Zuführeinrichtung

Abstract

 Eine Zuführeinrichtung für Bearbeitungsmaschinen besteht aus einer Transporteinrichtung in Form eines Lochbleches (7), das mit einer stationär im Bereich der Werkstückaufnahme vorgesehenen Magneteinrichtung in Form wenigstens eines Gleichstrom-Elektromagneten (17-19) zusammenwirkt, der die Werkstücke (4, 5), vorzugsweise Kolbenringe, einzeln bei Erzielung von hohen Transportgeschwindigkeiten in jeweils eine Öffnung (9) des Lochbleches (7) einzieht. Infolge der Magnetfeldänderung bei Eintritt eines ferromagnetischen Werkstückes (4, 5) in dasselbe schaltet der Magnet (17-19) über eine Steuerung (22) automatisch ab, so daß in eine Öffnung (9) lediglich ein Werkstück (4, 5) eingezogen werden kann. Weitere als Dauermagnete geschaltete sehr schwache Elektromagnete (20, 21) sollen ein Herausfallen des eingezogenen Werkstückes (4, 5) aus der Öffnung (9) bei abgeschaltetem Elektromagneten (17-19) verhindern.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Zuführeinrichtung für Bearbeitungsmaschinen, insbesondere für Schleifmaschinen, bestehend aus einer die zu bearbeitenden Werkstücke, insbesondere Kolbenringe, einzeln aufnehmenden und mindestens einem Bearbeitungswerkzeug zuführenden Transporteinrichtung, mit welcher eine die Werkstücke innerhalb der Transporteinrichtung haltende Magneteinrichtung zusammenwirkt.

[0002] Durch die DE - PS 879'369 ist bereits eine Zuführeinrichtung für Schleifmaschinen bekannt. Die Zuführeinrichtung besteht aus einer rotierenden Scheibe, in welche im gesamten, den zu transportierenden Werkstücken zugewandten Stirnflächenbereich, eine Vielzahl von Dauermagneten wechselnder Polarität angeordnet sind. Somit ist der gesamte Stirnflächenbereich, bezogen auf die Werkstücke in Umfangsrichtung gesehen, magnetisierbar. Durch die Magneten werden die Werkstücke, insbesondere mit ringförmigem Querschnitt, einzeln einem Vorratsbehälter entnommen und im Bereich der Magneten auf die glatte Stirnfläche der rotierenden Scheibe aufgelegt. Im Bereich der Werkstücke ist eine Leiteinrichtung in Form von Schienen vorgesehen, welche den durch Magnetkraft auf der Scheibe gehaltenen Werkstücken eine bestimmte Richtung aufzwingt. Sobald die Werkstücke den magnetisierten Bereich verlassen, werden sie sowohl im Bereich ihres äußeren Umfanges als auch im Bereich beider Stirnflächen in Führungen gehalten und so in den Arbeitsbereich einer Schleifmaschine geführt. Diese weist zwei gegenläufig rotierende Schleifscheiben auf, welche beide Stirnflächen der Werkstücke bearbeiten. Die angesprochene Zuführeinrichtung weist folgende Nachteile auf: Zum einen werden eine Vielzahl von Magneten benötigt, um die gesamte Transportscheibe zu magnetisieren und zum anderen ist ein relativ großer Raumbedarf erforderlich, um die Maschine aufstellen zu können.

[0003] Des weiteren ist durch die DE - PS 881 760 eine Maschine zum Läppen der Schulterflächen von Kolbenringen bekannt, die aus zwei gegenläufig rotierenden, gleichzeitig beide Stirnflächen bearbeitenden Läppscheiben und einem Aufnahmeblech mit öffnungen in der Randzone besteht, in welche die zu bearbeitenden Kolbenringe eingelegt und in denen sie zwangsläufig zwischen den Läppscheiben hindurchgeführt werden. Die Zuführung der Kolbenringe erfolgt durch ein Fallmagazin, wobei hier natürlich keine großen Transportgeschwindigkeiten erzielt werden können, da die Kolbenringe unter Eigengewicht in die öffnungen des rotierenden Aufnahmebleches hineinfallen. Es besteht auch die Gefahr des Verkantens während des Einfallens.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine Zuführeinrichtung zu schaffen, die universell bei beliebigen Bearbeitungsmaschinen, insbesondere aber Schleifmaschinen, einsetzbar ist. Die Zuführeinrichtung soll bezüglich des Raumbedarfes, der Handlichkeit und der Betriebssicherheit nahezu optimal für, im Gegensatz zum Stand der Technik, große Durchlaufgeschwindigkeiten geeignet sein.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Transporteinrichtung aus einem zumindest teilweise in den Arbeitsbereich der Bearbeitungsmaschine hineinführbaren Lochblech besteht und die aus wenigstens einem Elektromagneten bestehende Magneteinrichtung stationär im Bereich der Werkstückaufnahme des Lochbleches angeordnet ist. Durch diese Auslegung läßt sich bei kompakter und preiswerter Bauweise ein nahezu optimales Ergebnis bezüglich der Transportgeschwindigkeit der in die öffnungen des Lochbleches eingezogenen Werkstücke, insbesondere Kolbenringe, erreichen. Wie schon angesprochen, ist diese Zuführeinrichtung universell für Bearbeitungsmaschinen, wie z.B. Schleifmaschinen mit einer oder mehreren Schleifscheiben, Läppmaschinen, Honmaschinen oder dergleichen Maschinen einsetzbar. Dieses sind die bevorzugten Anwendungsgebiete. Ebenso ist die Form der Werkstücke von untergeordneter Bedeutung. Neben zylindrischen und ringförmigen ( z.B. Kolbenringe ) Werkstücke können auch beliebige eckige Werkstücke mit dieser Einrichtung der jeweiligen Bearbeitungsmaschine zugeführt werden.

[0006] Ein Elektromagnet, vorzugsweise ein steuerbarer Gleichstrom-Elektromagnet kommt zur Anwendung, damit die Gefahr, daß gleichzeitig mehrere Werkstücke in eine öffnung des Lochbleches eingezogen werden und es somit zu Verkantungen und daraus resultierenden Beschädigungen an der Transporteinrichtung kommen kann, ausgeschaltet wird. Dies wird u.a. dadurch erreicht, daß der Gleichstrom-Elektromagnet nach dem Einziehen des jeweils ersten Werkstückes in eine Ausnehmung des Lochbleches abschaltbar ist. Die Impulsgabe für die Stromabschaltung erfolgt selbsttätig durch die Magnetfeldänderung beim Einziehen des ersten Ringes. Bekannterweise besteht ein Elektromagnet aus einer stromdurchflossenen Spule ( mit Eisenkern ), deren Wirkung darauf beruht, daß ein Strom in seiner Umgebung ein Magnetfeld erzeugt. Die Stärke eines Magnetfeldes wird von den meisten Stoffen kaum beeinflußt. Ferromagnetische Stoffe, wie Eisen, Nickel, Kobald und dergleichen bewirken jedoch eine Änderung des Magnetfeldes. Dieser an sich bekannte Effekt wird gemäß der Erfindung ausgenutzt. Sobald das magnetisierbare Werkstück in den Bereich des Magnetfeldes des Gleichstrom-Elektromagneten gelangt, ändert sich dessen Stromaufnahme. Somit dient das Werkstück selber als Schaltmechanismus, indem der Magnet, sobald er ein Werkstück in eine öffnung des Lochbleches eingezogen hat, abschaltet. Die Wiedereinschaltung des Magnetstromes erfolgt automatisch durch eine einstellbare Zeitstufe, wenn das erste Werkstück den Bereich des Magnetfeldes aufgrund der Transportbewegung des Lochbleches verlassen hat.

[0007] Für die Taktzeit des Gleichstrom-Elektromagneten sind verschiedene Kriterien zugrunde zu legen. Sie kann zum einen in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit, zum anderen von der jeweiligen Werkstückabmessung, insbesondere vom Durchmesser bei Kolbenringen, oder aber in Abhängigkeit von beiden Kriterien regelbar sein.

[0008] Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß besteht die Möglichkeit, daß im Bereich der Werkstückaufnahme des Lochbleches neben dem beziehungsweise den steuerbaren Elektromagneten mindestens ein weiterer als Dauermagnet geschalteter Elektromagnet vorgesehen ist. Durch die Kombination dieser beiden unterschiedlichen Magneten soll die Wirkungsweise der Zuführeinrichtung erweitert beziehungsweise verbessert werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß sich die Feldstärke des als Dauermagneten geschalteten Elektromagneten nicht auf das noch nicht eingezogene Werkstück ausübt, um der Gefahr entgegenzuwirken, daß mehrere Werkstücke ungewollt, sobald sie in den Bereich des kontinuierlichen Magnetfeldes gelangen, in nur eine Öffnung des Lochbleches eingezogen werden. Der Dauermagnet ist vorzugsweise, in Transportrichtung des Lochbleches gesehen, vor dem Elektromagneten angeordnet und hat im wesentlichen die Funktion, die Ringe an dieser Stelle zuerst in die Transporteinrichtung einzuziehen.

[0009] Eine besonders gute Wirkungsweise ergibt sich durch die stationäre Anordnung von drei steuerbaren Elektromagneten und zwei als Dauermagneten geschaltete Elektromagnete, die sämtlich relativ klein sind, im Bereich der Merkstückaufnahme des Lochbleches.

[0010] Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 Prinzipskizze einer Zuführeinrichtung für ring- oder scheibenförmige Werkstücke

Figur 2 Teilansicht des Werkstückzuführbereiches

Figur 3 Darstellung des umgeformten Magnetstromes mit Auslöseimpuls.

[0011] Die als Prinzipskizze dargestellte Zuführeinrichtung 1 gemäß Figur 1 besteht im wesentlichen aus einer schwingend ausgebildeten Zuführrtnne 2, die unter einem WInkel α zur Maschinenachse 3 angeordnet ist. Die Werkstücke, zum einen scheibenförmig 4, zum anderen ringförmig 5 ( z.B. Kolbenringe, Lagerringe oder dergleichen ) sind paketweise innerhalb der Zuführrinne 2 angeordnet und werden durch die Schwingbewegung derselben entlang der Schräge abwärts bewegt. Im Bereich des Endes 6 der Zuführrinne 2 befindet sich eine etwa 90° ( abzüglich des WInkels α) auf dieser stehende rotierende Transporteinrichtung 7 in Form eines kreisförmigen Bleches, das in seinem Randbereich 8 mit am Umfang gleichmäßig verteilten Öffnungen 9 versehen ist, die zur Aufnahme jeweils eines zu bearbeitenden Werkstückes 4 oder 5 dienen. Das Lochblech 7 ist zumindest teilweise in den Arbeitsbereich zwischen zwei rotierenden Schleifscheiben 10,11 hineinführbar, wobei die Werkstücke 4 oder 5 an beiden Stirnflächen 12,13 bearbeitet werden. Auf der den paketierten Werkstücken 4 oder 5 abgewandten Seite des Lochbleches 7 befindet sich ein Auflagekörper 14, der zunächst die Auflagefläche 15 für die Werkstücke 4 oder 5 bildet. Im Bereich der Werkstückaufnahme 16 des Lochbleches 7 sind, wie am besten in Figur 2 zu sehen ist, mehrere Gleichstrom-Elektromagneten 17 - 21 angeordnet, die mit einer Steuerung 22 zusammenwirken. Die Elektromagneten 17 - 19 sind abschaltbar und dienen zum Anziehen der einzelnen Werkstücke 4 oder 5. Die Elektromagneten 20,21 sind so geschaltet, daß sie dauernd ein Magnetfeld aufweisen.

[0012] Der Arbeitsablauf der Zuführeinrichtung gemäß der Erfindung stellt sich etwa wie folgt dar:

[0013] Die Werkstücke 4 werden in Richtung auf das Lochblech 7 entlang der Schräge der Zuführrinne 2 bewegt. Das Lochblech 7 läuft mit einer konstanten Geschwindigkeit, z.B. 25 m/min., um. Die verfügbare Zeit für das Einziehen bei angenommen 5 mm Durchmesser-Spiel zwischen Werkstück-Außendurchmesser und Lochdurchmesser im Lochblech 7 beträgt 0,012 s. Dies entspricht bei einer axialen Lochblechstärke von 2 mm einer axialen Fördergeschwindigkeit von 10.000 mm/min. Bei den angenommenen Gegebenheiten werden nun die steuerbaren Gleichstrom-Elektromagneten 17 - 19 unter Strom gesetzt, so daß sich ein Magnetfeld aufbauen kann. Das erste Werkstück 4 wird in den Bereich einer Öffnung 9 eingezogen und kommt auf der Auflagefläche 15 zu liegen. Bedingt durch das Einziehen von Werkstücken, insbesondere aus ferromagnetischen Werkstoffen, tritt eine messbare Änderung des Magnetfeldes ein. Innerhalb der Steuerung 22 ist eine Meßeinrichtung 23 vorgesehen, die die Magnetfeldänderung erfaßt und der Steuerung 22 mitteilt, daß ein Werkstück 4 in eine Öffnung 9 eingezogen worden ist. Ist die Meldung erfolgt, werden die Elektromagneten 17 - 19 abgeschaltet, damit kein weiteres Werkstück 4 in die bereits belegte Öffnung 9 eingezogen werden kann. Die als Dauermagneten 20,21 geschalteten sehr schwachen Elektromagneten verhindern, daß das eingezogene Werkstück 4 beim Weitertransport aus der Öffnung wieder herausfällt. Die Wiedereinschaltung des Magnetstromes erfolgt durch eine mit der Steuerung 22 verbundene Zeitstufe, sobald das Werkstück 4 den Bereich des Magnetfeldes der nun nicht wirksamen Elektromagneten 17- 19 verlassen hat.

[0014] In dem in Figur 3 dargestellten Diagramm ist der umgeformte Magnetstrom mit Auslöseimpuls dargestellt. Der von den Magneten 17 - 19 aufgenommene Magnetstrom bleibt nach der Ei.nschaltung ( a ) solange konstant, bis ein Werkstück 4 in den Bereich des Magnetfeldes eindringt und so eine Änderung der Stromaufnahme ( b ) hervorruft. Ist die Änderung des-Magnetfeldes erfaßt worden, schalten die steuerbaren Elektromagneten ab und werden nach einer genau festgelegten Zeit ( t↑, t2 ) durch eine Zeitstufe wieder eingeschaltet.

Ansprüche

1. Zuführeinrichtung für Bearbeitungsmaschinen, insbesondere für Schleifmaschinen, bestehend aus einer die zu bearbeitenden Werkstücke, insbesondere Kolbenringe, einzeln aufnehmenden und mindestens einem Bearbeitungswerkzeug zuführenden Transporteinrichtung, mit welcher eine die Werkstücke innerhalb der Transporteinrichtung haltende Magneteinrichtung zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung ( 7 ) aus einem zumindest teilweise in den Arbeitsbereich der Bearbeitungsmaschine hineinführbaren Lochblech ( 7 ) besteht und die aus wenigsten einem Elektromagneten ( 17 ) bestehende Magneteinrichtung stationär im Bereich der Werkstückaufnahme ( 16 ) des Lochbleches ( 7 ) angeordnet ist.

2. Zuführeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magneteinrichtung aus wenigsten einem Gleichstrom-Elektromagneten ( 17 ) besteht.

3. Zuführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet ( 17 ) nach dem Einziehen des jeweils ersten Werkstückes ( 4 oder 5 ) in eine Ausnehmung ( 9 ) des Lochbleches ( 7 ) abschaltbar ist.

4. Zuführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch . gekennzeichnet, daß die Impulsgabe für die Abschaltung des Magneten ( 17 ) bei jedem Werkstück ( 4 oder 5 ) durch die Magnetfeldänderung beim Einziehen des vorangegangenen Werkstückes ( 4 oder 5 ) selbsttätig erfolgt.

5. Zuführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetstrom durch eine einstellbare Zeitstufe ( 22 ) wieder einschaltbar ist.

6. Zuführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetstrom, nachdem das Werkstück 4 oder 5 den Bereich des Magnetfeldes verlassen hat, wieder einschaltbar ist.

7. Zuführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktzeit des Magneten ( 17 ) in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit des Lochbleches ( 7 ) regelbar ist.

8. Zuführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktzeit des Magneten ( 17 ) in Abhängigkeit von der jeweiligen Werkstückabmessung, insbesondere vom Durchmesser bei Kolbenringen, regelbar ist.

9. Zuführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Werkstückaufnahme ( 16 ) des Lochbleches ( 7 ) neben dem beziehungsweise den steuerbaren Elektromagneten ( 17 - 19 ) mindestens ein weiterer als Dauermagnet geschalteter Elektromagnet ( 20,21 ) vorgesehen ist.

10. Zuführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldstärke des Dauermagneten ( 20,21 ) so ausgelegt ist, daß sie sich nicht auf die noch einzuziehenden Werkstücke auswirkt.

11. Zuführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet ( 20,21 ), in Transportrichtung des Lochbleches ( 7 ) gesehen, vor dem Elektromagneten ( 17 - 19 ) angeordnet ist.

12. Zuführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, gekennzeichnet durch die Anordnung von drei steuerbaren Elektromagneten ( 17 - 19 ) und zwei als Dauermagneten wirkenden Elektromagneten ( 20,21 ) im Bereich der Werkstückaufnahme ( 16 ) des Lochbleches ( 7 ).

Zeichnung