Vorrichtung und Verfahren zum Einbringen einer Feder in eine Nut

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen einer Feder in eine Nut eines Flachkörpers, wobei die Feder in einer Montagestellung zumindest teilweise in der an einer Randseite des Flachkörpers angeordneten Nut gelagert ist, mit einer Transporteinrichtung zum Transportieren einer Mehrzahl von in einem Abstand zueinander angeordneten Flachkörpern entlang einer Transportrichtung, mit einer übergabeeinrichtung enthaltend ein Einführelement zum Einführen der Federn in die jeweiligen Nuten der Flachkörper, wobei der übergabeeinrichtung ein Magazin zur gestapelten Bereitstellung der Federn vorgelagert ist.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einbringen einer Feder in eine Nut eines Flachkörpers, wobei in einem Magazin gestapelte Federn sequentiell den in einer Transportrichtung auf einer Transportbahn geförderten Flachkörpern zugeführt werden.

Aus der DE 10 2004 015 604 B4 ist eine Vorrichtung zum Einbringen einer Feder in eine Nut eines Flachkörpers bekannt, die in einer Anlage zum Fräsen der Nut des Flachkörpers integriert ist. Die Flachkörper werden mittels ei-

ner Transporteinrichtung in eine vorgegebene Transporteinrichtung gefördert, wobei in einer Frässtation die Flachkörper mit Nuten versehen und in einer nachgelagerten weiteren Station die Federn in die Nuten eingebracht werden. Hierzu weist die Transporteinrichtung Mitnehmer auf, die quer zur Transportrichtung abragende Einführelemente (Stifte) aufweisen, die im Bereich einer übergabeeinrichtung in die Nut einer Schiene eines seitlich neben der Transportbahn angeordneten Magazins eingreifen. Der Stift taucht in die Nut der Schiene ein und ergreift dabei die Feder, wobei durch die abgeschrägte Ausbildung eines Bodens der Nut der Schiene die Feder nach und nach aus der Nut der Schiene entfernt und stetig in die Nut des Flachkörpers eingedrückt bzw. eingesetzt wird. Dadurch, dass das Einführelement fest mit dem den Flachkörper führenden Mitnehmer verbunden ist, kann die Feder synchron zu der Bewegung des Flachkörpers in die Nut desselben eingesetzt werden. Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist, dass Maßnahmen getroffen werden müssen, damit das Einführelement nicht den Fräsvorgang der Flachkörper beeinträchtigt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einbringen einer Feder in eine Nut eines Flachkörpers derart weiterzubilden, dass bei einem hohen Durchsatz ein synchrones Einsetzen von Federn in kontinuierlich entlang einer Transportbahn transportierten Flachkörpern gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patenan-

Spruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der übergabeeinrichtung und dem Magazin eine Zuführeinrichtung angeordnet ist, die eine Anzahl von Federn entlang einer quer zur Transportrichtung verlaufenden Zuführrichtung von dem Magazin zu der übergabeeinrichtung transportiert, und dass die Zuführeinrichtung einen Zuführförderer mit einem integrierten Abstandhalter zum beabstandeten Transport der Federn aufweist.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei relativ hoher Transportgeschwindigkeit von Flachkörpern ein sicheres Einsetzen von Federn in Nuten der Flachkörper erzielt wird. Grundgedanke der Erfindung ist es, zwischen einer Transportbahn, entlang derer die Flachkörper transportiert wird, und einem die Federn aufnehmenden Magazin eine räumlich definierte übergabeeinrichtung und eine Zuführeinrichtung vorzusehen. Die Zuführeinrichtung dient zum sequentiellen Zuführen mehrerer Federn entlang einer Zuführbahn, die senkrecht zu der Transportbahn verläuft. Die übergabeeinrichtung dient ausschließlich zur übergabe der Federn in den Bereich der Transportbahn, wobei die Federn vorzugsweise senkrecht zu der Erstreckung der Flachkörpernuten eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist somit einen modularen Aufbau auf, der einen variablen Einsatz der entsprechenden Module ermöglicht, wobei insbesondere eine Nachrüstung von vorhandenen Fördervorrichtungen ermöglicht wird. Eine Modifikation der Transporteinrichtung ist im Wesentlichen nicht erforderlich. Die Module (Zuführeinrichtung, übergabeein-

richtung) sind räumlich voneinander getrennt und haben eine definierte Funktion.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Zuführeinrichtung als Abstandhalter eine Schneckenwelle (Schnecke) auf, deren Schneckenachse in Zuführrichtung der Federn bzw. senkrecht zur Transportrichtung der transportierten Flachkörper verläuft. Vorteilhaft können Zahnlücken benachbarter Zähne zur Führung der Federn genutzt werden, wobei die Federn kontinuierlich und unter einem definierten Abstand zueinander in Zuführrichtung gefördert werden. Die erfindungsgemäße Schneckenwelle weist somit eine Doppelfunktion auf. Zum einen dient die Schneckenwelle als Förderer zum Transportieren der Federn in Zuführrichtung zu der Transportbahn. Zum anderen dient die Schneckenwelle als Abstandhalter und/oder Aufnahme für die Federn, die in einem vorgegebenen Abstand zueinander in einer Zuführebene an die Transportbahn herangefördert werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die übergabeeinrichtung ein Schneidwerkzeug auf, so dass die über Verbindungsstege fest miteinander verbundenen Gruppen von Federn vor übergabe an die Transportbahn vereinzelt werden können. Vorzugsweise ist das Schneidwerkzeug als eine synchron zu den mittels der Schneckenwelle geförderten Federn mitlaufende Stanze ausgebildet, die Anbindungsstellen der Federn abschert. Vorteilhaft erfolgt das Ausstanzen der Federn während des Transportes in Zuführrichtung, so dass keine Verzögerung der Förderabläufe eintreten muss.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die übergabeeinrichtung ein Schiebeelement auf, das drehbar um eine senkrecht zu der Transportrichtung und der Zuführrichtung angeordnete Schwenkachse und/oder linearverschieblich derart gelagert ist, dass die sequentiell herangeführten Federn senkrecht zur Nuterstreckung der Flachkörper in die jeweiligen Nuten eingesetzt werden. Vorteilhaft kann hierdurch ein sicheres und schnelles Einsetzen der Federn in die jeweiligen Nuten der Flachkörper erzielt werden.

Zur Lösung der Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Federn gruppiert von dem Magazin in eine Zuführförderbahn verbracht werden, in der sie sequentiell senkrecht zur Transportbahn derselben zugeführt werden, dass die Federn in der Zuführbahn vereinzelt werden, dass die Federn in der Zuführbahn derart in einem Abstand zueinander gefördert werden, dass die Federn synchron zu der Bewegung der Flachkörper entlang der Transportbahn in die Nuten der Flachkörper eingesetzt werden.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass eine vereinfachte Zuführung einer Mehrzahl von Federn zu einer entlang einer Transportbahn geförderten Flachkörpern ermöglicht wird. Erfindungsgemäß werden Gruppen von Federn aus einem Magazin in eine Zuführförderebene verbracht, in der die Federn in einem definierten Abstand zueinander gefördert und gleichzeitig

vereinzelt werden, so dass ein synchrones Einschieben derselben in die Nuten der Flachkörper erzielt werden kann. Hierbei werden die Federn kontinuierlich entlang einer Zuführbahn bewegt, wobei das Vereinzeln und Einschieben der Federn während der kontinuierlichen Förderbewegung der Federn erfolgt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die übergabe der Federn von dem Magazin an eine fördernde Schneckenwelle der Zuführeinrichtung mittels eines Vorschiebers, der in Richtung der Zuführbahn hin- und herbewegbar angeordnet ist. über entsprechende Führungsmittel können die Gruppen von Federn nacheinander der Schneckenwelle zugeführt werden, mittels derer die Federn mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit und in einem konstanten Abstand zueinander der übergabeeinrichtung zugeführt werden. Die Vorschubgeschwindigkeit des Vorschiebers ist an die Geschwindigkeit der Schneckenwelle angepasst, so dass eine stetige Beaufschlagung der Schneckenwelle mit gruppierten Federn ermöglicht wird.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt ein Vereinzeln der Federn durch Stanzen während der mittels der Schneckenwelle bewirkten Förderbewegung derselben, so dass die Federn ohne Verzögerung der übergabeeinrichtung zugeführt werden können.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung und

Figur 2 einen schematischen Vertikalschnitt durch eine Drehachse einer Schneckenwelle der Vorrichtung.

Eine Vorrichtung zum Einbringen von Federn 1 in eine Nut 2 von Flachkörpern 3 besteht im Wesentlichen aus einer Transporteinrichtung 4 zum Transportieren der Flachkörper 3, einem ortsfern von der Transporteinrichtung 4 angeordneten Magazin 5, in dem die Federn 1 gruppenweise gestapelt angeordnet sind, aus einer Zuführeinrichtung 6 zum Zuführen der Federn 1 von dem Magazin 5 zu der Transporteinrichtung 4 sowie eine übergabeeinrichtung 7 zur übergabe der zugeführten Federn 1 an die Flachkörper 3.

Die Flachkörper 3 sind vorzugsweise als Bretter oder Paneele ausgebildet, die an einer Schmalseite (Randseite) die Nuten 2 aufweisen zur Aufnahme einer entsprechenden Feder 1. Bei eingesetzter Feder 1 in die Nut 2 des Paneels 3 ist das Paneel mit einem weiteren Paneel verbindbar bzw. verriegelbar (Klick-Paneel ) . Die Paneele 3 sind in der Regel aus einem Holzmaterial gefertigt. Die Federn 1 sind als Streifen aus einem Kunststoffmaterial hergestellt.

Die Federn 1 liegen in Gruppen vor, wobei eine vorgegebene Anzahl von Federn 1 von einem Halterahmen 8 umgeben sind. Die Federn 1 sind über stirnseitig von denselben abragende Verbindungsstege 9 mit dem Halterahmen 8 verbunden. Somit können beispielsweise fünf bis fünfzehn in einem Abstand zueinander in einer Ebene angeordnete Federn 1 mittels des Halterahmens 8 in einer definierten Lage zueinander angeordnet sein. Das Magazin 5 ist auf die Dimension der Halterahmen 8 ausgelegt, so dass das Magazin mit einer Mehrzahl von Lagen bzw. Stapeln von gruppierten Federn 1 in vertikaler Richtung übereinander bestückt werden können.

Das Magazin 5 ist im Wesentlichen in vertikaler Richtung oberhalb einer zu einer ebenen, vorzugsweise horizontalen Zuführbahn 10 der Zuführeinrichtung 6 angeordnet. In vertikaler Richtung unterhalb des Magazins 5 weist die Zuführeinrichtung 6 eine nicht dargestellte Aufnahmeschiene (Aufnahme) auf, die im Wesentlichen in der durch die Zuführbahn 10 liegenden Zuführebene angeordnet ist. Der Aufnahmeschiene ist ein Vorschieber 12 zugeordnet, der hin- und herbeweglich in der Zuführebene gelagert ist. Sobald eine Lage von Federn 1 - beispielsweise unter Freigabe von Verriegelungsmitteln des Magazins 5 unter Ausnutzung des Eigengewichts der Federn 1 - auf die Aufnahmeschiene gelangt, ergreift der Vorschieber 12 mit seiner vorderen Kante 13 eine Rückseite der in einer Zuführrichtung Z hinteren Gruppe von Federn 1 und schiebt die entsprechenden Gruppen von Federn 1 in Zuführrichtung Z nach vorne, bis die Gruppen von Federn 1 nach und nach von eine in Zuführrichtung Z gelagerte Schneckenwelle 14 (Schnecke) der Zu-

führeinrichtung 6 erfasst werden. Die Schneckenwelle 14 weist eine Schneckenachse 15 auf, die senkrecht zu einer Transportrichtung T verläuft, entlang derer die Flachkörper 3 mittels eines Endlosbandes 16 transportiert werden. Die Schneckenwelle 14 wird mittels eines nicht dargestellten Elektromotors entsprechend einer vorgegebenen Drehgeschwindigkeit angetrieben. Die Stellgeschwindigkeit des Vorschiebers 12 ist auf die Drehgeschwindigkeit der Schneckenwelle 14 angepasst, so dass die Federn 1 so auf der Schneckenwelle 14 aufliegen, dass die in Zuführrichtung Z hintereinander angeordneten Federn 1 jeweils in Zahnlücken 17 der Schneckenwelle 14 eingreifen. Die Schneckenwelle 14 weist wendeiförmig angeordnete Zähne 18 auf, zwischen denen sich die Zahnlücken 17 erstrecken und die eine solche Steigung bzw. einen solchen Abstand A haben, dass die Federn 1 mit Spiel in den Zahnlücken 17 und im Wesentlichen senkrecht zur Schneckenachse 15 eingesetzt geführt angeordnet sind. Die Zähne 18 der Schneckenwelle 14 sind derart orientiert angeordnet, dass durch Drehbewegung der Schneckenwelle 14 die Federn 1 sequentiell in Zuführrichtung Z der übergabeeinrichtung 7 zugeführt werden. Die Schneckenwelle 14 dient zugleich als Abstandhalter, da die Federn 1 jeweils in den Zahnlücken 17 der Schneckenwelle 14 - und zwar in einem konstanten Abstand zueinander - gelagert sind.

Im Bereich der Schneckenwelle 14 ist ein Schneidwerkzeug 19 angeordnet, mittels dessen die gruppiert angeordneten Federn 1 vereinzelt werden. Das Schneidwerkzeug 19 ist vorzugsweise als eine Stanze ausgebildet, die in vertika-

ler Richtung oberhalb der Schneckenwelle 14 anordbar oder in diese Stellung zuführbar ist. Vorzugsweise wird die Stanze 19 in Zuführrichtung Z synchron zu der Bewegung der Federn 1 bewegt, so dass während der Förderung der Federn 1 ein Abscheren derselben von dem Halterahmen 8 erfolgen kann. Hierzu werden die stirnseitigen Verbindungsstege 9 der Federn 1 abgetrennt. Da der Abstand der gegenüberliegenden Rahmenteile 20 des Halterahmens 8 zueinander größer ist als der Durchmesser der Schneckenwelle 14, können die abgetrennten Rahmenteile 20 dann herunterfallen, ohne den nachfolgenden übergabevorgang zu behindern.

Zur übergabe der sequentiell an eine durch das Endlosband 6 vorgegebenen Transportbahn 21 der Transporteinrichtung 4 weist die übergabeeinrichtung 7 ein Einführelement 22 auf, das seitlich zu der Reihe von Federn 1 in der Nähe der Transportbahn 21 angeordnet ist. Das Einführelement 22 ist fingerförmig ausgebildet und kann durch eine kombinierte Linear- und Drehbewegung - beispielsweise durch eine Ku- lissenführung - von der Seite in die Zuführbahn 10 bewegt werden, wobei durch Ausübung einer Einführkraft in Zuführrichtung Z unter Anlage des Einführelementes 22 an einem in Zuführrichtung Z hinteren Längsrand 23 der vordersten Feder 1 dieselbe in die Nut 2 des Flachkörpers 3 eingesetzt wird. Die Drehgeschwindigkeit der Schneckenwelle 14 ist auf die Transportgeschwindigkeit der Transporteinrichtung 4 abgestimmt, so dass nacheinander die in Zuführrichtung Z vordersten Federn 1 synchron zu der Bewegung der Flachkörper 3 und zwar vorzugsweise senkrecht zur Erstre-

ckung der Nut 2 des Flachkörpers 3 in dieselbe eingesetzt werden .

Die Schneckenwelle 14 dient als ein Zuführförderer, der die Federn 1 in einem definierten Abstand zueinander der übergabeeinrichtung 3 zuführt. Die Federn 1 sind im Wesentlichen senkrecht zur Zuführrichtung Z in den Zahnlücken 17 geführt bewegbar. Vorzugsweise sind oberhalb der Zuführebene Führungsmittel 24 (Führungselemente 24) angeordnet, so dass eine geführte Weiterbewegung der Federn 1 in den Zahnlücken 17 auch während oder nach dem Stanzvorgang aufrechterhalten werden kann.

Die Aufnahmeschiene 11, die Schneckenachse 15 sowie das Schneidwerkzeug 19 und das Einführelement 12 sind an einem gesonderten oder gemeinsamen Gestell 11 gelagert. Das Gestell kann beispielsweise als gesondertes Modul dem die Flachkörper 3 transportierenden Transportmodul (Transporteinrichtung 4) so verbunden werden, dass sich eine vordere Kante 25 der Zuführeinrichtung 6 in der Nähe der Randebene befindet, in der die mit den Nuten 2 versehenen Randseiten der Flachkörper 3 bewegt werden.

Das Verfahren zum Einbringen der Federn 1 erfolgt folgendermaßen. Das Magazin 5 wird mit Lagen von einer Anzahl von Nuten 2, die über einen Halterahmen 8 fest miteinander verbunden sind, bestückt. Hierbei werden die Lagen von Nuten 2 in dem Magazin 5 in vertikaler Richtung gestapelt. Taktweise werden die untersten Lagen von Nuten 2 durch Entriegelung eines Verriegelungselementes in vertikaler

Richtung in die Zuführebene auf eine Zuführbahn 10 abgelegt, von der aus beispielsweise jeweils eine Lage von Federn 1 mittels des Vorschiebers 12 in Zuführrichtung Z bewegt wird, bis ein vorderer Teil der Gruppe von Federn 1 in Eingriff mit der Schneckenwelle 14 steht. Durch Drehbewegung der Schneckenwelle 14 werden die noch zu Gruppen fest miteinander verbundenen Federn 1 in Zuführrichtung Z weitertransportiert, bis eine Abscherung der Federn 1 von Rahmenteilen 20 des Halterahmens 8 mittels eines Schneidwerkzeuges 19 erfolgt. Das so erfolgte Abschneiden der Rahmenteile 20 erfolgt während der Bewegung der Federn 1, wobei die Federn 1 jeweils in Zahnlücken 17 der Schneckenwelle 14 gelagert sind. Die Federn 1 werden mittels der Schneckenwelle 14 bis zu der übergabeeinrichtung 7 weitertransportiert. Zur übergabe der Federn 1 werden dieselben durch das Einführelement 22 der übergabeeinrichtung 7 er- fasst und in Zuführrichtung Z bzw. senkrecht zur Transportrichtung T in die Nut 2 des in unmittelbarer Nähe des Endes 25 der Zuführbahn 10 vorbeilaufenden Flachkörpers 3 eingesetzt.