Handhabungstechnik

Fördern durch Zittern

SchwingfÃŽrderer unverÃŒndert aktuell

Im Jahre 1802 soll der Werkzimmermeister Ursz aus Naguag in SiebenbÏrgen eine ,,Vibrationstrommel" erfunden haben. Darin fÎrderte er kleine MetallgegenstÌnde mit Hilfe von Schwingungen. Die Teile wanderten erst zur Wand der Schwingtrommel und dann wendelaufwÌrts. Teile in einer Falschlage fielen automatisch wieder in die Trommel zurÏck. Der Antrieb konnte damals nur mechanisch erfolgen, denn der Elektromagnet wurde erst 1825 in England erfunden (als Gleichstrommagnet). Einfache Geradschwingrinnen mit einem ,,RÏttelwerk" zum Transport von KÎrnern in MÏhlen gab es aber schon etliche Jahrhunderte frÏher. Wie die Vibrationstrommel auch ausgesehen haben mag: Der VibrationswendelfÎrderer feiert in diesem Jahr offenbar seinen 200. Geburtstag.

Ordnen oder Sortieren?

Man hat den VibrationswendelfÎrderer schon viele Namen gegeben, wie Ordnungsautomat, SortiergerÌt, SchÏtteltopf, SchwingfÎrderer oder mehr volkstÏmlich: Brummtopf. Er wird vorzugsweise als FÎrderer fÏr Kleinteile eingesetzt. Das sind hauptsÌchlich Teile bis 0,5 kg Masse, bis 50 mm Durchmesser und bis 180 mm LÌnge. Es gibt aber auch AusfÏhrungen fÏr 5 kg schwere SchmiederohstÏcke. Sie werden dann nur gefÎrdert, aber nicht geordnet. Als ,,Ordnen" wird ein Vorgang bezeichnet, bei dem ein KÎrper aus einer unbestimmten in eine vorgegebene Orientierung und Position bzw. Bewegungsrichtung gebracht wird. Die zu ordnenden KÎrper sind in der Regel gleichartig (Bild 1).

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Beim Sortieren wird dagegen eine Menge von Teilen in Sorten getrennt, d.h. bestimmten Merkmalsklassen zugeordnet. Als Sortierparameter kann man z.B. Farbe, Abmessungen und andere produktionswichtige Eigenschaften verwenden. Im Ergebnis gibt es immer zwei oder mehr Sorten. Der Teilestrom verzweigt sich.

Infrastruktur vorhanden

Der bloÞe VibrationsfÎrderer genÏgt nicht, um eine ZufÏhraufgabe zu lÎsen. Es wird auch ein technisch-organisatorisches Umfeld gebraucht, mit GerÌten und Verfahren fÏr die vor- und nachgelagerten Funktionsbereiche. Diese Bereiche sind klar gegliedert und man kann sie aus Bild 2 ersehen. Die ZufÏhrstrecke kann Ïbrigens auch noch nach dem Weitergeben mit einer Einlegeeinrichtung ergÌnzt sein. AuÞerdem kann alles auf einer gemeinsamen Grundplatte montiert sein, so dass man einen einsatzfertigen ZufÏhrmodul erhÌlt.

Manchmal ergeben sich auch einfache LÎsungen, wenn man Funktionselemente unmittelbar am Vibrator ansetzen kann. Dazu zeigt das Bild 3 eine LÎsung. Der Zuteiler wird von einem pneumatischen Schwenkantrieb bewegt. Im Rhythmus der Prozessstation wird jeweils ein WerkstÏck zugeteilt (vereinzelt). Der RÏckstau von nachdrÌngenden WerkstÏcken bereitet dabei keine Probleme, weil es dadurch nicht zu einer Ûberlastung des Schwingsystems kommen kann. Wichtig ist, dass es keine feste Verbindung des Zuteilers zum Wendelauslauf des FÎrderers gibt. Das wÏrde das Schwingverhalten des Aufsatzbunkers beeintrÌchtigen.

OrdnungsvorgÌnge werden heute auch immer mehr mit Bilderkennungssystemen kombiniert, besonders dann, wenn mehrere Objektmerkmale zu unterscheiden sind. Dann wird der SchwingfÎrderer meist nur zum FÎrdern, hÎchstens aber zum Ausrichten der Teile in Vorzugsrichtung ausgenutzt. Auf diesem Weg werden hohe ZufÏhrleistungen erreicht und auch eine beachtliche FlexibilitÌt. Allerdings werden meistens Schattenbilder der WerkstÏcklagen ausgewertet. Es gibt aber auch Ordnungsmerkmale, die in der Silhouette unsichtbar bleiben und so nicht erkannt werden kÎnnen. Oft ist es aber gar nicht so schwierig, solche Teile mit mechanischen Ordnungselementen zu ordnen. Das Bild 4 zeigt dazu ein WerkstÏck und den Ablauf beim Ordnen mit Hilfe eines speziellen Ordnungselementes, das auf das WerkstÏckmerkmal zugeschnitten ist. Alle Teile mit der Nut nach oben verlieren den Halt beim Ûberqueren der Schiene und fallen in den AufsatzbehÌlter zurÏck. Ein Vorzug der LÎsung ist auÞerdem, dass die einmal geordneten Teile sofort in einer Magazinrinne weitergefÏhrt werden kÎnnen. Der reibungslose Ûbergang vom geordneten Teil in den magazinierten Zustand ist nicht immer einfach und zuverlÌssig zu erreichen.

Auf leisen Sohlen

Man kann eine schwingende Platte mit einem BÏrstenbelag ausrÏsten, wie es Bild 5 zeigt. Die Borsten stehen im Winkel von etwa 70ú schrÌg. Als Schwingantriebe werden Linearschwinger eingesetzt oder bei grÎÞeren Schwingplatten auch Antriebe von VibrationswendelfÎrderern, die eine Hub-Dreh-Schwingung ausfÏhren.

Setzt man mehrere Borstenfelder mit der Borstenneigung in FÎrderrichtung zu einem Parcour zusammen, so ergibt sich ein FlÌchenspeicher. Es lÌsst sich so ein sinnvoller WerkstÏcklauf organisieren, der keiner ausgeklÏgelten Steuerung bedarf (Bild 6). Aufgegebene Teile wandern zum Ausgang und werden abtransportiert. Staut sich eine WerkstÏckschlange am Auslauf, rÏcken die Teile von selbst zur parallelen RÏcklaufbahn und kreisen solange, bis fÏr sie der Abruf erfolgt. Ein solcher Speicher ist fÏr viele Teile ohne bauliche VerÌnderung brauchbar. Die Teile werden geschont, der Transport verÎlter Teile ist mÎglich, Ordnungselemente kÎnnen eingebaut werden, die Bewegung ist leise und die FÏllmenge beeinflusst die FÎrderleistung nicht.

Dass es heute auch einige konkurrierende ZufÏhrgerÌte mit anderer FÎrder- und Ordnungstechnik gibt, hat der AttraktivitÌt des VibrationswendelfÎrderers keinen Abbruch beschert. Und so zÌhlt er auch am 200. Geburtstag zu den immer noch interessanten und effektiven Rationalisierungsmitteln.Stefan Hesse

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