EP0467890A1 - Process and device for screwing fragile parts. - Google Patents

Process and device for screwing fragile parts.

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EP0467890A1
EP0467890A1 EP19900903594 EP90903594A EP0467890A1 EP 0467890 A1 EP0467890 A1 EP 0467890A1 EP 19900903594 EP19900903594 EP 19900903594 EP 90903594 A EP90903594 A EP 90903594A EP 0467890 A1 EP0467890 A1 EP 0467890A1
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EP
European Patent Office
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screw
parts
screwing
screws
screw spindle
Prior art date
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Application number
EP19900903594
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German (de)
French (fr)
Other versions
EP0467890B1 (en
Inventor
Werner Landua
Reiner Rommel
Walter Rauscher
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Adolf Hottinger Maschinenbau GmbH
Original Assignee
Adolf Hottinger Maschinenbau GmbH
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Publication date
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Priority claimed from DE19904004903 external-priority patent/DE4004903C1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
    • B22C9/103—Multipart cores

Definitions

  • the invention relates to a device for screwing parts with low strength, in particular a device for screwing masks, molds, foundry cores, preferably sole and water jacket cores, and a corresponding method.
  • Cores from foundry technology are such parts with low strength, so that the problem occurring in practice is explained below using such cores.
  • the cores are shaped by hand or with the help of core molding machines in special multi-part core boxes or core sleeves.
  • the core is generally made by blowing, plugging and shooting.
  • the individual cores are combined or brought together in separate work steps by gluing or nailing, which makes the production process very cumbersome, labor-intensive and time-consuming (DE-PS 35 26 265 and DE-GM 75 15 919).
  • DE-PS 35 26 265 and DE-GM 75 15 919 When connecting parts with low strength or when connecting individual cores by nailing or screwing, it has also been found in practice that the material of the parts to be connected breaks easily due to shear forces.
  • the present invention is first task zu ⁇ of providing a device for the assembly of parts with clotting ⁇ ger strength, in particular for the assembly of masks,
  • casting cores preferably from sole and water jacket cores, specify with the to be combined the Parts - without any intermediate handling - can be brought directly from the manufacturing site to the screwing station.
  • the risk of damage to the parts to be screwed or even a material breakage should be considerably reduced.
  • a corresponding method is to be specified.
  • the above object is achieved in that a gripping device (3) for gripping the parts to be screwed (1, 2) and at least one screw screw (6) and a drive device for the screw screw are provided.
  • the screw spindle is spring-mounted at least in the screw feed direction.
  • a spring housing In a particularly advantageous manner for elastic support de screw spindle between the drive means of the screw ⁇ spindle and the screw is formed a spring housing. At least one spring element acting between the drive device and the screw spindle is provided in this spring housing.
  • a driving pin which sits on the spring element and thereby represents a link or an operative connection between the spring element and the screw.
  • clamping jaws are provided for holding the screws.
  • the holding pressure is generated by means of pneumatic or hydraulic cylinder-piston arrangements.
  • the jaws open to push the screws through.
  • the particles of the parts to be screwed which reach the area of the device during screwing are blown out or sucked away by means of a blowing device.
  • the screw spindle is also advantageously resiliently mounted transversely to the screw feed direction. This creates a slight play of the screw spindle orthogonal to the screw feed direction, as a result of which the screw spindle can tilt slightly.
  • a shooting device for shooting in the screws to be screwed in by the screwdriver is particularly necessary from the point of view of a fully automatic connection of the parts in question. seen.
  • the insertion device has a reflection light barrier for monitoring and regulating these processes.
  • the parts to be screwed are first gripped by means of a gripping device and clamped together.
  • the parts are then positioned in the work area of a screwdriver.
  • the parts or cores are regularly positioned above one or more screwdrivers.
  • one or more screws are shot into the screwdriver.
  • the parts are screwed together, the screw feed in a particularly advantageous manner to avoid damage to the parts or to prevent brittle fracture, i.e. the screwing speed is balanced without affecting the contact pressure by a resilient bearing of the screw spindle.
  • the method step of screwing in the screw is advantageously designed such that the torque of the screwdriver is determined or regulated by a preferably adjustable automatic shut-off clutch.
  • FIG. 3 is a top view, schematically, of the device of FIG. 1,
  • FIGS. 1 to 3, 5 and 6 show an exemplary embodiment of a device according to the invention of a device according to the invention for screwing parts I, 2 with low strength.
  • This is a screwing device for screwing foundry cores, namely sole and water jacket cores 1, 2.
  • the device according to the invention includes a gripping device 3 for gripping the foundry cores 1 to be screwed, 2 and a screwdriver 10 having a screw spindle 10 and a drive device 11 for the screw spindle 10.
  • the screw spindle 10 is at least resiliently mounted in the screw feed direction. This is evidently achieved in that for the resilient mounting of the screw spindle 10 between the drive device 11 of the screw spindle 10 and the screw spindle 10, a spring housing 1 is arranged with a spring element 13 acting between the drive device 11 and the screw spindle 10. A driver pin 14 is seated on the spring element 13.
  • the torque of the drive device 11 or of the screwdriver 6 is determined by an adjustable automatic shut-off clutch provided in the drive device 11.
  • clamping jaws 15 are provided for holding the screws.
  • the required holding pressure is generated by means of pneumatic or hydraulic cylinder-piston arrangements 16.
  • the clamping jaws 15 only open for pushing through the screws 5.
  • any particles of the parts 1, 2 to be screwed that get into the area of the device are blown out by means of a blow-out device 17 or sucked off via a suction device.
  • the screw 1 can also be resiliently mounted transversely to the screw feed direction, so that screws 5 can also be easily screwed in, which are not cursed with the original axis of the screw 10.
  • 1 and 5 indicate that a shot-in device 4 is provided for shooting in the screws 5 to be screwed in by the screwdriver 6.
  • the shooting device 4 can have a separating device (not shown in the figures) for separating the screws 5.
  • the mode of operation of the device according to the invention is described below.
  • the parts 1, 2 or the sole core 1 and the water jacket core 2 are put together or joined and gripped by means of the gripping device 3 and clamped together.
  • the clamped parts 1, 2 are brought over the screwdriver 6.
  • a screw 5 or screws 5 are then pneumatically injected into the clamping jaws 15 by means of the shooting device 4 through the transport hoses 8.
  • the parts 1, 2 are then screwed together.
  • the respective screw position of the spindle 10 can be specified via an adjusting spindle 7.
  • the screw spindles 10 with drive motor 11, spring housing 12, spring 13 and pin 14 serve for the gentle screwing of the parts 1, 2, the screw feed or screwing speed being balanced without the contact pressure of the screw spindle 10 on the screw 5 being impaired is.
  • the screws are held by the clamping jaws 15, which can be actuated via the pneumatic cylinder 16.
  • ball bearings and a bearing bush are designated by the reference numerals 18, 19.

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Abstract

Un dispositif est utile pour visser des parties fragiles, notamment pour visser des carapaces, moules et noyaux de fonderie, de préférence des noyaux à socle et à chemise d'eau. Pour faciliter la manutention de ces parties, un dispositif de préhension (3) permettant la préhension de ces parties (1, 2) à visser et au moins un tournevis (6) comportant une broche filetée (10) et un dispositif d'entraînement (11) de cette dernière sont prévus. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, la broche filetée (10) est montée élastiquement dans le sens d'avancement de la vis, c'est-à-dire dans le sens axial, et éventuellement également dans le sens radial.A device is useful for screwing fragile parts, in particular for screwing shells, molds and foundry cores, preferably cores with a base and a water jacket. To facilitate the handling of these parts, a gripping device (3) allowing the gripping of these parts (1, 2) to be screwed and at least one screwdriver (6) comprising a threaded spindle (10) and a drive device ( 11) of the latter are provided. In a particularly advantageous embodiment, the threaded pin (10) is resiliently mounted in the direction of advancement of the screw, that is to say in the axial direction, and possibly also in the radial direction.

Description

Vorrichtung zum Verschrauben von Teilen mit geringer Festigkei und entsprechendes VerfahrenDevice for screwing parts with low strength and corresponding method
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschrauben von Teilen mit geringer Festigkeit, insbesondere eine Vorrichtung zum Verschrauben von Masken, Formen, Gießereikernen, vorzugs¬ weise von Sohlen- und Wassermantelkernen sowie ein entsprechen des Verfahren.The invention relates to a device for screwing parts with low strength, in particular a device for screwing masks, molds, foundry cores, preferably sole and water jacket cores, and a corresponding method.
Das Verschrauben von Teilen mit geringer Festigkeit ist stets problematisch, da bereits eine umständliche Handhabung bzw. ei aufwendiges Fördern solcher Teile zu einer Schraubstation zum Bruch dieser Teile führen kann. Zur Vermeidung eines Bruches der zu verbindenden Teile muß desweiteren sowohl der Schraub¬ vorschub als auch das Anzugsmoment sehr gering ausgelegt sein.The screwing of parts with low strength is always problematic, since a complicated handling or an elaborate conveying of such parts to a screwing station can lead to the breakage of these parts. To avoid breakage of the parts to be connected, both the screw feed and the tightening torque must also be designed to be very low.
Bei Kernen aus der Gießereitechnik handelt es sich um derarte Teile mit geringer Festigkeit, so daß die in der Praxis auftre tende Problematik anhand solcher Kerne nachfolgend erläutert wird.Cores from foundry technology are such parts with low strength, so that the problem occurring in practice is explained below using such cores.
In. der Gießereitechnik erfolgt das Formen der Kerne von Hand oder mit Hilfe von Kernformmaschinen in besonderen mehrteilige Kernkästen oder Kernbüchsen. Die Kernherstellung erfolgt im allgemeinen durch Kernblasen, Kernstopfen und Kernschießen. Di einzelnen Kerne werden in getrennten ärbeitsgängen durch Klebe oder Nageln vereinigt bzw. zusammengeführt, wodurch das Her¬ stellungsverfahren sehr umständlich, arbeitsintensiv und zeitraubend ist (DE-PS 35 26 265 und DE-GM 75 15 919) . Beim Verbinden von Teilen mit geringer Festigkeit bzw. beim Verbinden einzelner Kerne durch Nageln oder Schrauben hat sich in der Praxis desweiteren herausgestellt, daß das Material der zu verbindenden Teile aufgrund auftretender Scherkräfte leicht bricht.In. In foundry technology, the cores are shaped by hand or with the help of core molding machines in special multi-part core boxes or core sleeves. The core is generally made by blowing, plugging and shooting. The individual cores are combined or brought together in separate work steps by gluing or nailing, which makes the production process very cumbersome, labor-intensive and time-consuming (DE-PS 35 26 265 and DE-GM 75 15 919). When connecting parts with low strength or when connecting individual cores by nailing or screwing, it has also been found in practice that the material of the parts to be connected breaks easily due to shear forces.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher zunächst die Aufgabe zu¬ grunde, eine Vorrichtung zum Verschrauben von Teilen mit gerin¬ ger Festigkeit, insbesondere zum Verschrauben von Masken, For¬ men, Gießereikernen, vorzugsweise von Sohlen- und Wassermantelkernen, anzugeben, mit der die zu vereinigenden Teile - ohne jegliche Zwischenhandhabung - unmittelbar von der Herstellungsstelle zur Schraubstation bringbar ist. Dabei soll die Gefahr einer Beschädigung der zu verschraubenden Teile oder gar eines Materialsbruchs erheblich verringert sein. Desweite¬ ren soll ein entsprechendes Verfahren angegeben werden.Therefore, the present invention is first task zu¬ of providing a device for the assembly of parts with clotting ¬ ger strength, in particular for the assembly of masks, For¬ men, casting cores, preferably from sole and water jacket cores, specify with the to be combined the Parts - without any intermediate handling - can be brought directly from the manufacturing site to the screwing station. The risk of damage to the parts to be screwed or even a material breakage should be considerably reduced. Furthermore, a corresponding method is to be specified.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe dadurch gelöst, daß eine GreifVorrichtung (3) zum Erfassen der zu verschrauben¬ den Teile (1, 2) und mindestens ein eine Schraubspindel und eine Antriebseinrichtung für die Schraubspindel aufweisender Schrauber (6) vorgesehen ist. In besonders vorteilhafter Weise ist die Schraubspindel zumindest in Schraubvorschubrichtung fe¬ dernd gelagert ist.According to the invention, the above object is achieved in that a gripping device (3) for gripping the parts to be screwed (1, 2) and at least one screw screw (6) and a drive device for the screw screw are provided. In a particularly advantageous manner, the screw spindle is spring-mounted at least in the screw feed direction.
Es ist also zunächst erkannt worden, daß zum ordnungsgemäßen Verschrauben der in Rede stehenden Teile eine Greifvorrichtung zum Erfassen der zu verschraubenden Teile und mindestens ein eine Schraubspindel und eine Antriebseinrichtung für die Schraubspindel aufweisender Schrauber erforderlich ist. Deswei¬ teren ist erkannt worden, daß die beim Verschrauben der geringe Festigkeit aufweisenden Teile häufig auftretenden Mate¬ rialbeschädigungen bzw. Materialbrüche in erster Linie auf einen zu "groben" Schraubvorschub zurückzuführen sind. Dieser "grobe" Schraubvorschub wird erfindungsgemäß durch eine fe- dernde Lagerung der Schraubspindel zumindest in Schraubvor¬ schubrichtung dann verringert, wenn der Schraube materialseiti ein Widerstand entgegenwirkt.It was therefore first recognized that a correct gripping of the parts in question requires a gripping device for gripping the parts to be screwed and at least one screwdriver having a screw spindle and a drive device for the screw spindle. Furthermore, it has been recognized that the material damage or material breakage that frequently occurs when the low-strength parts are screwed together is primarily due to an "coarse" screw feed. According to the invention, this "coarse" screw feed is achieved by a fixed The mounting of the screw spindle at least in the screw feed direction is reduced if the screw counteracts resistance on the material side.
In besonders vorteilhafter Weise ist zur federnden Lagerung de Schraubspindel zwischen der Antriebseinrichtung der Schraub¬ spindel und der Schraubspindel ein Federgehäuse ausgebildet. I diesem Federgehäuse ist mindestens ein zwischen der Äntriebs- einrichtung und der Schraubspindel wirkendes Federelement vorgesehen.In a particularly advantageous manner for elastic support de screw spindle between the drive means of the screw ¬ spindle and the screw is formed a spring housing. At least one spring element acting between the drive device and the screw spindle is provided in this spring housing.
Damit die Vorschubdifferenzen zwischen dem Vorschub der Schraubspindel und der durch die Drehzahl sowie die Steigung des Gewindes der einzudrehenden Schraube bestimmten Einschraub geschwindigkeit ausgeglichen werden, ohne dabei den Anpreßdruc der Schraubspindel auf die Schraube und somit auf das Material der zu verschraubenden Teile zu beeinträchtigen, ist in weiter vorteilhafter Weise ein Mitnehmerbolzen vorgesehen, der auf de Federelement aufsitzt und dabei ein Bindeglied bzw. eine Wirkverbindung zwischen dem Federelement und der Schraube dar¬ stellt.So that the feed differences between the feed of the screw spindle and the screwing speed determined by the speed and the pitch of the thread of the screw to be screwed in are compensated for, without impairing the contact pressure of the screw spindle on the screw and thus on the material of the parts to be screwed, in a driving pin is further advantageously provided which sits on the spring element and thereby represents a link or an operative connection between the spring element and the screw.
Desweiteren ist erkannt worden, daß neben einem "groben" Schraubvorschub auch ein zu hohes Anzugsmoments zum Material¬ bruch bei Teilen geringer Festigkeit führen kann. Das Anzugsmo meni mußte zur Vermeidung von Materialbruch derart verringert werden, daß keine Toleranzbereiche mehr möglich sind. Die Schrauben könnten zwar bei einem automatischen Einschießen mit tels Preßluft mit Klemmbacken festgehalten werden, wobei die Klemmbacken den Haltedruck beispielsweise über Blattfedern auf bringen könnten. Jedoch würde dabei das Anzugsmoment beim Durchschieben des Schraubenkopfes durch die Klemmbacken und ge gen den Zuhaltedruck der Blattfedern so stark beeinflußt, daß das an der Schraube erforderliche - gleichmäßige - Anzugsmomen nicht mehr einzuhalten wäre. Hinsichtlich einer Begrenzung des Anzugsmoments ist es daher von besonderem Vorteil, wenn das Drehmoment der Antriebsein¬ richtung bzw. des Schraubers durch eine in der Antriebseinrich¬ tung vorgesehene, vorzugsweise regulierbare - automatische - Abschaltkupplung bestimmt wird.Furthermore, it has been recognized that, in addition to a "coarse" screw feed, too high a tightening torque can lead to material breakage in the case of parts of low strength. The suit must be reduced to avoid material breakage in such a way that tolerance ranges are no longer possible. The screws could be held in place during automatic shooting in by means of compressed air with clamping jaws, the clamping jaws being able to bring the holding pressure onto, for example, leaf springs. However, the tightening torque when pushing the screw head through the clamping jaws and against the locking pressure of the leaf springs would be so strongly affected that the - uniform - tightening torque required on the screw would no longer be adhered to. With regard to a limitation of the tightening torque, it is therefore of particular advantage if the torque of the drive device or of the screwdriver is determined by a preferably adjustable - automatic - shutdown clutch provided in the drive device.
Beim automatischen Einschießen der Schrauben sind zum Halten der Schrauben Klemmbacken vorgesehen. Der Haltedruck wird mit¬ tels pneumatischer oder hydraulischer Zylinder-Kolben-Anordnun¬ gen erzeugt. Die KiemiRbacken öffnen zum Durchschieben der Schrauben.When the screws are automatically shot in, clamping jaws are provided for holding the screws. The holding pressure is generated by means of pneumatic or hydraulic cylinder-piston arrangements. The jaws open to push the screws through.
Nun kommt es gerade bei zu verbindenden Teilen mit geringer Fe¬ stigkeit, insbesondere bei spröden Teilen, vor, daß beim Ein¬ schrauben der Schraube Partikel gelöst werden, die dann in den Bereich der Klemmbacken geraten und dort die Reibwerte erhöhen oder gar zu einer Beschädigung der Klemmbacken führen. Nach ei¬ ner weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lehre werden daher die beim Schrauben in den Bereich der Vorrichtung gelan¬ genden Partikel der zu verschraubenden Teile mittels einer Aus¬ blasvorrichtung ausgeblasen oder weggesaugt.Now, especially in the case of parts to be connected with low strength, particularly brittle parts, when the screw is screwed in, particles are loosened, which then get into the area of the clamping jaws and increase the coefficients of friction there or even cause damage of the jaws. According to a further embodiment of the teaching according to the invention, the particles of the parts to be screwed which reach the area of the device during screwing are blown out or sucked away by means of a blowing device.
Damit mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch Schraucen ord¬ nungsgemäß eindrehbar sind, die mit der ursprünglichen Achse der Schraubspindel nicht fluchten, ist in weiter vorteilhafter Weise die Schraubspindel auch quer zur Schraubvorschubrichtung federnd gelagert. Somit ist ein geringes Spiel der Schraubspin¬ del orthogonal zur Schraubvorschubrichtung geschaffen, wodurch die Schraubspindel geringfügig kippen kann.So that screws that do not align with the original axis of the screw spindle can also be properly screwed in with the device according to the invention, the screw spindle is also advantageously resiliently mounted transversely to the screw feed direction. This creates a slight play of the screw spindle orthogonal to the screw feed direction, as a result of which the screw spindle can tilt slightly.
Hinsichtlich des Bereitstellens von einzuschraubenden Schrauben ist insbesondere unter dem Gesichtspunkt eines vollautomati¬ schen Verbindens der in Rede stehenden Teile ein Einschießgerät zum Einschießen der vom Schrauber einzudrehenden Schrauben vor- gesehen. Damit eine störungsfreie Förderung einzelner Schraube zur Schraubspindel hin bzw. zu den zu verschraubenden Teilen gewährleistet ist, weist das Einschießgerät eine Reflektions- lichtschranke zur Überwachung und Regulierung dieser Vorgänge auf.With regard to the provision of screws to be screwed in, a shooting device for shooting in the screws to be screwed in by the screwdriver is particularly necessary from the point of view of a fully automatic connection of the parts in question. seen. To ensure trouble-free delivery of individual screws to the screw spindle or to the parts to be screwed together, the insertion device has a reflection light barrier for monitoring and regulating these processes.
Schließlich lassen sich die Schrauber 6 mittels Spindeln 7 in ihrer Position verändern, wodurch die Schrauber 6 auf unter¬ schiedliche Schraubstellen eingestellt werden.Finally, the position of the screwdrivers 6 can be changed by means of spindles 7, as a result of which the screwdrivers 6 are set to different screwing points.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verschrauben von Tei¬ len mit geringer Festigkeit, insbesondere zum Verschrauben von Masken, Formen, Gießereikernen, vorzugsweise von Sohlen- und Wassermantelkernen, werden zunächst die zu verschraubenden Teile mittels einer Greifvorrichtung erfaßt und gemeinsam ver¬ spannt. Danach werden die Teile im Arbeitsbereich eines Schrau bers positioniert. Im Falle zu verschraubender Gießereikerne werden die Teile bzw. Kerne regelmäßig oberhalb eines oder meh rerer Schrauber positioniert. Danach wird eine oder mehrere Schrauben in den Schrauber eingeschossen. Die Teile werden ver schraubt, wobei in besonders vorteilhafter Weise zur Vermeidun einer Beschädigung der Teile bzw. zur Vermeidung eines Spröd- bruchs der Schraubvorschub, d.h. die Einschraubgeschwindigkeit ohne Beeinträchtigung des Anpreßdruckes durch eine federnde La gerung der Schraubspindel ausgeglichen ist.According to the inventive method for screwing parts with low strength, in particular for screwing masks, molds, foundry cores, preferably sole and water jacket cores, the parts to be screwed are first gripped by means of a gripping device and clamped together. The parts are then positioned in the work area of a screwdriver. In the case of foundry cores to be screwed, the parts or cores are regularly positioned above one or more screwdrivers. Then one or more screws are shot into the screwdriver. The parts are screwed together, the screw feed in a particularly advantageous manner to avoid damage to the parts or to prevent brittle fracture, i.e. the screwing speed is balanced without affecting the contact pressure by a resilient bearing of the screw spindle.
Zur Vermeidung einer Beschädigung der zu verschraubenden Teile ist der Verfahrensschritt des Einschraubens der Schraube in weiter vorteilhafter Weise so ausgelegt, daß das Drehmoment de Schraubers durch eine vorzugsweise regulierbare automatische Abschaltkupplung bestimmt bzw. reguliert ist.In order to avoid damage to the parts to be screwed, the method step of screwing in the screw is advantageously designed such that the torque of the screwdriver is determined or regulated by a preferably adjustable automatic shut-off clutch.
Es gibt nun verschiedene weitere Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordnete Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Äusfuhrungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbil¬ dungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigtThere are various other ways of advantageously designing and developing the teaching of the present invention. On the one hand, this is based on the subordinate Claims, on the other hand to refer to the following explanation of an embodiment of the invention with reference to the drawing. In conjunction with the explanation of the preferred exemplary embodiment of the invention with reference to the drawing, preferred embodiments and further developments of the teaching are also explained in general. In the drawing shows
Fig. 1 in einer Seitenansicht, schematisch, ein Ausführungs¬ beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, •1 in a side view, schematically, an exemplary embodiment of the device according to the invention,
Fig. 2 in einer Vorderansicht, schematisch, die Vorrichtung aus Fig. 1,2 in a front view, schematically, the device of FIG. 1,
Fig. 3 in einer Draufsicht, schematisch, die Vorrichtung aus Fig. 1,3 is a top view, schematically, of the device of FIG. 1,
Fig. 4 in einer vergrößerten Sprengdarstellung die zu verschraubenden Teile, den Schrauber und die Schraube,4 is an enlarged exploded view of the parts to be screwed, the screwdriver and the screw,
Fig. 5 im Längsschnitt, teilweise und vergrößert, die erfindungsgemäße Vorrichtung undFig. 5 in longitudinal section, partially and enlarged, the device according to the invention and
Fig. 6 im Längsschnitt, schematisch, einen Schrauber der Vorrichtung aus Fig. 5.6 in longitudinal section, schematically, a screwdriver of the device from FIG. 5.
Die Figuren 1 bis 3, 5 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel ei¬ ner erfindungsgemäßen Vorrichtung einer erfindungsgemäßen Vor¬ richtung zum Verschrauben von Teilen I, 2 mit geringer Fe¬ stigkeit. Dabei handelt es sich um eine Schraubvorrichtung zum Verscnrauben von Gießereikernen, nämlich um Sohlen- und Wassermantelkerne 1, 2.FIGS. 1 to 3, 5 and 6 show an exemplary embodiment of a device according to the invention of a device according to the invention for screwing parts I, 2 with low strength. This is a screwing device for screwing foundry cores, namely sole and water jacket cores 1, 2.
Zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehören eine Greifvor¬ richtung 3 zum Erfassen der zu verschraubenden Gießereikerne 1, 2 und ein eine Schraubspindel 10 und eine Antriebseinrichtung 11 für die Schraubspindel 10 aufweisender Schrauber 6.The device according to the invention includes a gripping device 3 for gripping the foundry cores 1 to be screwed, 2 and a screwdriver 10 having a screw spindle 10 and a drive device 11 for the screw spindle 10.
Gemäß der Darstellung in Fig. 6 ist die Schraubspindel 10 zu¬ mindest in Schraubvorschubrichtung federnd gelagert. Dies ist erkennbar dadurch erreicht, daß zur federnden Lagerung der Schraubspindel 10 zwischen der Antriebseinrichtung 11 der Schraubspindel 10 und der Schraubspindel 10 ein Federgehäuse 1 mit einem zwischen der Antriebseinrichtung 11 und der Schraub¬ spindel 10 wirkenden Federelement 13 angeordnet ist. Auf dem Federelement 13 sitzt ein Mitnehmerbolzen 14 auf.6, the screw spindle 10 is at least resiliently mounted in the screw feed direction. This is evidently achieved in that for the resilient mounting of the screw spindle 10 between the drive device 11 of the screw spindle 10 and the screw spindle 10, a spring housing 1 is arranged with a spring element 13 acting between the drive device 11 and the screw spindle 10. A driver pin 14 is seated on the spring element 13.
Desweiteren ist das Drehmoment der Antriebseinrichtung 11 bzw. des Schraubers 6 durch eine in der Antriebseinrichtung 11 vorgesehene, regulierbare automatische Abschaltkupplung be¬ stimmt.Furthermore, the torque of the drive device 11 or of the screwdriver 6 is determined by an adjustable automatic shut-off clutch provided in the drive device 11.
Zum automatischen Einschießen der Schrauben 5 sind zum Halten der Schrauben 5 Klemmbacken 15 vorgesehen. Der erforderliche Haltedruck wird mittels pneumatischer oder hydraulischer Zylin der-Kolben-Anordnungen 16 erzeugt. Die Klemmbacken 15 öffnen lediglich zum Durchschieben der Schrauben 5.For automatic insertion of the screws 5 5 clamping jaws 15 are provided for holding the screws. The required holding pressure is generated by means of pneumatic or hydraulic cylinder-piston arrangements 16. The clamping jaws 15 only open for pushing through the screws 5.
Beim Schrauben ggf. in den Bereich der Vorrichtung gelangende Partikel der zu verschraubenden Teile 1, 2 werden mittels eine Ausblasvorrichtung 17 ausgeblasen oder über eine Saugvorrich¬ tung abgesaugt.During the screwing process, any particles of the parts 1, 2 to be screwed that get into the area of the device are blown out by means of a blow-out device 17 or sucked off via a suction device.
In den Figuren ist nicht dargestellt, daß die Schraubspindel 1 auch quer zur Schraubvorschubrichtung federnd gelagert sein kann, so daß auch Schrauben 5 problemlos eindrehbar sind, die mit der ursprünglichen Achse der Schraubspindel 10 nicht fluch ten. Die Fig. 1 und 5 zeigen andeutungsweise, daß zum Einschießen der vom Schrauber 6 einzudrehenden Schrauben 5 ein Einschießge¬ rät 4 vorgesehen ist. Das Einschießgerät 4 kann eine in den Fig. nicht gezeigte Vereinzelungseinrichtung zur Vereinzelung der Schrauben 5 aufweisen.In the figures, it is not shown that the screw 1 can also be resiliently mounted transversely to the screw feed direction, so that screws 5 can also be easily screwed in, which are not cursed with the original axis of the screw 10. 1 and 5 indicate that a shot-in device 4 is provided for shooting in the screws 5 to be screwed in by the screwdriver 6. The shooting device 4 can have a separating device (not shown in the figures) for separating the screws 5.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vor¬ richtung beschrieben. Die Teile 1, 2 bzw. der Sohlenkern 1 und der Wassermantelkern 2 werden zusammengesteckt oder -gefügt und mittels der Greifvorrichtung 3 ergriffen und gemeinsam ver¬ spannt. Anschließend werden die verspannten Teile 1, 2 über den Schrauber 6 verbracht. Anschließend wird eine Schraube 5 bzw. werden Schrauben 5 mittels des Einschießgeräts 4 pneumatisch durch die Transportschläuche 8 hindurch in die Klemmbacken 15 eingeschossen. Anschließend werden die Teile 1, 2 miteinander verschraubt. Die jeweilige Schraubposition der Spindel 10 ist über eine Einstellspindel 7 vorgebbar. Die Schraubspindeln 10 mit Antriebsmotor 11, Federgehäuse 12, Feder 13 und Mitneh er- bolzen 14 dienen zur schonenden Verschraubung der Teile 1, 2, wobei der Schraubvorschub bzw. die Einschraubgeschwindigkeit ausgeglichen ist, ohne daß der Anpreßdruck der Schraubspindel 10 auf die Schraube 5 beeinträchtigt ist. Die Schrauben werden durch die über den pneumatischen Zylinder 16 betätigbaren Klemmbacken 15 gehalten. Lediglich einer vollständigen Darstel¬ lung wegen sind mit den Bezugszeichen 18, 19 Kugellager und eine Lagerbuchse bezeichnet.The mode of operation of the device according to the invention is described below. The parts 1, 2 or the sole core 1 and the water jacket core 2 are put together or joined and gripped by means of the gripping device 3 and clamped together. Then the clamped parts 1, 2 are brought over the screwdriver 6. A screw 5 or screws 5 are then pneumatically injected into the clamping jaws 15 by means of the shooting device 4 through the transport hoses 8. The parts 1, 2 are then screwed together. The respective screw position of the spindle 10 can be specified via an adjusting spindle 7. The screw spindles 10 with drive motor 11, spring housing 12, spring 13 and pin 14 serve for the gentle screwing of the parts 1, 2, the screw feed or screwing speed being balanced without the contact pressure of the screw spindle 10 on the screw 5 being impaired is. The screws are held by the clamping jaws 15, which can be actuated via the pneumatic cylinder 16. For the sake of a complete illustration, ball bearings and a bearing bush are designated by the reference numerals 18, 19.
Abschließend sei hier nochmals hervorgehoben, daß sich die er¬ findungsgemäße Lehre mit dem Verschrauben von Teilen geringer Festigkeit befaßt. Das Verschrauben von Gießereikernen ist hier lediglich beispielhaft herangezogen worden. Finally, it should be emphasized here again that the teaching according to the invention deals with the screwing of parts of low strength. The screwing of foundry cores has only been used here as an example.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Vorrichtung zum Verschrauben von Teilen (1, 2) mit geringe Festigkeit, insbesondere zum Verschrauben von Masken, Formen, Gießereikernen, vorzugsweise von Sohlen- und Wassermantelker¬ nen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Greifvor¬ richtung (3) zum Erfassen der zu verschraubenden Teile (1, 2) und mindestens ein eine Schraubspindel (10) und eine Antriebseinrichtung (11) für die Schraubspindel (10) aufweisen der Schrauber (6) vorgesehen sind.1. Device for screwing parts (1, 2) with low strength, in particular for screwing masks, molds, foundry cores, preferably sole and water jacket cores, characterized in that a gripping device (3) for detecting the screws to be screwed Parts (1, 2) and at least one screw spindle (10) and a drive device (11) for the screw spindle (10) are provided for the screwdriver (6).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauber (6) mittels Spindeln (7) verstellbar angeordnet sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the screwdrivers (6) by means of spindles (7) are arranged adjustable.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubspindel (10) zumindest in Schraubvor¬ schubrichtung federnd gelagert ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the screw spindle (10) is resiliently mounted at least in the screw feed direction.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur federnden Lagerung der Schraubspindel (10) zwischen der Antriebseinrichtung (11) der Schraubspindel (10) und der Schraubspindel (10) ein Federgehäuse (12) mit mindestens einem zwischen der Antriebseinrichtung (11) und der Schraubspindel (10) wirkenden Federelement (13) angeordnet ist.4. The device according to claim 3, characterized in that for the resilient mounting of the screw spindle (10) between the drive device (11) of the screw spindle (10) and the screw spindle (10), a spring housing (12) with at least one between the drive device (11) and the screw spindle (10) acting spring element (13) is arranged.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (13) als Druckfeder ausgeführt ist. 5. The device according to claim 4, characterized in that the spring element (13) is designed as a compression spring.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Federelement (13) ein Mitnehmerbolzen (14) auf¬ sitzt.6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that on the spring element (13) sits a driving pin (14) auf¬.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Drehmoment der Antriebseinrichtung (11) bzτ>f. des Schraubers (6) durch eine in der Antriebseinrichtung (11) vorgesehene, vorzugsweise regulierbare, automatische Ab¬ schaltkupplung bestimmt wird.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the torque of the drive device (11) or τ> f. of the screwdriver (6) is determined by a preferably adjustable, automatic shutoff clutch provided in the drive device (11).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Überwachung der einzuschraubenden Schraube (5) durch einen detektierenden Lichttaster (20) , vor¬ zugsweise einen Reflexionslichttaster, vorgenommen wird.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized ge indicates that the screw (5) to be screwed in is monitored by a detecting light sensor (20), preferably a reflected light sensor.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß beim automatischen Einschießen der Schrauben (5) zum Halten der Schrauben (5) Klemmbacken (15) vorgesehen sind, daß der Haltedruck mittels pneumatischer oder hydrauli¬ scher Zylinder-Kolben-Anordnungen (16) erzeugt wird und daß die Klemmbacken (15) zum Durchschieben der Schrauben (5) ohne Ver¬ lust der Schraubenzentrierung öffnen.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized ge indicates that during automatic insertion of the screws (5) for holding the screws (5) clamping jaws (15) are provided that the holding pressure by means of pneumatic or hydraulic cylinder Piston arrangements (16) is produced and that the clamping jaws (15) for pushing through the screws (5) open without losing the screw centering.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß beim Schrauben (5) in den Bereich der Vor¬ richtung gelangenden Partikel der zu verschraubenden Teile (1, 2) mittels einer Ausblasvorrichtung (17) ausgeblasen bzw. mit¬ tels einer Absaugvorrichtung abgesaugt werden.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized ge indicates that when screwing (5) in the region of the Vor¬ direction particles of the parts to be screwed (1, 2) by means of a blow-out device (17) blown out or with ¬ sucked off a suction device.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Schraubspindel (10) auch quer zur Schraubvorschubrichtung federnd gelagert ist, so daß Schrauben (5) eindrehbar sind, die mit der ursprünglichen Achse der Schraubspindel (10) nicht fluchten. 11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized ge indicates that the screw spindle (10) is also resiliently mounted transversely to the screw feed direction, so that screws (5 ) can be screwed in, which are not with the original axis of the screw spindle (10) swear.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß ein Einschießgerät (4) zum Einschießen der vom Schrauber (6) einzudrehenden Schrauben (5) vorgesehen ist.12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized ge indicates that a shooting device (4) for shooting in the screwdriver (6) screws (5) is provided.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschießgerät (4) eine Vereinzelungseinrichtung zur Vereinzelung der Schrauben (5) aufweist.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the shooting device (4) has a separating device for separating the screws (5).
14. Verfahren zum Verschrauben von Teilen (1, 2) mit geringer Festigkeit, insbesondere zum Verschrauben von Masken, Formen, Gießereikernen, vorzugsweise von Sohlen- und Wassermantelker¬ nen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:14. Process for screwing parts (1, 2) with low strength, in particular for screwing masks, molds, foundry cores, preferably sole and water jacket cores, characterized by the following process steps:
Greifen und Verspannen der zu verschraubenden Teile (1, 2) mittels einer GreifVorrichtung (3) ,Gripping and clamping the parts to be screwed (1, 2) by means of a gripping device (3),
Positionieren der Teile (1, 2) im Arbeitsbereich eines Schraubers (6) undPosition the parts (1, 2) in the work area of a screwdriver (6) and
Einschießen von Schrauben (5) in den Schrauber (6) undShoot screws (5) into the screwdriver (6) and
Verschrauben der Teile (1, 2).Screw the parts (1, 2).
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß de Schraubvorschub, d.h. die Einschraubgeschwindigkeit, ohne Be¬ einträchtigung des Anpreßdruckes durch eine federnde Lagerung der Schraubspindel (10) ausgeglichen ist.15. The method according to claim 14, characterized in that de screw feed, i.e. the screwing-in speed is compensated for by a resilient mounting of the screw spindle (10) without impairing the contact pressure.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet daß beim Einschrauben einer Schraube (5) das Drehmoment des Schraubers (6) durch eine vorzugsweise regulierbare auto¬ matische Abschaltkupplung bestimmt bzw. reguliert wird. 16. The method according to claim 14 or 15, characterized in that when screwing in a screw (5) the torque of the screwdriver (6) is determined or regulated by a preferably adjustable automatic shut-off clutch.
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