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Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum Transportieren von Fügeelementen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Transportieren von Fügeelementen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 5.
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Eine solche Transportvorrichtung und ein solches Verfahren zum Transportieren von Fügeelementen sind beispielsweise bereits der
DE 10 2008 051 489 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Transportvorrichtung ist dabei insbesondere als Magazin ausgebildet und dient zum Zuführen von Fügeelementen zu einem Werkzeug zum Verarbeiten der Fügeelemente. Bei den Fügeelementen handelt es sich beispielsweise um Bolzen, insbesondere Setzbolzen, welche beispielsweise mittels des als Setzgerät ausgebildeten Werkzeugs in zumindest ein Bauteil, insbesondere in sich gegenseitig überlappende Bauteile, eingetrieben werden. Dadurch werden die Bauteile mittels zumindest eines der Fügeelemente miteinander verbunden.
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Die Transporteinrichtung beziehungsweise das Magazin kommt somit beispielsweise im Rahmen eines Verfahrens zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile zum Einsatz, wobei die Fügeelemente mittels der Transportvorrichtung dem Werkzeug, das heißt beispielsweise dem Setzgerät zugeführt werden. Das Verfahren zum Verbinden der Bauteile ist beispielsweise ein Setzverfahren beziehungsweise ein Bolzensetzverfahren, wobei ein solches Bolzensetzverfahren auch unter dem Namen RIVTAC-Verfahren bekannt ist.
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Die Transportvorrichtung umfasst wenigstens ein Führungselement, welches zumindest eine Führungsbahn beispielsweise in Form einer Führungsnut zum zumindest teilweisen aufnehmen der Fügeelemente aufweist. Mit anderen Worten können die Fügeelemente zumindest teilweise in der Führungsbahn angeordnet werden. Die Transportvorrichtung umfasst ferner wenigstens ein Bewegungselement, welches beispielsweise relativ zum Führungselement bewegbar ist. Mittels des Bewegungselements sind die Fügeelemente, insbesondere in ihrem zumindest teilweise in der Führungsbahn aufgenommenen Zustand, entlang der Führungsbahn relativ zum dem Führungselement bewegbar.
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Das Bewegungselement in der
DE 10 2008 051 489 A1 ist als Scheibe ausgebildet, welche um eine Drehachse relativ zum Führungselement drehbar ist und Bürstenanordnungen mit jeweiligen Borsten aufweist. Mittels dieser Borsten werden die Fügeelemente entlang der Führungsbahn bewegt, indem die Scheibe mit den Borsten um die Drehachse relativ zum Führungselement bewegt wird. Dabei kommen die Borsten in Kontakt mit den Fügeelementen und Streichen und Reiben über diese Fügeelemente, wodurch die Fügeelemente entlang der Führungsbahn bewegt werden. Hierbei bilden sich zwischen den Fügeelementen und den Borsten Reibkräfte aus, mittels welchen die Fügeelemente bewegt, das heißt transportiert und insbesondere zugeführt werden. Infolge dieser Reibkräfte verschleißen die Borsten, so dass die Bürstenanordnungen beziehungsweise das Bewegungselement nach einer bestimmten Zyklenanzahl ausgetauscht werden muss.
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Darüber hinaus offenbart die
WO 2006/063630 A1 eine Zuführeinheit zur Zuführung eines Befestigungselements zu einer Verarbeitungseinheit eines Bearbeitungswerkzeugs, insbesondere zur Zuführung eines Niets zu einer Nieteinheit, wobei ein Greifelement für das Befestigungselement zur automatischen Aufnahme des Befestigungselements aus einer Bereitstellungseinheit und zur automatischen Zuführung zur Verarbeitungseinheit vorgesehen ist, wobei das Greifelement an einem um eine Axialrichtung rotierbaren Drehelement angeordnet ist und zumindest ein Elektromagnet vorgesehen ist, der derart ausgebildet ist, dass durch eine magnetische Kraft ein auf das Drehelement einwirkendes Drehmoment erzeugt wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Transportvorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen sich ein besonders einfacher und reibungsarmer Transport der Fügeelemente realisieren lässt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Transportvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Transportvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mittels welcher sich ein besonders einfacher und reibungsarmer Transport der Fügeelemente realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Bewegungselement zumindest ein Magnetelement aufweist, mittels welchem magnetische Kräfte zum Bewegen der Fügeelemente bereitstellbar sind. Mit anderen Worten kann das Magnetelement magnetische Kräfte bereitstellen, welche mit den Fügeelementen Wechselwirken, so dass die zumindest teilweise in der Führungsbahn aufgenommenen beziehungsweise aufnehmbaren Fügeelemente in ihrem zumindest teilweise in der Führungsbahn aufgenommenen Zustand mittels der magnetischen Kräfte entlang der Führungsbahn bewegt werden können.
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Durch den Einsatz der Führungsbahn kann eine einfache und sichere beziehungsweise definierte Führung der Fügeelemente realisiert werden, so dass diese auf einfache Weise gezielt zu einer vorgebbaren Stelle transportiert werden können. Durch den Einsatz des Magnetelements und der durch dieses bereitgestellten magnetischen Kräfte können Reibungskräfte, welche sich zwischen den Fügeelementen und dem Bewegungselement ausbilden, vermieden oder zumindest gering gehalten werden, so dass ein übermäßiger Verschleiß des Bewegungselements vermieden werden kann. In der Folge ist eine besonders hohe Standzeit realisierbar, während welcher das Bewegungselement ohne dieses austauschen oder warten zu müssen betrieben und dabei zum Transport der Fügeelemente genutzt werden kann. Mit anderen Worten kann das Bewegungselement über eine besonders lange Zeitspanne zum Transport der Fügeelemente genutzt werden, ohne das Bewegungselement austauschen zu müssen. Dadurch können die Fügeelemente besonders kostengünstig transportiert werden.
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Das Magnetelement kann als Elektromagnet oder Permanentmagnet ausgebildet sein. Ferner ist es möglich, dass das Magnetelement durch das aus einem magnetischen Werkstoff gebildete Bewegungselement gebildet ist. Alternativ ist es denkbar, dass das Bewegungselement ein separat von dem Magnetelement ausgebildetes Basisteil aufweist, an welchem das separat von dem Basisteil ausgebildete Magnetelement gehalten ist.
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Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren der im Oberbegriff des im Patentanspruchs 5 angegebenen Art, wobei es zur Realisierung eines besonders einfachen und reibungsarmen Transports der Fügeelemente erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass das Bewegungselement zumindest ein Magnetelement aufweist, mittels welchem magnetische Kräfte bereitgestellt werden, wobei die Fügeelemente mittels der magnetischen Kräfte, die mit den jeweiligen Fügeelementen Wechselwirken, entlang der Führungsbahn bewegt werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Explosionsansicht einer Transportvorrichtung zum Transportieren von Fügeelementen, mit wenigstens einem Führungselement, welches zumindest eine Führungsbahn zum zumindest teilweisen Aufnehmen der Fügeelemente aufweist, und mit wenigstens einem Bewegungselement, mittels welchem die Fügeelemente entlang der Führungsbahn relativ zu dem Fügeelement bewegbar sind, wobei das Bewegungselement zumindest ein Magnetelement aufweist, mittels welchem magnetische Kräfte zum Bewegen der Fügeelemente bereitstellbar sind.
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Die Fig. zeigt in einer schematischen Explosionsansicht eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Transportvorrichtung zum Transportieren von Fügeelementen. Die Transportvorrichtung 10 wird insbesondere dazu verwendet, die Fügeelemente einem Werkzeug zum Verarbeiten der Fügeelemente zuzuführen. Bei den Fügeelementen handelt es sich beispielsweise um Bolzen in Form von Setzbolzen, welche mittels des als Setzwerkzeug ausgebildeten Werkzeugs in wenigstens zwei sich zumindest teilweise gegenseitig überlappende Bauteile eingetrieben werden, um dadurch die Bauteile miteinander zu verbinden. Die vorigen und folgenden Ausführungen können jedoch auch ohne weiteres auf andere Fügeelemente übertragen werden.
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Die Fügeelemente sind aus einem magnetisierbaren Werkstoff gebildet, so dass die Fügeelemente mit magnetischen Kräften Wechselwirken können. Dies bedeutet, dass die Fügeelemente beispielsweise von einem Magnetelement wie einem Permanentmagneten oder Elektromagneten angezogen werden, wenn dieses Magnetelemente magnetische Kräfte bereitstellt, das heißt ausstrahlt.
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Die Transportvorrichtung 10 umfasst ein Führungselement 12, welches vorliegend als Spiralmagazin ausgebildet ist. Das Führungselement 12 weist wenigstens eine Führungsbahn in Form einer Führungsnut 14 auf, welche eine zumindest im Wesentlichen spiralförmige Erstreckung beziehungsweise einen zumindest im Wesentlichen spiralförmigen Verlauf aufweist. Die Fügeelemente sind dabei zumindest teilweise in der Führungsnut 14 anordenbar und entlang der Führungsnut 14 bewegbar, insbesondere verschiebbar. Die jeweiligen Fügeelemente werden beispielsweise an einer Zuführstelle 16 in die Führungsnut 14 eingeführt und dadurch zumindest teilweise in der Führungsnut 14 angeordnet. Durch Bewegen, insbesondere Verschieben, der Fügeelemente entlang der Führungsnut 14 werden die Fügeelemente dem spiralförmigen Verlauf der Führungsnut 14 folgend von der Zuführstelle 16 zu einer Verarbeitungsstelle 18 bewegt, an welcher die Führungsnut 14 endet. An der Verarbeitungsstelle 18 können die jeweiligen Fügeelemente beispielsweise dem Werkzeug übergeben, das heißt zugeführt werden oder derart mit dem Werkzeug zusammenwirken, dass das Werkzeug die jeweiligen Fügeelemente verarbeiten, das heißt beispielsweise in die Bauteile eintreiben kann.
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Durch diese Ausgestaltung des Führungselements 12 als Spiralmagazin lässt sich ein besonders einfacher und insbesondere platzsparender Transport der Fügeelemente realisieren, so dass die Fügeelemente auf besonders einfache und platzsparende Weise dem Werkzeug zugeführt werden können.
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Die Transportvorrichtung 10 umfasst ferner eine Bewegungseinrichtung 20 mit einem Bewegungselement 22, welches relativ zum Führungselement 12 bewegbar ist und zum Bewegen der Fügeelemente entlang der Führungsnut 14 verwendet wird. Aus der Fig. ist erkennbar, dass das Bewegungselement 22 vorliegend als Scheibe beziehungsweise Scheibenelement ausgebildet ist. Das Bewegungselement 22 ist dabei um eine Drehachse relativ zum Führungselement 12 drehbar, so dass die Fügeelemente in ihrem zumindest teilweise in die Führungsnut 14 aufgenommenen Zustand entlang der Führungsnut 14 bewegt werden, indem das Bewegungselement 22 um seine Drehachse relativ zum Führungselement 12 bewegt wird.
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Die Bewegungseinrichtung umfasst ferner ein Gehäuse 24, in welchem das Bewegungselement 22 zumindest teilweise anordenbar ist. Das Bewegungselement 22 wird beispielsweise mit einem Grundelement 26 drehfest gekoppelt und über das Grundelement 26 um die Drehachse gedreht. Hierzu ist beispielsweise ein Motor, insbesondere ein Elektromotor, vorgesehen, mittels welchem das Grundelement 26 und somit das Bewegungselement 22 um die Drehachse gedreht, das heißt relativ zum Führungselement 12 bewegt werden.
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Um nun einen besonders einfachen und reibungsarmen Transport, das heißt ein besonders einfaches und reibungsarmes Zuführen der Fügeelemente zu schaffen, weist das Bewegungselement vorliegende eine Mehrzahl von Magnetelementen 28 auf, mittels welchen magnetische Kräfte zum Bewegen der Fügeelemente bereitstellbar sind. Mit anderen Worten stellen die Magnetelemente 28 magnetische Kräfte bereit, mittels welchen die Fügeelemente entlang der Führungsnut 14 bewegt werden, wenn das Bewegungselement 22 um die Drehachse relativ zum Führungselement 12 gedreht wird.
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Vorliegend umfasst das Bewegungselement 22 ein Basisteil 30, welches beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere einem Leichtmetall, gebildet ist. Vorliegend ist das Basisteil 30 aus Aluminium beziehungsweise einer Aluminiumlegierung gebildet. Das Basisteil 30 ist separat von den Magnetelementen 28 ausgebildet, wobei die separat vom Basisteil 30 ausgebildeten Magnetelemente 28 am Basisteil 30 gehalten sind. Hierzu weist das Basisteil 30 jeweilige Ausnehmungen auf, in denen die Magnetelemente 28 aufgenommen sind. Durch den Einsatz der Magnetelemente 28 kann vermieden werden, dass sich beim Transportieren der Fügeelemente übermäßige Reibungskräfte zwischen dem Bewegungselement 22 und den Fügeelementen ausbilden, so dass der Verschleiß des Bewegungselements 22 auch über eine lange Zeitdauer hinweg gering gehalten werden kann.
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Die Magnetelemente 28 sind in Umfangsrichtung des Bewegungselements 22 voneinander beabstandet angeordnet, so dass das Bewegungselement 22 partiell beziehungsweise lokal mit den Magnetelementen 28 bestückt ist. Die Magnetelemente 28 sind vorliegend als Permanentmagnete ausgebildet.
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Alternativ wäre es denkbar, dass das Bewegungselement 22 einstückig ausgebildet und dabei partiell oder vollständig magnetisiert ist, so dass ein Magnetelement zum Bereitstellen von magnetischen Kräften, mittels welchen die Fügeelemente bewegt werden, durch das Bewegungselement 22 selbst gebildet ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Bewegungselement 22 komplett aus einem magnetischen Werkstoff gebildet ist. Ferner ist es möglich, als Magnetelement wenigstens einen Elektromagneten einzusetzen, mittels welchem die magnetischen Kräfte zum Bewegen der Fügeelemente bedarfsgerecht bereitgestellt werden können.
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Erfolgt beispielsweise ein Fügen über Kopf oder in schrägen Raumlagen, so können die Fügeelemente, welche auch als Tacks bezeichnet werden, gegebenenfalls in Kontakt mit dem Bewegungselement 22 kommen und an dem Bewegungselement 22 reiben, so dass dadurch der Transport der Fügeelemente zum Teil auch durch Reibung zwischen einer jeweiligen Oberfläche der Fügeelemente und einer Oberfläche des Bewegungselements 22 geschieht.
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Diese Reibung kann jedoch besonders gering gehalten werden, da die magnetischen Kräfte beziehungsweise ein mittels der Magnetelemente 28 bereitstellbares Magnetfeld ausreicht, um die Fügeelemente entlang der Führungsnut 14 zu transportieren. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn das Bewegungselement 22, insbesondere die Magnetelemente 28, eine entsprechende Oberfläche aufweist beziehungsweise aufweisen, welche durch die gegebenenfalls entstehende, leichte Reibung auch über eine hohe Anzahl an Zyklen hinweg nicht beschädigt wird. Diese Oberfläche kann beispielsweise durch eine Beschichtung oder ein dünnes Schutzelement, wie beispielsweise ein dünnes Blech realisiert werden, das zwischen den Magnetelementen 28 und den Fügeelementen angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist darauf zu achten, dass die magnetischen Kräfte beziehungsweise das Magnetfeld nicht zu stark ist, um eine unerwünschte Magnetisierung von anderweitigen Bauelementen, Anlagekomponenten, magnetischen Initiatoren etc. zu vermeiden. Zur Realisierung einer besonders sicheren Zuführung der Fügeelemente kann das Bewegungselement Borsten aufweisen, welche die Fügeelemente berühren und über sie reiben und mittels welchen die Fügeelemente entlang der Führungsnut 14 beim Drehen des Bewegungselements 22 bewegt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008051489 A1 [0002, 0005]
- WO 2006/063630 A1 [0006]
