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Vorrichtun -Vorrichtung zur schrittweisen Bewegung einer Kettenbahn
Es ist bekannt, eine intermittierend laufende, endlose Kettenbahn - beispielsweise
für den Transport von Werkstücken oder Förderrnitteln - bei der Fließfabrikation
mit Hilfe eines auf einem zur Kette parallel geführten Schlitten angeordneten schwenkbaren
Mitnehmerdaumens zu bewegen, der jeweils auf einem Bewegungshub in ein Kettenglied
eingreift und es in der Bewegungsrichtung durch Anschlag mitnimmt.
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Bei dieser Ausbildung nutzt man den Unterschied in der erforderlichen
Bewegungskraft für die Schwenkung des Mitnehmerdaumens einerseits und der Verschiebung
des Schlittens andererseits zum Steuern des Mitnehmerdaumens aus. Es tritt somit
stets zunächst das Aus- oder Einschwenken des Mitnehmers in das Kettenglied und
danach erst die Vorschub-oder Rücklaufbewegung des Schlittens ein. Wird nun dieses
vorgesehene Reibungsverhältnis der Vorrichtung gestört, so ist das regelrechte Aufeinanderfolgen
der Arbeitsgänge von Mitnehmer und Schlitten nicht mehr gewährleistet. Außerdem
muß die Kette oder das Zugelement bei diesen bekannten Vorrichtungen nach erfolgtem
Bewegungsschritt gesondert arretiert werden, da auf Grund des Beharrungsvermögens
der Transportmassen die Kette weiterläuft, so daß z. B.
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Lade- und Entladestellen nicht genau eingehalten werden; dieses kann
namentlich bei automatischen Beschickungsvorrichtungen schwerwiegende Betriebsstörungen
ergeben.
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Es ist ferner bekannt, bei einer schrittweise bewegten Förderkette
in den Hubpausen eine sich genau gleichbleibende Lage der Kettenglieder zu sichern.
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Hierzu verwendet man einen formschlüssigen Mitnehmer, der eine große
Anzahl von Kettenbolzen greift und quer zur Kette zum und außer Eingriff bewegt
wird. Abgesehen davon, daß ein dauernd spielfreier, formschlüssiger Eingriff praktisch
nicht erzielt werden kann, weicht auch die Kette in dieser Eingriffsrichtung leicht
aus, so daß sich erhebliche Toleranzen in der Schrittlänge ergeben.
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Man hat nun auch als Mitnehmer für Transportstücke auf einer Führungsschiene
sitzende Klinken vorgeschlagen, die an einem Mitnehmervorsprung des Transportstückes
angreifen und die durch eine Steuerschiene in und außer Angriff geschwenkt werden.
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Diese Klinken sind jedoch durch Anschläge begrenzt, so daß ein spielfreies
Angreifen derselben nicht immer möglich ist, da dieses von dem Paßmaß der am Transportstück
sitzenden Anschläge abhängt.
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Ferner ist es bekannt, bei einer schrittweise arbeitenden Vorrichtung
zum Zuführen von Flaschen ein zweiteiliges Greifglied mit die Flaschen zangenartig
erfassenden, durch Zahnsegmente miteinander ver-
bundenen Backen zu verwenden; dieses
Greifglied dient als Mitnehmer für schrittweise zu bewegende Gegenstände.
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Endlich hat man auch bei Schleppkettenantrieben auf den zur Transportkette
streckenweise gleichlaufenden Schleppketten zwei symmetrisch angeordnete, klauenförmige
Mitnehmerbacken vorgesehen, so daß jeweils ein Kettenbolzen von der einen Seite
und der andere von der entgegengesetzten Seite beaufschlagt werden kann. Hierbei
werden zwar die Mitnehmer durch an einer Anlenkplatte angreifende Laschen beim Überlaufen
des Wenderades umgelegt, jedoch ist ein zangenartiger, spielfreier Angriff derselben
an den Kettenbolzen nicht möglich und auch nicht vorgesehen.
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Die Erfindung bezweckt demgegenüber, durch kraftschlüssige, die Kettenbolzen
zangenartig und daher auch im Dauerbetrieb spielfrei erfassende Mitnehmer die Kette
in die jeweilige Ruhestellung genauestens, d. h. um Bruchteile eines Millimeters
genau, an den Platz zu bringen.
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Gemäß der Erfindung weist zu diesem Zweck der Mitnehmer zwei zur
Ausführung einer die Kettengelenkbolzen erfassenden, zangenartigen Greifbewegung
zu ineinandergreifenden Zahnsegmenten ausgebildete, schwenkbare Mitnehmerglieder
auf.
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Hierdurch wird es ermöglicht, die Kettengelenkbolzen während des
Transporthubes sowie größtenteils auch während des Stillstandes der Kette kraftschlüssig
spielfrei von beiden Seiten in derwewegungsrichtung zu fassen, so daß weder wähnend
des Antriebes noch während der Zeit des Stillstandes, mit Ausnahme einer kurzen
Zeitspanne während des Rückhubes des Mitnehmers, die Kette zuverlässig und genau
festgehalten ist. Aus dieser spielfreien
Kopplung der Kette mit
dem Mitnehmer ergibt sich auch eine zwangläufige und daher genau justierbare Schrittlänge.
Dies ist besonders vorteilhaft für automatische Fertigungsstraßen, bei denen die
transportierten Werkstücke aufeinanderfolgenden Bearbeitungsmaschinen genauestens
vorgelegt werden müssen.
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Man kann nun eine gedrungene Bauart der Vorrichtung sowie einen vorteilhaften
Eigenantrieb des Mitnehmers unter Verwendung eines Hydraulikzylinders erzielen,
indem nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Mitnehmerglieder zu ihrer Steuerung
mit einer Steuerstange verbunden sind, die in einer den Mitnehmerschlitten bewegenden
durchbohrten Kolbenstange mit Kolben gelagert ist, wobei diese Steuerstange an ihrem
freien Ende hinter dem Arbeitskolben einen beiderseits mit Stufen versehenen Steuerkolben
trägt.
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Eine konstruktiv einfache Verbindung zwischen dem einen Mitnehmerglied
und der Steuerstange erfolgt vorteilhaft durch eine Winkellasche, deren einer Schenkel
an der Steuerstange sitzt, während der andere Schenkel einen Bolzen aufweist, der
sich in einem Längsschlitz der einen Backe dieses Mitnehmergliedes führt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform
veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. 1 eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung,
Abb. 2 eine Draufsicht auf diese, wobei der Hydraulikzylinder im Schnitt und der
Mitnehmer im Eingriff in der Förderkette gezeichnet sind, Abb. 3 eine entsprechende
Draufsicht mit ausgesteuertem Mitnehmer, Abb. 4 eine Draufsicht bei zurückgefahrenem
Mitnehmerschlitten, Abb. 5 eine Draufsicht bei im Eingriff gesteuertem Mitnehmer
und Abb. 6 eine Draufsicht mit nach Durchführung des Vorschubhubes in die Endlage
gelangtem Schlitten.
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Die Abb. 2 bis 6 stellen in ihrer Reihenfolge die sich aneinanderreihenden
Arbeitsschritte der Vorrichtung dar. Zwischen jeder der dargestellten Schlitten-
oder Mitnehmerstellungen liegt lediglich eine sinngemäße Bewegung, welche entweder
durch den im Hydraulikzylinder 1 angeordneten Arbeitskolben 2 oder durch den Steuerkolben
3 bewirkt wird.
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Der in dieser Weise mit eigenem Antrieb versehene Mitnehmer besteht
aus zwei die Gelenkbolzen 4' und 4" der Kette 4 zangenartig erfassenden Backen 5'
und 5", die je an einem Mitnehmerglied 6 vorgesehen sind. Die beiden Mitnehmerglieder
6 mit ihren Bakken 5', 5" sind um zwei verschiedene Drehzapfen 7, 8 schwenkbar und
zu ineinandergreifende Verzahnungen 9 tragenden Segmenten ausgebildet. Die Drehzapfen7,
8 sind auf einem SchlittenlO angeordnet, der auf einem parallel zu der Kette 4 sich
erstreckenden Führungsbett 11 verschieblich angeordnet ist.
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Die Verbindung zwischen Mitnehmerschlitten 10 und dem Steuerkolben
3 erfolgt durch eine Winkellasche 13, deren einer Schenkel 13' an einer Steuerstange
14 sitzt, während der andere Schenkel 13" einen Bolzen 15 aufweist, der sich in
einem Längsschlitz 16 des einen Mitnehmergliedes 6 führt. Die Steuerstange 14 tritt
durch die Längsbohrung der den Schlitten 10 bewegenden Kolbenstange 17 längsbeweglich
hindurch und trägt am freien Ende hinter dem Arbeitskolben 2 den beiderseits mit
Stufen versehenen Steuerkolben 3.
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Der Arbeitskolben 2 ist am Ende der durch den Zylinderdeckel 1' abgedichtet
hindurchgeführten Kolbenstange 17 befestigt. Letztere ist mittels eines Flansches
18 am Schlitten 10 befestigt. Die gegen den Zylinderdeckel 1' gerichtete Fläche
des Arbeitskolbeins 2 ist mit einem stufenförmigen Ansatzl9 versehen, der sich in
der Endstellung des Kolbens gegen den Zylinderdeckel 1' abstützt. In der anderen
Richtung stützt sich die Kolbenstange 17 mit ihrem verdickten Ende 17' von außen
gegen den Zylinderdeckel, so daß beide Endstellungen durch Anschläge festgelegt
sind.
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Auch der Steuerkolben 3 weist stufenartige Ansätze 20, 21 auf, von
denen sich der Ansatz 20 gegen den Zylinderbodenl" in der einen Endstellung anlegen
kann, während sich der Ansatz 21 in der anderen Endstellung auf die äußere Kolbenfläche
des Arbeitskolbens 2 auflegen kann.
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Der Hydraulikzylinder 1 besitzt die vier Rohrleitungsanschlüsse 22,
23, 24 und 25, durch die dem Zylinder das Druckmittel zu- oder abgeleitet werden
kann.
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Der Hydraulikzylinder 1 und das Führungsbettll ist auf einem gemeinsamen
Sockel befestigt.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Wird in der Stellung
nach Abb. 2 durch die Rohrleitung 22 das Druckmittel in den Zylinderraum A eingeleitet
und zunächst lediglich die Rohranschlußleistung 23 zum Austritt des Füllmittels
aus dem ZylinderraumB geöffnet, so bewegt sich der Steuerkolben 3 in die Stellung
nach Abb. 3. Hierbei steuert der Kolben 3 mittels der Steuerstange 14 und des Winkelhebelsl3
die Mitnehmerglieder 6 in eine Freigabestellung, wobei sich die Backen 5', 5" aneinander
anlegen und stützen.
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Nunmehr wird die Rohrleitung23 abgesperrt und weiteres Druckmittel
durch die Rohrleitung 22 dem ZylinderraumA zugeleitet, wobei die Rohrleitung24 zum
Abfluß der Zylinderfüllung geöffnet wird (s. Abb.3). Sowohl der Steuerkolben 3 als
auch der Arbeitskolben 2 bewegen sich unter dieser Druckbeaufschlagung in die Stellung
nach Abb. 4. Hierbei wird der Schlitten 10 mittels der Kolbenstange 17 um den vorgesehenen
Arbeitshub zurückgeschoben, der Kolben 2 setzt sich am Ende dieser Bewegung mit
seinem stufenförmigen Ansatz 19 gegen den Zylinderdeckel 1', und der Steuerkolben
3 ruht mit seiner Anschlagstufe21 an der Kolbenfläche des Arbeitskolbeins 2. Die
Mitnehmerglieder liegen nun mittig zu zwei anderen Kettengelenkbolzen 4"', 4"" der
stillstehenden Kette 4.
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Weiter wird nun das Druckmittel durch die Rohrleistung 25 in den
ZylinderraumB geleitet und die Rohrleitung 22 zum Abfluß der Zylinderfüllung geöffnet.
Dies hat zunächst zur Folge, daß der Steuerkolben 3 einen Teilhub ausführt, indem
derselbe in die in Abb. 5 dargestellte Lage tritt. Hierbei schwenken, durch die
Steuerstange 14 betätigt, die Mitnehmerglieder um ihre Zapfen 7,8, wobei sie zufolge
ihres gegenseitigen Zahneingriffes mit ihren Backen 5', 5" symmetrisch an die Kettengelenkbolzen
4"', 4"" herantreten und sich spreizzangenartig und spielfrei mit der Kette 4 koppeln.
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Jetzt wird bei Abschluß der Rohrleitung 25 infolge Zuströmens des
Druckmittels durch den Rohrleitungsanschluß 24 weiteres Druckmittel in den ZylinderraumC
eingeführt. Hierdurch wird der Arbeitskolben 2 beaufschlagt, und derselbe zieht
nun den Schlitten
10 mittels der Kolbenstange 17 an den Zylinder
1 heran. Hierbei wird die Kette 4 in Richtung des Pfeiles x vorgezogen und führt
einen Vorschubhub gemäß dem vorgesehenen Kolbenhub im Zylinder 1 aus, bis der Schlitten
10 in die Stellung nach Abb. 6 eintritt.
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Der Steuerkolben 3 hat bei diesem Hub seine Relativstellung gegenüber
dem Arbeitskolben 2 beibehalten, weil die Zylinderfüllung im Zylinderraum B nicht
abströmen konnte.
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Da hierdurch die Kopplung der Mitnehmerglieder 6 mit der Kette 4
auch in dieser Endlage aufrechterhalten bleibt, kann sich die Kette 4 nicht unter
dem Beharrungsvermögen ihrer Masse weiterbewegen, sondern wird zwangläufig in ihre
Ruhestellung geführt und in dieser festgehalten.
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Im Rahmen der Arbeitszeiten kann hierauf wieder, wie erläutert, ein
weiteres Arbeitsspiel beginnen, da die Endstellung gemäß Abb. 6 der Anfangsstellung
der Kolben und Mitnehmerglieder gemäß Abb. 2 entspricht.
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Der beschriebene Vorschubhub kann ein Einfaches oder Mehrfaches der
Kettenteilung betragen; die Abmessungen des Hydraulikzylindersl und der Schlittenführung
11 sind dementsprechend ausgelegt.