DE4226534C2 - Stiftfertigungsstraße - Google Patents
StiftfertigungsstraßeInfo
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Description
Die Erfindung richtet sich auf eine Stiftfertigungsstraße
umfassend wenigstens zwei
unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge ausführende Maschinen.
Derartige Bleistiftbearbeitungsmaschinen weisen gemäß seit Jahrzehnten
bekannten Konstruktionsprinzipien, wie z. B. in der DE-PS 4 53 964 be
schrieben, als Vorratsmagazin ein Trichtermagazin auf, in welchem die zu
bearbeitenden Bleistifte parallel zueinander liegen und unter dem Einfluß
der Schwerkraft nach Art eines Schüttgutes auf die Auslaßöffnung zuglei
ten, wo sie unter Ausbildung einer Stiftreihe über einen Auslaßkanal aus
gegeben werden. Am Ende des Auslaßkanales ist bei diesen bekannten
Konstruktionen ein an seiner Peripherie mit Nuten versehenes Rad ange
ordnet, welches die Stifte mit Hilfe von radial abstehenden Mitnahmefin
gern aushebt, so daß sie vereinzelt werden und in den Nuten des Rades
an der Bearbeitungsstation zu liegen kommen.
Nach der erfolgten Bearbeitung fallen bei den vorbekannten Konstruktionen
die Stifte wieder aus den Nuten des Rades an der Bearbeitungsstation
heraus und werden, wenn eine weitere Bearbeitungsstation folgt, wieder
in einem Trichtermagazin gesammelt. Die Trichtermagazine haben dabei
einerseits die Funktion des Sammelns der Stifte nach einer Bearbeitungs-
Station, andererseits aber auch den einer Pufferstation, um eine
kontinuierlich arbeitende Bearbeitungsstraße realisieren zu können, auch
wenn die einzelnen Bearbeitungsstationen leicht unterschiedliche Ar
beitsgeschwindigkeiten aufweisen, wie dies herkömmlicherweise der Fall
ist, sowie zum Ausgleich von Transportverzögerungen aufgrund der nicht
eindeutig definierten Abgabe der Stifte in den Trichterauslaßkanal.
Derartige vorbekannte Anordnungen weisen zahlreiche Nachteile auf. Ein
ganz erheblicher Nachteil besteht darin, daß der Auslaßbereich des
Trichtermagazins ebenso wie der Stau- und Vereinzelungsbereich vor der
nachfolgenden Bearbeitungsstation Maschinenbereiche sind, die eine sehr
sensible mechanische Einstellung erforderlich machen. Dabei bleibt es dem
Geschick des jeweiligen Einstellers beim Auftreten von bei diesen Anord
nungen unvermeidlichen Störungen vorbehalten, die in der Tendenz richti
ge Einstellmaßnahme (z. B. Vergrößerung oder Verkleinerung des Spaltes)
sowie die größenmäßig richtige Einstellung zu finden. Dementsprechend
erfordern solche Anordnungen unabhängig von dem grundsätzlichen Nach
teil, daß überhaupt Betriebsstörungen durch Transportfehler auftreten
können, erfahrenes und geschicktes Personal.
Weiterhin können Trichtermagazine mit den herkömmlichen Vereinzelungs
einrichtungen den steigenden Anforderungen an eine hohe Bearbeitungs-
und Taktgeschwindigkeit einerseits und den damit konkurrierenden Anfor
derungen an Lärmvermeidung, Staubvermeidung und Unfallsicherheit ande
rerseits grundsätzlich nicht gerecht werden.
Als Beispiel für den vorbekannten Stand der Technik ist zu erwähnen die
DE 23 56 071 A1, welche eine Prägestation als möglichen Teil einer Stift
fertigungsstraße beschreibt, wobei diese Prägestation zwei Prägestempel
aufweist, welche dementsprechend naturgemäß den gleichen Arbeitsvorgang
ausführen. Dort sind für den Transport der Stifte Transporträder mit
außen liegenden Nuten vorgesehen, wobei ein umlaufendes Halteband dazu
dient, die Stifte in den Nuten zu halten.
Aus der DE 31 43 269 A1 sind Transportbänder bekannt, die an ihrer
außen liegenden Seite Nuten aufweisen, wobei diese Transportbänder aber
an ihrer Innenseite nicht gezahnt sind und dementsprechend keinen abso
lut schlupffreien Transport gewährleisten.
Hiervon ausgehend liegt deshalb der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Maschine der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß unter
Vermeidung von Wartungsarbeiten und unter Ermöglichung einer lärm- und
staubreduzierenden Abdeckung ein definierter, störungsfreier Transport
ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird gelöst, gemäß Anspruch 1.
Es ist zwar in der Bleistiftverarbeitungstechnik an sich bereits bekannt,
zum Transport von Bleistiften Transportbänder vorzusehen, welche Nuten
aufweisen, in welchen die Bleistifte parallel und mit Abstand zueinander
ausgerichtet liegen. Demgegenüber liegt der Kern der erfindungsgemäßen
Lösung darin, daß man einerseits derartige Bänder verwendet, welche
nicht über Rollen, sondern aufgrund einer Zahnung der Bänder über
Zahnräder und damit im wesentlichen schlupffrei angetrieben werden, wo
bei zum anderen auch noch eine Besonderheit darin liegt, daß der Antrieb
abgeleitet von der jeweiligen Bearbeitungsmaschine erfolgt, und zwar eben
unter Verwendung eines Antriebes mit besonders guten Gleichlaufeigen
schaften. Herkömmlicherweise erfolgte der Antrieb der Transporteinrich
tungen in der Regel von der jeweils vorgeordneten Maschine aus.
Durch die Kombination der erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht,
daß die Anlieferung der vereinzelten Bleistifte absolut synchron zum
Bearbeitungstakt der nachgeordneten Bearbeitungsmaschine erfolgt, so daß
die Notwendigkeit entfällt, Trichtermagazine als eine Art Pufferzone zwi
schen die einzelnen Bearbeitungsstationen zu schalten. Damit entfallen
aber auch die wesentlichen Probleme herkömmlicher Systeme, d. h. die Be
triebsstörungen dort, wo jeweils eine erneute Vereinzelung nach einem
Magazin vorgenommen werden mußte, und es entfällt auch der Einstellauf
wand zur Behebung bzw. Vermeidung solcher Betriebsstörungen.
Dies hat zur Folge, daß eine erfindungsgemäß ausgerüstete Maschine auch
von weniger qualifiziertem Personal betrieben werden kann. Wegen des
Fehlens von Störbereichen ist es darüber hinaus auch möglich, eine erfin
dungsgemäße Maschine weitgehend staub- und lärmdicht zu kapseln, so
daß auch modernsten und schärfsten diesbezüglichen Anforderungen ent
sprochen werden kann, ohne daß hierdurch Abstriche bei der Bearbei
tungsgeschwindigkeit oder -genauigkeit gemacht werden müssen. Vielmehr
wird insgesamt eine noch höhere Leistung erzielt, insbesondere auch des
halb, weil Maschinen-Stillstandzeiten aufgrund von Störungen oder Ein
stellarbeiten entfallen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der An
triebsmotor ein frequenzgesteuerter Asynchronmotor oder ein Schrittmotor
ist. Derartige moderne Antriebsmotoren zeichnen sich sämtliche
dadurch aus, daß ihr Gleichlaufverhalten elektronisch sehr exakt ge
steuert werden kann, so daß nicht nur ein einzelner Motor eine vorgege
bene Drehzahl exakt einhalten kann, sondern daß mehrere Motoren auch
ohne mechanische, insbesondere getriebemäßige Kopplung auf rein elektro
nischem Wege schrittgleich laufen.
Vorteilerhafterweise ist vorgesehen, daß die mittels des Transportbandes
dem Vorratsmagazin vereinzelt entnommenen Stifte in vereinzelter Form
direkt in Nuten eines umlaufenden Rades an der Bearbeitungsstation über
geben werden. Derartige umlaufende Räder mit Nuten sind an solchen Be
arbeitungsstationen an sich lang bekannt. Die erfindungsgemäße Anord
nung hat den Vorteil, daß bei der Übergabe die einmal erzielte Verein
zelung der Stifte nicht mehr aufgehoben wird und dementsprechend hieraus
resultierende Probleme vermieden werden. Dies ist allerdings nur deshalb
möglich, weil durch das erfindungsgemäße schlupffreie und synchrone
Transportieren gewährleistet ist, daß eine einmal eingestellte Beziehung
zwischen der Bewegung des Transportbandes und des Rades auch bei län
gerer Betriebsdauer exakt aufrecht erhalten bleibt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß zwischen dem
Nuten aufweisenden Rad an der Bearbeitungsstation und dem Transport
band zur Erzielung einer Transportrichtungsumkehr ein gezahntes Trans
portrad derart angeordnet ist, daß dessen Zähne die Bleistifte aus den
Nuten des Transportbandes aufnehmen und in die Nuten des Rades an der
Bearbeitungsstation ablegen. Dementsprechend kann die Vereinzelung also
erfindungsgemäß auch dann bei der Übergabe beibehalten werden, wenn,
wie dies an sich bekannt ist, durch ein zwischengeschaltetes Rad eine
Drehrichtungsumkehr erfolgt.
Hierzu kann insbesondere vorgesehen sein, daß das Rad an der Bearbei
tungsstation, das Transportband und gegebenenfalls das Übergaberad über
ein Getriebe synchron miteinander und mit dem Antriebsmotor verbunden
sind.
Es wird gemäß dieser Lösung also neben der elektronischen Synchronisa
tion gegebenenfalls mehrerer elektrischer Antriebsmotoren eine mechanische
Synchronisation insbesondere unmittelbar benachbarter Transportorgane
vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es auch, anstelle von
Trichtermagazinen, die von Bedienungspersonen unter Überwindung einer
relativ großen Hubhöhe beladen werden müssen, ein in Tischhöhe angeord
netes Dauerfördermagazin vorzusehen, welches mit weitaus geringerem kör
perlichen Aufwand gefüllt werden kann. Berücksichtigt man den ganz er
heblichen Durchsatz moderner Bleistiftbearbeitungsmaschinen, ergibt sich
aus diesem auf den ersten Blick vermeintlich geringfügigen Vorteil ein in
der Tat doch ganz erheblicher Vorteil für den Anwender und sein Perso
nal.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines
bevorzugten Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung näher
beschrieben. Dabei zeigen
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Stiftfertigungsstraße
konventioneller Bauart,
Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung einer erfindungsgemäßen
Stiftfertigungsstraße,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X in Fig. 2,
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Y in Fig. 2 und
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z in Fig. 2.
In Fig. 1 ist eine herkömmliche Stiftendfertigungsstraße dargestellt,
welche eine Stempelmaschine 1A, eine Scherfelmaschine 2A und eine Spitz
maschine 3A umfaßt.
Jede dieser Maschinen weist ein Trichtermagazin 4A bzw. 5A bzw. 6A auf,
wobei die in der Stempelmaschine 1A bearbeiteten Bleistifte über ein
Transportband 7A dem Trichtermagazin 5A der nachfolgenden Scherfelma
schine 2A zugeführt werden, und wobei die in der Scherfelmaschine 2A
bearbeiteten Stifte wiederum über ein Transportband 8A dem Trichterma
gazin 6A der nachgeordneten Spitzmaschine 3A zugeführt werden.
An jeder der Maschinen 1A bzw. 2A bzw. 3A entstehen demnach Probleme,
weil die in dem Trichtermagazin 4A bzw. 5A bzw. 6A befindlichen Stifte
zur Bearbeitung vereinzelt werden müssen, was mit erheblichen Einstell
problemen und Störquellen verbunden ist. Nachdem die Vereinzelung er
folgt ist und die Stifte bearbeitet wurden, wird die bereits erfolgte
Vereinzelung wieder aufgegeben, indem die Stifte über die Transportbän
der 7A bzw. 8A jeweils wieder in ein nachfolgendes Trichtermagazin 5A
bzw. 6A transportiert werden, wo erneut die gleichen Vereinzelungspro
bleme auftreten. Die Transportbänder 7A und 8A werden über Antriebsrä
der 9A bzw. 10A der jeweils vorgeordneten Bearbeitungsmaschine 1A bzw.
2A angetrieben. Da demnach die Anlieferung der Stifte zu der jeweils
nachgeordneten Bearbeitungsmaschine 2A bzw. 3A nicht absolut synchron
mit dem Bearbeitungstakt in diesen nachgeordneten Maschinen erfolgt,
müssen notwendigerweise die Trichtermagazine 5A und 6A vorgesehen sein,
um als eine Art Zeitpuffer zu dienen.
Das Trichtermagazin 4A wird von Hand befüllt, so daß die Bedienungsper
son die einzuführenden Stifte relativ weit anheben muß. Im Hinblick auf
den ganz erheblichen Durchsatz solcher Fertigungsstraßen bedeutet dies
bezogen auf einen ganzen Arbeitstag einen ganz erheblichen Kraftaufwand.
In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Stiftendfertigungsstraße dargestellt,
welche ebenfalls eine Stempelmaschine 1, eine Scherfelmaschine 2 und eine
Spitzmaschine 3 umfaßt.
Die erste Maschine in dieser Straße, nämlich die Stempelmaschine 1, wird
über ein Dauerfördermagazin 4 versorgt, welches in einer bequemen Ar
beitshöhe angeordnet ist und ein müheloses Beladen ermöglicht.
Der Stifttransport zwischen diesem Dauerfördermagazin 4 und der nachge
ordneten Stempelmaschine wird über ein Förderband 5, zwischen der Stem
pelmaschine 1 und der Scherfelmaschine 2 über ein Förderband 6 und zwi
schen der Scherfelmaschine 2 und der Spitzmaschine 3 über ein Förder
band 7 bewerkstelligt.
All diesen Förderbändern gemeinsam ist, daß sie, wie in Fig. 3 bis 5 im
einzelnen dargestellt, auf ihrer Außenseite eine Mehrzahl zueinander pa
ralleler, quer zur Transportrichtung verlaufender Nuten 8 aufweisen, die
Stifte 9 zum definierten, vereinzelten Transport aufnehmen können, wobei
die Innenseite jedes Transportbandes eine Zahnung 10 nach Art eines
Zahnriemens aufweist, so daß ein schlupffreier Antrieb über ein An
triebsrad mit einer korrespondierenden Zahnung 11 erfolgen kann. Dabei
erfolgt der Antrieb jeweils über ein Antriebsrad 12 an der Stempelma
schine 1, über ein Antriebsrad 13 an der Scheffelmaschine 2 und über ein
Antriebsrad 14 an der Spitzmaschine 3, d. h. abgeleitet von der jeweils
nachgeordneten, zu beliefernden Maschine und exakt im Arbeitstakt bzw.
in der Arbeitsgeschwindigkeit dieser jeweiligen Bearbeitungsmaschine.
Dabei sind die Antriebsmotoren (die teilweise nur schematisch angedeutet
sind) 15, 16, 17 der Maschinen 1 bzw. 2 bzw. 3 als frequenzgesteuerte
Asynchronmotoren ausgebildet, welche aufgrund der Frequenzsteuerung
auch relativ zueinander absolut gleichlaufend sind. Hierdurch ist das
Vorsehen von Trichtermagazinen als Pufferbereiche entbehrlich und die
einmal erreichte Vereinzelung der Stifte wird durch die ganze Stiftend
bearbeitungsstraße hindurch aufrecht erhalten, so daß Einstellarbeiten
und Transportprobleme weitgehend entfallen und die ganze Straße lärm-
und staubsicher gekappselt werden kann, weil ein manueller Eingriff
nicht mehr erforderlich ist.
In den Fig. 3 bis 5 sind die Bereich X, Y und Z nochmals vergrößert
dargestellt.
Dabei ist aus Fig. 3 zu erkennen, wie das Transportband 5 angetrieben
durch das Antriebsrad 12 der Maschine 1 die Stifte 9 in die Nuten 8 in
Richtung des Pfeils 18 herantransportiert. Eine nur schematisch darge
stellte Führungskulisse 19 sorgt dafür, daß die Stifte bei der Bewegung
um das Drehzentrum 20 des Antriebsrades 12 nicht herausfallen, sondern
an das gezackte Zwischenrad 21 mit dem Drehzentrum 22 übergeben werden
und in dessen dreieckförmigen Ausnehmungen 23 zu liegen kommen. Eine
Kulissenführung 24 verhindert wiederum das Herausfallen der Stifte 9 aus
den Ausnehmungen 23, so daß eine Übergabe in vereinzelter Form an die
Trommel 25 der Bearbeitungsmaschine 1 gewährleistet ist. Ein Riemen 26
umschlingt einerseits eine innere Trommel 27 des Zwischenrades 21 unter
halb des Auflagebereiches der Stifte 9 und tritt dann im Übergabebereich
zur Trommel 25 heraus, um im Anschluß hieran die Trommel 25 und die in
Nuten 27 der Trommel 25 liegenden Stifte 9 zu umschlingen und festzuhal
ten.
In Fig. 4 ist erkennbar wie das Transportband 6 die Stifte mit Hilfe
einer Führung 27, eines Zwischenrades 28 und eines Riemens 29 an eine
Trommel 30 übergibt. Die Arbeitsweise und Ausgestaltung entspricht im
wesentlichen derjenigen nach Fig. 3. Der Antrieb des Riemens 6 erfolgt
über das gezahnte Antriebsrad 13.
Aus Fig. 5 ist erkennbar, daß das Transportband 7 die Stifte 9 angetrie
ben durch das Antriebsrad 14 anliefert. Eine Kulissenführung 31 verhin
dert wiederum das Herausfallen der Stifte 9 bei der Bewegung um den
Drehmittelpunkt 32 des Antriebsrades 14 bis zum Übergabebereich, wo die
Stifte in die Nuten 33 der Trommel 34 geführt werden, wobei die Füh
rungskulisse 35 diese Stifte dann bei der weiteren Drehbewegung der
Trommel 34 um den Drehmittelpunkt 36 festhält.
Claims (7)
1. Stiftfertigungsstraße umfassend wenigstens zwei unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge ausführende Maschinen
mit einer Transporteinrichtung zum Überführen der Stifte zu
einer Bearbeitungsstation an der Maschine, wobei die
Transporteinrichtung ein Transportband (5, 6, 7) umfaßt, welches auf der einen
Seite nach Art eines Zahnriemens ausgebildet und über korrespondierende Zahn
räder (12, 13, 14) angetrieben ist, welches auf seiner anderen Seite parallel
zueinander verlaufende, sich quer zur Transportrichtung erstreckende Nuten (8)
zur Aufnahme von Stiften (9) aufweist, und welches vom Antrieb (15, 16, 17)
der jeweils nachgeordneten Bearbeitungsmaschine (1, 2, 3) abgeleitet angetrie
ben ist, wobei die Bearbeitungsmaschine (1, 2, 3) einen Antriebsmotor (15, 16,
17) mit sehr guten Gleichlaufeigenschaften aufweist, und wobei die Stifte (9)
von einer Bearbeitungsmaschine (1 bzw. 2 bzw. 3) auf die andere Bearbei
tungsmaschine (2 bzw. 3)
unter Wahrung der Vereinzelung definiert von den Nuten des Rades an einer
Bearbeitungsstation auf die Nuten des Transportbandes der jeweils nachfolgenden
Bearbeitungsmaschine übergeben werden, wobei die Antriebsmotoren der einzel
nen Bearbeitungsmaschinen mechanisch oder elektronisch synchronisiert sind.
2. Stiftfertigungsstraße nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebs
motor (15, 16, 17) ein frequenzgesteuerter Asynchronmotor oder ein Schritt
motor ist.
3. Stiftfertigungsstraße nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels
des Transportbandes (5) dem Vorratsmagazin (4) vereinzelt entnommenen
Stifte (9) in vereinzelter Form direkt in Nuten (27) eines umlaufenden
Rades (21, 25) an der Bearbeitungsstation übergeben werden.
4. Stiftfertigungsstraße nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem
Nuten aufweisenden Rad (Trommel 25) an der Bearbeitungsstation und dem
Transportband (5) zur Erzielung einer Transportrichtungsumkehr ein ge
zahntes Zwischenrad (21) derart angeordnet ist, daß dessen Zähne die
Bleistifte (9) aus den Nuten (8) des Transportbandes (5) aufnehmen und
in die Nuten (27) des Rades (Trommel 25) an der Bearbeitungsstation ab
legen.
5. Stiftfertigungsstraße nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Rad an der Bearbeitungsstation, das Transportband und gegebenenfalls
das Übergaberad über ein Getriebe synchron miteinander und mit dem An
triebsmotor verbunden sind.
6. Stiftfertigungsstraße nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorrats
magazin als in Tischhöhe angeordnetes Dauerfördermagazin (4) ausgebildet
ist.
7. Stiftfertigungsstraße nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Synchronisation der Antriebsmotoren durch Frequenzsteuerung erfolgt.
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