DE3405995C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die Zufuhr stangenförmiger Werkstücke zu einer Verarbeitungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der JP-PS 54-1 51 271 11/1979 bekanntgeworden. Die Werkstücke werden in einer Aufnahmevorrichtung in horizontaler Lage aufgenommen und an­ schließend zu einer einschichtigen horizontalen Reihe umgruppiert. Mit Hilfe einer Vertikalfördervorrichtung werden die Werkstücke horizontal liegend einzeln in eine angehobene Position gebracht. In der angehobenen Position wird das Werkstück zu einer ausge­ richteten Tasche einer Übergabevorrichtung horizontal trans­ portiert, bis das Werkstück im Innern der Tasche anschlägt. Anschließend wird das Werkstück mit Hilfe einer weiteren Fördervorrichtung hochgeschwenkt, bis es komplett von der Übergabevorrichtung aufgenommen ist. Die Schwenkachse liegt dabei in der Tasche der Übergabevorrichtung.

Die bekannte Vorrichtung benötigt drei Fördervorrichtungen, um die Werkstücke von der Aufnahmevorrichtung zur Über­ gabevorrichtung zu transportieren. Hierzu gehören die vertikale Fördervorrichtung, die horizontale Fördervor­ richtung sowie die Schwenkfördervorrichtung. Zusätzlich kommt die Übergabe der Werkstücke von der vertikalen zur horizontalen Fördervorrichtung hinzu, die von weiteren Fördermitteln bewerkstelligt werden muß. Die bekannte Vor­ richtung ist daher verhältnismäßig aufwendig aufgebaut, und es bedarf einer aufwendigen Steuerung, um die einzelnen Vorgänge aufeinander abzustimmen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung für die Zufuhr stangenförmiger Werkstücke zu einer Verarbeitungsvorrichtung zu schaffen, bei der die Umorientierung der Werkstücke von der horizontalen in die vertikale Lage auf einfache Weise und mit großer Geschwin­ digkeit bewerkstelligt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichnungs­ teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zwei nebenein­ anderlaufende Fördermittel vorgesehen, deren Mitnehmer die Werkstücke unmittelbar in der Aufnahmevorrichtung erfassen und sie während ihres Transports entlang eines Viertel­ kreises bewegen, so daß sie in vertikaler Lage orientiert in die Übergabevorrichtung gegeben werden können. Weitere Fördermittel sind nicht notwendig. In der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung erfolgt mithin ein rascher Transport der Werkstücke. Im übrigen ist keine spezifische konstruierte Übergabevorrichtung notwendig. Bei der bekannten Vorrich­ tung muß eine karussellartige Übergabevorrichtung mit un­ teren Taschen vorgesehen werden. Eine solche könnte auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden. Alternativ kann jedoch auch eine Übergabevorrichtung ein­ gesetzt werden, in der eine Längsförderung der aufrecht­ stehenden Werkstücke erfolgt, zum Beispiel in ein Magazin hinein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung mit einer Übergabevorrich­ tung.

Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung eine vergrö­ ßerte Ansicht der erfindungsgemäßen Zufuhrvorrich­ tung.

Fig. 3 ist eine Teilansicht der Vorrichtung nach Fig. 2 entlang der Linie 2-2.

Fig. 4 zeigt schematisch die Kettenförderer für die Vor­ richtung nach der Erfindung.

Fig. 5 zeigt perspektivisch vergrößert den Antrieb für die Kettenförderer nach Fig. 4.

Fig. 6 zeigt einen Teil des Antriebs nach Fig. 5.

Fig. 7 zeigt die Aufnahme- und Vereinzelungsvorrichtung für die Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Zuführen von stangen­ förmigen Werkstücken, z.B. Glasrohre, zu einer Verarbei­ tungsvorrichtung. Sie enthält fünf Komponenten, nämlich eine Aufnahmevorrichtung 12, eine Fördervorrichtung 14, eine Querfördervorrichtung- 16, eine Übergabevorrichtung 18 und eine zyklisch arbeitende Antriebsvorrichtung 20. Die Vorrichtung 10 kann verwendet werden für verschiedene Be­ arbeitungsvorrichtungen, wie beispielsweise einer Maschine 22, die Längen eines Ausgangswerkstücks 24, wie z.B. ein Glasrohr aufnimmt und z.B. Glasphiolen, Ampullen oder andere ähnliche Behälter daraus fertigt. Die Vorrichtung 10 ist ebenso für anderes langgestrecktes Ausgangsmaterial geeignet.

Fig. 2 zeigt die Aufnahmevorrichtung 12 für die Werkstücke, die einen rechteckigen Rahmen 28 mit senkrechten und waage­ rechten Querstreben 30 aufweist, die dem Rahmen 28 eine angemessene Steifigkeit verleihen. An gegenüberliegenden Enden des rechteckigen Rahmens 28 ist ein Paar starrer senkrechter Pfosten 32 angeordnet. Die senkrechten Pfosten 32 lagern eine waagerechte Welle 34, welche drehbar in geeigneten an den senkrechten Pfosten 32 befestigten Lagern 36 gelagert ist. An der Welle 34 ist in gleichmäßigen Ab­ ständen eine Anzahl von Vereinzelungsrädern 38 befestigt. Die Räder 38 enthalten einen Umfangsring 40, welcher aus geeignetem elastomeren Material wie beispielsweise Gummi hergestellt ist. An der Welle 34 ist ein Kniehebel 42 starr befestigt. Der Kniehebel 42 wird durch die im An­ schluß zu beschreibenden Antriebsvorrichtungen in einer Hin- und Herbewegung angetrieben und erteilt somit der Welle 34 und den zugeordneten Rollen 38 eine Drehschwin­ gungsbewegung.

Es wird nunmehr auf die Fig. 2 und 7 Bezug genommen, in denen senkrecht verlaufende Bügel 46 an dem rechteckigen Rahmen 28 befestigt sind und ein Ende eines Paares geneigter Aufnahmestangen 48 lagern und sichern. Die gegen­ überliegenden Enden der Aufnahmestangen 48 werden durch ein ähnliches Paar senkrecht orientierter Bügel 50 gelagert und gesichert. Die unteren Enden der Aufnahmestangen 48 sind jeweils an einem ähnlichen Paar schräg angeordneter Anschlagplatten 52 befestigt. Der Neigungswinkel der Auf­ nahmestangen 48 ist nicht kritisch, muß jedoch wenigstens ausreichend sein, um ein Herunterrollen der darauf ange­ ordneten Werkstücke in Richtung auf die Anschlagplatten 52 zu veranlassen, sollte jedoch nicht so groß sein, daß gegen die Räder 40 gerichtete Druckkräfte von ausreichen­ der Größe verursacht werden, um die Trennung der stangen­ förmigen Werkstücke 24 zu erschweren, oder von ausreichen­ der Größe, um die Werkstücke 24 auf der geneigten Wand der Anschlagplatten 52 heraufzudrücken.

Die Aufnahmevorrichtung 12 enthält auch ein Paar senkrecht orientierter Anschläge 54, die an einem Ende an den Pfosten 32 befestigt und an dem anderen Ende an einer waagerecht verlaufenden Versteifung 56 befestigt sind, welche die Aufnahmestangen 48 und die Versteifungen 56 verbindet. Die Innenseiten der Anschläge 54 sind so einge­ stellt, daß sie um eine Entfernung voneinander getrennt sind, die etwas größer sind als die Länge der Werkstücke 24, wie beispielsweise Glasrohre. Die Anschläge 54 bringen die Werkstücke 24 seitwärts in Stellung, um sie der Förder­ vorrichtung 14 zuzuführen.

Bei Bezugnahme nunmehr auf die Fig. 2 und 4 erkennt man die Fördervorrichtung 14 mit einem Paar voneinander beab­ standeter bogenförmiger Lagerstangen 60, die sich jeweils über einen Viertelkreis erstrecken. Senkrechte und schräge Querstreben 62 bilden eine geeignete Versteifung für die Lagerstangen 60. Auf jeder der Lagerstangen 60 sind mehrere Leerlaufkettenräder 64 drehbar gelagert für ein Paar För­ derketten, nämlich eine äußere Förderkette 66 und eine innere Förderkette 68. Die äußere Förderkette 66 und die innere Förderkette 68 laufen unabhängig und synchron um die Kettenräder 64 und ein Spannungsrad herum, welches einen Teil der Antriebsvorrichtung 20 bildet, die im An­ schluß hieran beschrieben wird.

Es wird nunmehr kurz auf Fig. 7 Bezug genommen, in der jede der Förderketten 66 und 68 eine Anzahl von Mitnehmern 70 enthält. Die Mitnehmer 70 sind durch geeignete Befesti­ gungsmittel 72 an der Seite der Förderketten 66 und 68 gegenüber den Kettenrädern 64 befestigt. Jeder Mitnehmer 70 enthält einen Abschnitt 74, welcher sich mit einem kleinen Winkel nach unten und nach rückwärts neigt, wie in Fig. 7 gezeigt.

Gemäß den Fig. 2 und 3 enthält die Fördervorrichtung 14 auch eine bogenförmige erste Führung 80, die in gleichem Abstand zu den bogenförmigen Lagerstangen 60 vor diesen angeordnet ist. Sie wird durch eine Anzahl radial angeord­ neter Arme 82 gehalten. Die Arme 82 weisen einen verlän­ gerten Abschnitt 84 auf, der mit der benachbarten bogen­ förmigen Lagerstange 60 verbunden ist. An diesem nach rück­ wärts verlaufenden Abschnitt 84 des Arms 82 ist eine zweite Führung 86 befestigt, die sich vom Anschlag 54 im Bereich des Kniehebels 42 in einem Bogen zu dem unteren Abschnitt der Querfördervorrichtung 16 erstreckt. Die Führung 86 bildet eine glatte Fläche, gegen die die Enden der Werkstücke 24 gleiten, wenn sie von ihrer waagerechten in die senkrechte Lage umorientiert werden. Die bogenför­ mige erste Führung 80 bildet eine Halterung für eine An­ zahl überlappender, allgemein Z-förmiger Blattfedern 88, die sich von der Aufnahmevorrichtung 12 (siehe Fig. 7) zu der Querfördervorrichtung 16 erstrecken (siehe Fig. 8). Wie in Fig. 7 gezeigt, bilden die Blattfedern 88 eine in Richtung auf die Ketten 66 und 68, insbesondere gegen die darauf gelagerten Mitnehmer 70 gerichtete Federkraft und halten die Werkstücke 24 federnd darin.

Bei Bezugnahme auf die Fig. 5, 6 und 7 ist ersichtlich, daß die Antriebsvorrichtung 20 einen schwenkbar gelagerten, doppelt wirkenden pneumatischen Verstellzylinder 170 ent­ hält. Der Verstellzylinder 170 ist durch geeignete Einrich­ tungen an den Querstreben 30 der Aufnahmevorrichtung 12 befestigt. Eine hin- und hergehende Kolbenstange 172 erstreckt sich von dem Zylinder 170 fort und ist durch einen Bügel und eine Drehbolzenanordnung 176 mit einem Gesperrearm 174 verbunden. Ebenso an dem Bügel und der Drehbolzenanordnung 176 befestigt ist ein Ende eines hin- und hergehenden Armes 178. Das gegenüberliegende Ende des hin- und hergehenden Armes 178 ist schwenkbar mit einem Arm 180 eines Kniehebels 182 verbunden. Der andere Arm 184 des Kniehebels 182 ist im Winkel von 90° zum Arm 180 an­ geordnet und drehbar mit einem Ende eines einstellbaren Lenkers 186 verbunden. Das gegenüberliegende Ende des einstellbaren Lenkers 186 ist drehbar mit dem an der Welle 34 befestigten Kniehebel 42 verbunden. Die Betätigung des Zylinders 170 und der hin- und hergehenden Kolbenstange 172 und des hin- und hergehenden Armes 178 erzeugt somit eine begrenzte Winkeldrehung der Welle 34 und der zuge­ ordneten Räder 38.

Der Gesperrearm 174 ist frei drehbar um eine Welle 190 ge­ lagert. An dem Gesperrearm 174 ist eine Klinke 192 schwenk­ bar befestigt, die durch eine geeignete Spannfeder 194 in Richtung auf die Welle 190 zu beschlagt wird. Es ist außer­ dem eine Ratschenkupplung vorgesehen. Sie weist ein um die Welle 190 herum angeordnetes Gesperrerad 196 mit einer An­ zahl Gesperrezähne 198, welche bei Drehung der Klinke 192 im Uhrzeigersinn von der Klinke 192 erfaßt werden können. Unmittelbar angrenzend an und hinter dem Gesperrerad 196 ist eine Phaseneinstellplatte 200 angeordnet. Die Phasen­ einstellplatte 200 ist fest an der Welle 190 befestigt und weist eine Anzahl bogenförmiger Schlitze 202 auf. In jedem der Schlitze ist ein Gewindebolzen 204 angeordnet, welcher in mit Gewinde versehenen Öffnungen in dem Gesperrerad 196 sitzt. Die bogenförmigen Schlitze 202 begrenzen eine bogen­ förmige Länge wenigstens gleich der Länge eines Bogens zwischen einem benachbarten Paar der Gesperrezähne 198. Die Lage der Welle 190 relativ zum Gesperrerad 196 kann somit durch Lösen des Gewindebolzens 204, Drehen des Ge­ sperrerades 196 relativ zu der Phaseneinstellplatte 200 und erneutes Befestigen der Gewindebolzen 204 eingestellt werden. Die Welle 190 ist in einem geeigneten Lager 206 gelagert, welches an einer Lagerplatte 208 befestigt ist, die wiederum von den Streben 62 gelagert wird. Die anfäng­ liche Betätigung des Zylinders 170 bewegt die Kolbenstange 172 und den Gesperrearm 174 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Welle 190, wie in Fig. 6 gezeigt. Die Betätigung des Zylinders 160 in umgekehrter Weise treibt die Kolbenstange 172 und den Gesperrearm 174 im Uhrzeigersinne an und führt ihn in die in Fig. 6 gezeigte Stellung zurück. Während dieser Bewegung im Uhrzeigersinn erfaßt die Klinke 192 einen der Gesperrezähne 198 auf dem Gesperrerad 196 und dreht die Welle 190 entsprechend.

Bei Bezugnahme nunmehr auf die Fig. 4 und 5 ist ersicht­ lich, daß an der Welle 190 ein Kettenantriebsrad 220 be­ festigt und um dieses herum eine Kette 222 angeordnet ist. Ein Leerlaufkettenrad 224 hält die richtige Spannung der Kette 222 aufrecht. Die Kette 222 ist auch um ein Ketten­ rad 226 herum geführt, welches an einer Welle 228 befestigt ist. Die Welle 228 arbeitet als ein gemeinsamer Antrieb für die verschiedenen Förderketten der Vorrichtung 10 und weist daher ein an ihr befestigtes zweites Kettenrad 230 auf, welches die Drehkraft über eine Kette 232 in Aufwärts­ richtung auf ein Kettenrad 234 überträgt, welches auf einer Welle 236 befestigt ist. Die Welle 236 ist in geeigneter Weise drehbar gelagert und enthält ein zweites Kettenrad 238, welches eine Kette 240 antreibt. Die Kette 240 über­ trägt die Antriebskraft auf ein Kettenrad 242 (in Fig. 4 gezeigt), welches auf eine Welle der rechtwinkligen An­ triebsanordnung für die Querfördervorrichtung 16 befestigt ist. Auf der Welle 228 ist ein drittes Kettenrad 250 be­ festigt. Das dritte Kettenrad 250 erfaßt die innere Förder­ kette 68. Ein viertes Kettenrad 252 ist auf der Welle 228 befestigt. Eine Kette 254 ist um das Kettenrad 252 sowie auch um das auf der Welle 258 befestigte Kettenrad 256 herumgelegt. Ein Kettenrad 260 ist auf der Welle 258 be­ festigt, welches die äußere Förderkette 66 antreibt. Die Durchmesser der Kettenräder 250, 252, 256 und 260 sind insofern bedeutend, als ihre Größe die Relativgeschwindig­ keit diktiert, bei welcher die äußere Förderkette 66 und die innere Förderkette 68 umlaufen. Bei Betrachtung von Fig. 4 geht hervor, daß die äußere Förderkette 66 bei einer schnelleren Geschwindigkeit umlaufen muß als die innere Förderkette 68, um die Werkstücke, wie beispiels­ weise die Glasrohre, in einer radialen Reihe zu halten, während sie aufgerichtet werden. Es hat sich ein Geschwin­ digkeits- oder Antriebsverhältnis von 7 zu 4 zwischen der äußeren Förderkette 66 und der inneren Förderkette 68 als geeignet erwiesen, und somit kann eine entsprechende Aus­ wahl der Durchmesser für die Kettenräder 250, 252, 256 und 260 getroffen werden, um dieses Geschwindigkeits- oder Antriebsverhältnis zu erreichen. Eine geeignete Spannung der äußeren und inneren Förderkette 66 bzw. 68 kann erzielt werden durch Verwendung eines Paares nachgiebiger Rollen 264, die vorzugsweise aus einem Elastomer, z.B. Gummi, hergestellt sind. Die Rollen 264 sitzen auf Wellen 266 in Druckeingriff mit einer der Ketten 66 und 68.

Der Betrieb der Vorrichtung 10 wird am besten aus einer Betrachtung der Fig. 2 verständlich. Eine Anzahl von Werk­ stücken ruht auf den Ausnahmestangen 48 in der in Fig. 2 gezeigten Orientierung. Tastschalter in der nicht näher beschriebenen Querfördervorrichtung erfühlen leere Räume; der Zylinder 170 wird betätigt und taktet sowohl die Förder­ vorrichtung 14 als auch die Querfördervorrichtung 16. Dieser Schalttakt verursacht eine Schwingung der Welle 34 und der darauf angeordneten Rollen 38 zur Vereinzelung der Werkstücke in einer eingliedrigen waagerechten Reihe anstoßend an die Halteplatten 52. Jede Förderkette 66, 68 und 102 schaltet eine Stellung weiter, und es wird ein Werkstück 24 von der Aufnahmevorrichtung 12 durch die Fördervorrichtung 14 bewegt. Ferner wird ein Werkstück 24 von dem oberen Ende der Fördervorrichtung 14 auf die Quer­ fördervorrichtung 16 übergeben. Es ist ersichtlich, daß der Empfang und die Übergabe des Werkstücks 24 gleich­ zeitig durchgeführt werden.

Wie bereits erwähnt, ist ein geeignetes Antriebsverhältnis oder ein geeigneter Abstand, d.h. die Zunahme der Bewegung der äußeren Förderkette 66 und der inneren Förderkette 68, bei 7 zu 4 gefunden worden. Bei Bezugnahme auf Fig. 4 wird diese Beziehung klar. Da ein typisches Werkstück in Form eines Glasrohrs 24 etwa 150 cm lang ist und es sich bei der praktischen Handhabung empfiehlt, es in seinen End­ bereichen zu erfassen, stimmen die gezeigten relativen Eingriffspunkte mit dieser Praxis überein. Die Ketten 66 und 68 müssen sich daher in dem Verhältnis von 7 zu 4 be­ wegen, um die Glasrohre in der dargestellten optimalen radialen Anordnung zu halten.

Claims (7)

1. Vorrichtung für die Zufuhr stangenförmiger Werkstücke zu einer Verarbeitungsvorrichtung, mit einer Aufnahmevorrichtung, in der die Werkstücke in horizontaler Lage aufgenommen werden, einer Vereinzelungsvorrichtung, die aus den Werkstücken in der Aufnahmevorrichtung eine einschichtige horizontale Reihe an­ einanderliegender Werkstücke bildet, einer Mitnehmer aufwei­ senden Fördervorrichtung, die einzelne Werkstücke aus der Ver­ einzelungsvorrichtung in einer Ebene von der horizontal orien­ tierten Lage in eine vertikal orientierte Lage zu einer höher gelegenen Übergabevorrichtung fördert, wobei die Übergabevor­ richtung die vertikal orientierten Werkstücke an die Verarbei­ tungsvorrichtung übergibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung mindestens zwei parallel zueinander verlau­ fende Fördermittel (66, 68) aufweist, die jedes Werk­ stück (24) aus der horizontalen Reihe in der Aufnahme­ vorrichtung (12) unmittelbar in die Übergabevorrichtung (16) fördern, wobei beide Enden des Werkstücks (24) sich entlang eines Viertelkreises bewegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (70) der Fördermittel (66, 68) lose an den Werkstücken (24) angreifen und eine erste Führung (80, 88) die Werkstücke (24) seitlich und eine zweite Füh­ rung (86) die Werkstücke am unteren Ende führt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (70) in einer verti­ kalen Ebene geführt sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führung (88) federnd aus­ geführt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermittel (66, 68) als Ketten­ förderer ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mitnehmer (70) während ihres Werkstücktransports entlang eines Viertelkreises bewegen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekenn­ zeichnet durch eine Antriebsvorrichtung für die Förder­ mittel (66, 68), die einen zyklisch betätigbaren Ver­ stellzylinder (170) aufweist, der mit einer Ratschen­ kupplung (196, 192) gekoppelt ist.