere bestemt af den i indledningen til krav 1 angivne art.

Apparater til orientering og enkeltudslusning af emner af den type, som foreligger som massevare 5 med de enkelte emner i vilkårlig orientering, er udviklet efter forskellige principper og kendes i mange forskellige udførelsesformer. Mest udbredt er den type, som benævnes cirkulærføder, og som i hovedsagen består af en cylindrisk, skålformet emnebeholder, som på indersiden af det cylindriske beholdersvøb er forsynet med en skrueformet, opad snoet ledebane for emneme. Den skålformede beholder er anbragt på en vibratorenhed, som påtvinger beholderen en oscillerende 10 bevægelse sammensat af en translatorisk bevægelse op og ned, og en med denne bevægelse synkron omdrejende oscillation med omdrejningspunkt i beholderens centerakse. Den oscillerende bevægelse overfares til emneme og gør disse ’levende”. Samtidig vil det specielle bevægelsesmønster i oscillationen bevirke, at emneme bevæger sig ’’kravlende” op langs den skrueformede ledebane. Langs ledebanen er indsat forskellige chikaner, tværsnitssluser, bomme, 1S separeringsanordninger og udskillelsesanordninger tilpasset den specifikke emnetype. Disse sorteringsanordninger bevirker den tilstræbte fraskillelse af ukorrekt orienterede emner under bevægelsen op langs ledebanen. De udskilte emner falder tilbage i beholderen, og starter forfia med at kravle op langs ledebanen fta bunden af denne. Kun korrekt orienterede emner vil være i stand til at passere de forskellige udskillelsesanordninger, og til sidst nå frem til udløbet afledebanen. Ved 20 udløbet videregives emnerne én efter én til efterfølgende håndtering, som eksempelvis kan bestå i fortsat fremføring i rækkeform langs en ledeskinne eller lignende ledeanordning.

Et særligt problem i forbindelse med de omtalte typer enkeltudslusningsapparater opstår, når de emner, som skal håndteres, er i stand til at ’’filtre” sammen, dvs når emnerne kan gå i indgreb med 25 hinanden og derved danne sammenhængende strukturer i form af kæder eller ligefrem i form af emne-konglomerater. Denne specielle egenskab har sædvanligvis sammenhæng med en særlig geometri eller beskaffenhed i øvrigt ved emneme. Filtringsdygtige emner er tilbøjelige til at klumpe sammen i en cirkulærføder og vil som følge heraf give anledning til jævnlige stop p gr af blokeringer af ledebaneme. Til gruppen af filtringsdygtige emner hører skruefjedre, hvis separering, 30 orientering og enkeltudslusning altid har voldt store praktiske problemer, når Qedrene i automatiske montage- eller bearbejdningsanlæg skal håndteres uden manuel indgriben. Især skruefjedre (tryk-og trækfjedre), hvis fjedervindinger er meget åbne, har stor tilbøjelighed til at filtre, og fjedrene vil selv ved manuel håndtering være vanskelige at separere i enkeltfjedre.

35 Fra US patentskrift nr 3.966.040 kendes en kombineret cirkulærføder og separator af den her omhandlede art beregnet til enkeltudslusning og orientering afløse masseemner, fx fjedre.

Cirkulærføderen består af en cylindrisk emnebeholder, hvis beholdersvøb er forsynet med en skrueformet, opad snoet ledebane på indersiden. Cirkulærføderen er monteret på en vibratorenhed, som påfører emnebeholderen en oscillerende bevægelse som beskrevet ovenfor, hvorved emnerne 40 (fjedrene) vil ’’vandre” opad langs den spiralformede ledebane.

Separatorenheden består af en roterende slagle- eller hammermølle, som befinder sig i et fra cirkulærføder-beholderen adskilt kammer placeret i bunden af cirkulærføderen. De separerede fjedre ledes via en sideudsparing i kammeret ud på cirkulærføderens ledebane, og fortsætter ad 45 denne. Ukorrekt orienterede fjedre og fjedre, som filtrer sammen, ledes retur til separatorenhedens hammermølle, og underkastes en ny separerende slagpåvirkning.

DK 174130 B1

Langs cirkulærføderens ledebane er anbragt sluse- og ledeanordninger, som har til opgave at sortere fjedrene, således at kun korrekt orienterede fjedre kan fortsætte helt til enden afledebanen. Afviste emner returneres til separatorenheden. På denne måde tilstræbes det, at fjedrene afleveres enkeltvis og orienteret.

5

Fra US patentskrift nr 3.042.181 kendes en tilsvarende cirkulærføder beregnet til separering og enkeltudslusning af fjedre. Også i dette tilfælde er der tale om en løsning, som kombinerer teknikken i en traditionel cirkulærføder med en fjederseparator i form afen hammermølle.

Fjedrene fremføres langs en spiralformet, opadsnoet ledebane anbragt på indersiden af 10 emnebeholderens sidevæg. Fremføringen sker under virkning af en vibratormekanisme. Langs ledebanen findes forskellige chikaner, som kun tillader korrekt orienterede fjedre at passere. De ukorrekt orienterede eller sammenhængende fjedre skubbes fia ledebanen ud på en slidske, der fører fjedrene retur til beholderbunden, hvor fjedrene underkastes en fornyet bearbejdning i hammermøllen.

15

Der er gjort utallige forsøg med kombinerede cirkulærfødere og fjederseparatorer af den type, som er beskrevet i de to ovenfor omtalte US-patentskrifter, dvs hvor selve cirkulærføderen er opbygget efter et princip, hvor ledebanen forløber langs indersiden af beholdersvøbet, og hvor de sammenfiltrede fjedre og de ukorrekt orienterede fjedre frasorteres under vandringen opad langs 20 sporet. I praksis er det imidlertid ikke muligt effektivt at forhindre, at fjedrene opfører sig anderledes end påregnet, således at der opstår blokeringer i ledebanen og dermed stop i produktionen. Det er især et problem, når to (eller flere) fjedre er sammenfiltret på en sådan måde, at fjedrene ligger i forlængelse af hinanden, dvs hvor fjedrene nærmest er skruet ind i hinanden. Et sådant ’’fjederkonglomerat” er i praksis i stand til at arbejde sig op langs ledebanen uden at tippe ud 25 over kanten på denne og uden at blive påvirket af de forskellige sluse- og udskillelsesanordninger, som er anbragt langs ledebanen. Disse anordninger er primært indrettet som tværsnitssluser, dvs med bomme, chikaner og lignende organer beregnet til at påvirke emner, som ikke overholder et bestemt tværsnit, hvorfor det ’’sammenskruede” fjederemne, hvis tværsnit jo netop overholder betingelsen, kan passere.

30

Også andre kombinationer af sammenfiltrede fjedre kan i praksis give anledning til stop. Dette er eksempelvis tilfældet, når fjedrene på uheldig måde kiler sig sammen på den skrueformede ledebane, hvorved fjederkonglomerateme kan blive "hængende” på ledebanen. Denne situation opstår blandt andet, når ledebanen er fyldt op med fjedre, hvorved disse i forening skaber et aksialt 35 toyk mod hinanden. Som følge af ledebanens kurveform og indvendige placering i beholdersvøbet frembringer det aksiale tryk en radiær kraftkomposant, som er rettet udad mod væggen i beholderen. Dette udadrettede tryk er meget uheldigt, idet trykket bevirker, at fjedrene kan kile sig ind mod væggen i beholderen, og derved undgå -som tilsigtet- at falde ud fra ledebanen. De kendte typer cirkulærfødere med påbyggede separatoranordninger for fjedrene medfører af disse årsager i 40 praksis mange og kostbare driftsstop.

Formålet med opfindelsen er at anvise en forbedret cirkulærføder af den her omhandlede type, som ikke er behæftet med de mangler og ulemper, som er omtalt ovenfor i forbindelse med de kendte cirkulærfødere. Nærmere bestemt er formålet, at videreudvikle den indledningsvis nævnte 45 cirkulærføder på en sådan måde, at apparatet opnår størst mulig driftssikkerhed ved håndtering af skruefjedre, dvs separering, orientering og enkeltudslusning af skruefjedrene og lignende fiitringsdygtige emner.

3 DK 174130 B1

Dette formål tilgodeses ved, at apparatet er karakteriseret ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne.

Cirkulærføderen ifølge opfindelsen har ledebanen for fjedrene anbragt på ydersiden af et S (indvendigt) beholdersvøb, idet beholderen i dette tilfælde er udformet med dobbeltsvøb.

Placeringen på ydersiden af svøbet betyder, at fjedrene har langt lettere ved at falde af, såfremt orienteringen ikke er korrekt eller såfremt fjedrene på nogen måde hænger sammen. Når ledebanen er fyldt op opstår der et aksielt tryk mellem fjedrene på samme måde, som beskrevet ovenfor. Som følge af ledebanens snoede form frembringer dette aksielle tryk en radiær kraftkomposant, som i 10 dette tilfælde er rettet bort fra væggen, dvs som bidrager til at "vippe” fjedrene ud fra ledebanen. Medvirkende til denne egenskab er den specielle udformning afledebanen, som på det sidste stykke inden afleveringspositionen er udformet som en smal hylde, som kun lige netop giver plads for én fjeder. Resultatet er, at ukorrekt orienterede fjedre og sammenhængende fjedre med meget stor sikkerhed bliver "vippet ud” og dermed frasorteret på den sidste del afledebanen, således at kun 15 enkeltvis fremførte, korrekt orienterede fjedre når frem til afleveringspositionen. Alle andre fjedre føres retur til separeringsanordningen i bunden af cirkulærføderen. Systemet, som er afprøvet i praksis, udmærker sig ved en meget høj driftssikkerhed.

Som anført er cirkulærføderen opbygget med et udvendigt beholdersvøb og et indvendigt svøb. De 20 to fortrinsvis cylindriske svøb er koncentriske og befinder sig i passende afstand fra hinanden. Den omtalte skrueformede ledebane for fjedrene, samt sorteringsskinnen for de separerede fjedre befinder sig på den udvendige side af det indvendige svøb. I dette svøb findes en række udsparinger, der tjener som passage for fjedrene, bl a når disse skal passere fra den centrale del af beholderbunden ud til mellemrummet mellem de to svøb, hvor indløbet til den skrueformede 25 fedebane befinder sig. Hn opsamlingshylde for de udskilte fjedre befinder sig ligeledes på den udvendige side af det indvendige svøb umiddelbart under de ledebaner, hvorfra de fraskilte fjedre skal opfanges. Opsamlingshylden passerer med sin transportbane gennem en udsparing i indersvøbet, og hylden fortsætter på indersiden af indersvøbet videre frem til et udløb placeret over slaglen. Beholder- og ledebaneopbygningen i denne udførelsesform medfører en relativ åben 30 cirkulærføder-struktur, som er formålstjenligt af hensyn til fjedrenes tilbøjelighed til at filtre, således at enhver tilbøjelighed til tilstopning i cirkulærføderen modvirkes.

Formålstjenligt er skruegangen i sorteringsskinnen udformet og dimensioneret således som angivet i krav 2. Derved opnår man, at der lige netop kan ligge én fjeder på hylden, og denne fjeder skal ligge 35 konrekt orienteret for ikke at falde ud. Sammenfiltrede fjedre har ingen mulighed for at forblive på hylden. Under cirkulærfødeiens oscillerende bevægelse buffes fjedrene op én efter én i en lang række i skruegangen og bevæger sig i denne række frem mod afleverings-udløbet på skruegangen.

Det aksiale tryk mellem fjedrene indbyrdes bevirker som omtalt, at fjedre, som ikke ligger i korrekt stilling i skruegangen, presses radiært udad, dvs udskilles fra skruegangen.

40

For at øge apparatets produktionskapacitet (antal enkeltudslusede fjedre pr tidsenhed) er det formålstjenligt, at prioritere de fjedre, som allerede har passeret fjedersepareringsmekanismen en eller flere gange, dvs de fjedre, som returneres til den skrueformede ledebane via opsamlingsbakken. Prioriteringen foretages v hj af passende ledeskinner eller tilsvarende 45 anordninger placeret umiddelbart foran indløbet til den skrueformede ledekanal ved bunden af beholderen. Virkningen af prioriteringen er en følge af, at det procentvise antal af separate enkeltfjedre er større i returgodset end i det nytilførte fjedergods, idet returgodset som anført allerede har passeret fjedersepareringsmekanismen, hvilket de nytilførte fjedre ikke har.

4 DK 174130 B1

Opfindelsen og specielt fordelagtige udførelsesformer og detaljer ved denne skal forklares nærmere i forbindelse med tegningen, hvor 5 fig. 1 i skematisk form viser en cirkulærføder ifølge opfindelsen, set ovenfra, fig. 2 samme i lodret snit (skematisk) langs linien A-A i fig. 1, vist uden fjedersepareringsmekanisme, fig. 3 samme skematiske snit uden ledebaner og hylder, her vist med fjedersepareringsmekanismen indsat på plads i cirkulærføderen, 10 fig. 4 en principtegning, som illustrerer den komplette separerings- og udslusningsproces i ’’udfoldet” form, fig. S et forstørret udsnit, som viser partiet omkring indløbet til sorteringsskinnen set ovenfra, fig. 6 et tværsnit afledebanen langs linien C-C i fig. S, fig. 7 et tværsnit af sorteringsskinnen langs linien D-D i fig. 5, 15 fig. 8 et tværsnit af sorteringsskinnen langs linien E-E i fig. 5, fig 9 et til fjedersepareringsmekanismen hørende slagleværktøj, vist særskilt i sidebillede, og fig. 10 samme set i aksial retning.

1 den på tegningens fig. 1-10 viste udførelsesform består apparatet i det væsentlige af en 20 vibratorenhed 1 anbragt på gummidæmpere 2. Vibratorenheden bærer en cylindrisk beholder 3, hvis bund er angivet med 4 og udvendige beholdersvøb med 5. Indvendig i beholderen 3 er indsat et indvendigt, cylindrisk svøb 6, som er koncentrisk med det ydre svøb S, og som befinder sig i afstand fra dette. Det indvendige svøb 6 er på sin yderside og inderside forsynet med et system af skrueformede ledebaner 7, opsamlingshylder 8 og sorteringsskinner 9, mere herom senere. En 25 fjedersepareringsmekanisme 10, som er sammensat af en elektrisk motor 11 og en slagle 12 indsat på motorakslen for rotation med denne, er ophængt i en konsol 13, som udgår fra en bundplade 14, hvorpå vibratorenheden 1 er anbragt.

Skruefjedrene F, som skal behandles i apparatet, indlægges i bunden 4 af beholderen 3, og bevæger 30 sig under virkning af vibratorenhedens oscillerende bevægelse op gennem separerings- og udslusningssystemet som allerede beskrevet. Den komplette separerings- og udslusningsproces er søgt illustreret i "udfoldet” form i fig. 4. Fra bunden 4 af cirkulærføderen vandrer fjedrene op langs ledebanen 7. Denne udgøres af en skrueformet "hylde” på ydersiden af det indvendige svøb 6.1 en bestemt højde over bunden overføres fjedrene til sorteringsskinnen 9, som består af en fladprofil 15, 35 der er bukket i form som et udsnit af en kegleflade, dvs med en let hældning i forhold til lodret, se fig. 7 og 8.1 ydersiden af fladprofilen er der fræset et spor 16, hvori fjedrene F lige netop kan finde plads. Sporet 16 danner en fortsættelse af den føringsbane, som ledebanen 7 danner, se udsnittet i fig. 5. Ved indløbet til sorteringsskinnen 9 er denne forsynet med en kort hylde eller ledeskinne 17, som tjener til orientering og indstyring af de ikke sammenhængende fjedre og udskillelse af de 40 sammenhængende fjedre F, hvilke tippes ud over siden. Sporet 16 fortsætter frem langs sorteringsskinnen 9 til et afleverings-udløb 18, som i den viste udførelsesform består af en indføringstragt 19 til en transportslange 20. Til hjælp for fjedrenes fremføring i slangen er der anbragt en luftdyse 21 ud for tragten 19, således at fjedrene med en luftstråle kan drives frem i slangen.

45

De fjedre og fjederkonglomerater, som vippes af den skrueformede ledebane ved indløbet til sorteringsskinnen 9 og umiddelbart efter, opsamles på opsamlingshylden 8. Denne fører fjedrene F via en passage (udsparing) i det indvendige svøb 6 frem til et udløb 22, som befinder sig 5 DK 174130 B1 umiddelbart over fjedersepareringsmekanismens 10 slagle 12. Udløbet 22 og fjedersepareringsmekanismen befinder sig på indersiden af det indvendige svøb 6, se fig. 1 og 3.

Ved kontakten med den hurtigt roterende slagle 12 slås fjedrene fra hinanden. En ikke vist skærmplade hindrer fjedrene i at flyve omkring, således at de bearbejdede fjedre opsamles på en 5 opsamlingsbundplade 23 anbragt under slaglen ved bunden af det indvendige svøb 6.

Opsamlingsbundpladen 23 leder fjedrene tilbage til indløbet af den skrueformede ledebane 7 via en passage (udsparing) i svøbet 6. En ikke vist ledeskinne sørger for, at returgodset, dvs de af slaglen bearbejdede fjedre, prioriteres i forhold til de nytilførte fjedre fra beholderbunden 3.

10 Opfindelsen er ikke begrænset til den på tegningen viste og ovenfor beskrevne udførelsesform.

Andre materialekombinationer, andre detailudformninger og andre konstruktive løsninger for apparatets enkelte bestanddele og tilbehørsdele er tænkelig indenfor rammerne af denne opfindelse, ligesom anvendelsen af apparatet kan tænkes udvidet til andre områder end det anførte.

Eksempelvis kan apparatet også anvendes til orientering og enkeltudslusning af emner, hvis ydre 15 geometri svarer til skruefjedre, fx stifter, bøsninger, pinolskruer og lignende. De vedføjede patentkrav angiver rammerne for denne opfindelse.

Claims (3)

1. Apparat til separering og enkeltudslusning af fjedre (F), især cylindriske skruefjedre, bestående af en cylindrisk, skålformet emnebeholder (3) anbragt på en vibratorenhed (1), hvor emnebeholderen er forsynet med en skrueformet, opad snoet ledebane (7,8) langs beholdersiden (i det følgende betegnet svøbet), hvor der langs denne ledebane er indrettet chikaner, tværsnitssluser og passager 5 for de resp emner, og hvilket apparat endvidere omfatter en slagle eller hammermølle, kendetegnet ved, • at emnebeholderen er indrettet med et indvendigt svøb (6) og udvendigt svøb (5) placeret i indbyrdes afstand og i hovedsagen koncentrisk i forhold til hinanden, - at ledebanen forløber langs den ydre side af det indvendige svøb, 10. at ledebanen (7,8) består af et første slykke udformet som et åbent skrueformet spor, der udgør et segment af en cylinderflade eller kegleflade, og - at den afsluttende del afledebanen (7) udgøres af et åbent, skrueformet spor (16), som befinder sig på den radiært udvendige side af en sorteringsskinne (9), som udgør et segment af en cylinderflade eller kegleflade, hvis centerakse er sammenfaldende med beholderens akse, og hvor skruegangen (16) i tværsnit betragtet nærmest danner en radiært udadtil åben "hylde”, hvori fjedrene (F) -forudsat korrekt separering og orientering- lige netop kan finde plads uden at falde ud.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at skruegangen (16) har rektangulært tværsnit med en bundflade, som i bredde svarer til den halve fjederdiameter, og med en tværsnitshøjde, som svarer til fjederdiameteren med et mindre tillæg. 20

3. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, - at der ved indløbet til sorteringsskinnen (9) findes en sluseanordning, eksempelvis i form af en ledeskinne (17), indrettet til udskillelse af sammenhængende fjedre (F), hvilke, sammen med fjedre, som udskilles på selve den skrueformede sorteringsskinne (9), opsamles på en underliggende 25 opsamlingshylde (8), som -stadig under virkning af den oscillerende bevægelse- transporterer de fraskilte fjedre frem til en fjedersepareringsmekanisme (10), som er indrettet til separering af fjedrene på i og for sig kendt vis ved påvirkning af fjedrene med en hurtigt roterende slagle eller hammermølle. 30 35 40 45