(57)【要約】【課題】連結装置への供給時に連結要素のコーティングされた先端部を保護する。【解決手段】本発明は、連結要素、特にねじ、特にフロードリルねじの供給装置用の分離ユニットに関し、この分離ユニットは、ヘッド部とシャフト部を有する連結要素を収容する連結要素レシーバと、連結要素レシーバに対して移動可能なスライダと、スライダの移動時に連結要素レシーバに収容された連結要素が周りで回転する回転要素と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結要素（１０）、特にねじ、特にフロードリルねじの供給装置用の分離ユニットであって、ヘッド部（１４）とシャフト部（１６）を有する連結要素（１０）を収容する連結要素レシーバ（１２）と、連結要素レシーバ（１２）に対して移動可能なスライダ（１８）と、回転要素（２０）と、を有し、連結要素レシーバ（１２）に収容された連結要素（１０）は、スライダ（１８）の移動時に回転要素（２０）を中心に回転することを特徴とする分離ユニット。
【請求項２】
スライダ（１８）は、収容位置と出力位置との間で移動可能であり、連結要素（１０）は、スライダ（１８）の収容位置において、第１のアライメントで連結要素レシーバ（１２）に収容可能となっており、スライダ（１８）の出力位置において、第１のアライメントに対して回転した第２のアライメントに配置されることを特徴とする請求項１に記載の分離ユニット。
【請求項３】
回転要素（２０）は、連結要素レシーバ（１２）に収容された連結要素（１０）の回転軸（Ａ）を定め、この回転軸は、連結要素レシーバ（１２）に収容された連結要素（１０）の長手方向中心軸（Ｂ）に少なくともほぼ垂直に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の分離ユニット。
【請求項４】
回転要素（２０）は、連結要素レシーバ（１２）に収容された連結要素（１０）の長手方向中心軸（Ｂ）に少なくともほぼ垂直に配置された回転ピン（５０）によって構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の分離ユニット。
【請求項５】
連結要素レシーバ（１２）は、該連結要素レシーバ（１２）に収容された連結要素（１０）のためのガイドを備え、このガイドは、連結要素（１０）の回転時に該連結要素（１０）を案内することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の分離ユニット。
【請求項６】
前記ガイドは、ガイドトラック（５８）を構成し、連結要素（１０）の回転時に、連結要素（１０）のヘッド部（１４）がガイドトラック（５８）に沿って走行することを特徴とする請求項５に記載の分離ユニット。
【請求項７】
ガイドトラック（５８）は、回転要素（２０）を中心に少なくとも部分的に円状に延在していることを特徴とする請求項６に記載の分離ユニット。
【請求項８】
ガイドトラック（５８）は、２つのガイド壁（６０）によって構成されており、これらのガイド壁は、少なくとも互いにほぼ平行に並んでいるとともに、連結要素レシーバ（１２）に収容された連結要素（１０）のシャフト部（１６）を間に受け入れることを特徴とする請求項６または７に記載の分離ユニット。
【請求項９】
連結要素レシーバ（１２）は、ガイドトラック（５８）の反対に位置する回転要素（２０）の側に連結要素（１０）用の切欠き（６２）を有することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の分離ユニット。
【請求項１０】
スライダ（１８）の移動方向と少なくともほぼ平行に延在する延長部（５２）が、スライダ（１８）に形成されており、この延長部（５２）は、スライダ（１８）の収容位置から出力位置への移動時に連結要素（１０）と接触可能となっていることを特徴とする請求項２〜９のいずれかに記載の分離ユニット。
【請求項１１】
延長部（５２）は、回転要素（２０）に面する下面に連結要素（１０）用の切欠き（６４）を有することを特徴とする請求項１０に記載の分離ユニット。
【請求項１２】
ラッチ（４０）、特にスライダ（１８）の移動方向に少なくともほぼ平行に延在するラッチ（４０）が、スライダ（１８）に設けられており、このラッチ（４０）は、スライダ（１８）の出力位置への移動時に連結要素レシーバ（１２）の入口開口部（３８）をブロックし、次の連結要素（１０）が入るのを防止することを特徴とする請求項２〜１１のいずれかに記載の分離ユニット。
【請求項１３】
連結要素レシーバ（１２）は、出口開口部（４４）を有し、この出口開口部（４４）を通して、スライダ（１８）の出力位置において連結要素レシーバ（１２）に収容された連結要素（１０）が出力可能となっていることを特徴とする請求項２〜１２のいずれかに記載の分離ユニット。
【請求項１４】
スライダ（１８）は、連結要素レシーバ（１２）において、ガイド装置（３４）によって移動可能に支持されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の分離ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連結要素、特にねじ、特にフロードリルねじの供給装置用の分離ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
連結システムでは、分離ユニットは、例えば、格納箱に格納され、供給装置によってねじ留め装置などの連結装置に供給され得る連結要素を分離するように機能する。連結手段が、連結装置を用いて連結されるコンポーネントと接触するように配置され、回転駆動されてプロセスで発生する摩擦熱及び連結手段の前進によってフロードリル孔が形成される。これに関連して、連結要素が連結されるコンポーネントよりも硬いもしくは堅いことが重要であり、連結要素、特に連結されるコンポーネントに面する連結要素の先端部がコーティング、例えば、高強度コーティングを有することが特に好ましい。高強度コーティングは、典型的に堅いがもろく、力、特に硬い物体との望ましくない衝突等によって連結要素に加わる急激な力により連結要素から結果的に剥がれるおそれがある。コーティングの剥離、特に連結要素の先端部の領域におけるコーティングの剥離により、結果的に連結要素の性能が低下したり、連結要素が使用不能となるおそれがあり、最終的に連結プロセス及び結果的に得られる連結点の質も損なわれ得る点で問題である。
【０００３】
連結装置への供給時に連結要素のコーティングされた先端部を保護するために、連結要素を連結装置へ供給する前に空気により回転させて、ヘッド部から先に連結装置に供給することが知られている。
【０００４】
しかし、周知の空気回転装置は、構造が複雑であり、コストが高く、かつ故障が多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上述の難点を克服する空気回転装置の代替え品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１の特徴を有する分離ユニットが提供される。
【０００７】
連結要素、特にねじ、特にフロードリルねじの供給装置用の本発明に係る分離ユニットは、ヘッド部とシャフト部を有する連結要素を収容する連結要素レシーバと、連結要素レシーバに対して移動可能なスライダと、スライダの移動時に連結要素レシーバに収容された連結要素が周りで回転する回転要素と、を有する。
【０００８】
本発明の基本的な概念は、連結要素を空気によってではなく、分離ユニットによって機械的に回転させることである。この点に関して、分離ユニットは、連結装置に供給される連結要素の分離とその回転との２種類の機能を果たす。これにより、個々の連結要素の回転が、全体として比較的単純でかつより安価に実現できるという利点が得られる。
【０００９】
スライダを利用した連結要素の機械的な回転は、スライダが流体的に、例えば油圧、特に好ましくは空気圧によって作動された場合でも得られる。また、電気モータを利用してスライダを移動させることも考えられる。しかし、連結要素の回転自体は、いずれの場合でも最終的に純粋に機械的に行われる。
【００１０】
本発明による分離ユニットは、回転のおそれがない場合に従来の分離ユニットと同様の外形寸法を有し、既存の連結システムの従来の分離ユニットを本発明による分離ユニットと簡単に交換することができる。さらに、本発明による分離ユニットは、従来の分離ユニットと同じ信号を使用して制御可能である。
【００１１】
連結要素レシーバは、固定位置に取り付けられ、スライダは、連結要素レシーバに対して移動可能であることが望ましい。しかし、原則的に、逆にスライダが固定位置に取り付けられ、連結要素レシーバがスライダに対して移動可能であることも考えられる。さらに、両方のコンポーネント、すなわち連結要素レシーバとスライダの両方が互いに対して移動可能であってもよい。
【００１２】
連結要素は、ねじ、特に金属製ねじ、直接ドリルプロセスまたはフロードリルプロセスで処理される要素、または摩擦溶接プロセスで処理されるねじ山のない設置要素とすることができ、金属材料またはプラスチック材料を含み得る。
【００１３】
供給装置は、分離ユニットを連結装置に接続するチューブまたはホースとすることができ、分離されて回転した連結要素の連結装置への供給を可能とする。
【００１４】
本発明の有利な実施例は、従属項、詳細な説明及び図面に記載されている。
【００１５】
スライダは、好ましくは収容位置と出力位置との間で移動可能であり、連結要素は、スライダの収容位置において第１のアライメントで収容可能であり、スライダの出力位置において第１のアライメントに対して回転した第２のアライメントに配置される。
【００１６】
回転要素が、連結要素レシーバに収容された連結要素が周りで回転する回転軸を定め得る。この点に関して、連結要素レシーバに収容された連結要素の回転が回転要素の回転軸に少なくともほぼ垂直に起こるように、回転軸は、好ましくは連結要素レシーバに収容された連結要素の長手方向中心軸に少なくともほぼ垂直に設けられる。しかし、連結要素レシーバに収容された連結要素は、回転要素の回転軸を中心に、垂直とは異なる他の角度、いわば回転軸に対して横向きに回転することも考えられる。
【００１７】
有利な実施例によれば、回転要素は、連結要素レシーバに収容された連結要素の長手方向中心軸に対して少なくともほぼ垂直に配置された回転ピン、特に円筒形の回転ピンによって構成される。しかし、回転要素は、球形や任意の角柱形等の他のあらゆる所望の形状を有しうる。
【００１８】
連結要素レシーバは、連結要素の回転時に連結要素を案内するために、連結要素レシーバに収容された連結要素用のガイドを有することが特に有利である。この点に関して、ガイドは、ガイドトラックとして構成することができ、連結要素の回転時に、ガイドトラックに沿って、連結要素のヘッド部、特に連結要素のシャフト部に面するヘッド部の下面が走行する。ガイドトラックは、回転要素を中心に少なくとも部分的に円状に延在することができる。
【００１９】
ガイドトラックが、少なくとも互いにほぼ平行に並んで連結要素レシーバに収容された連結要素のシャフト部を間に受け入れる２つのガイド壁によって構成されている場合に、連結要素の回転時における特に好ましい案内が達成される。
【００２０】
連結要素レシーバに収容された連結要素のより良好な回転のために、スライダの移動方向に少なくともほぼ平行に延在する突出部をスライダに設け、スライダの収容位置から出力位置への移動時に、突出部を、連結要素、特に連結要素のヘッド部と接触させることができる。
【００２１】
シャフト部に形成され、かつ連結要素のヘッド部の反対側に設けられた先端部が、連結要素レシーバに収容された連結要素の回転時に連結要素レシーバ及び延長部のいずれとも接触しないように、連結要素用の切欠きを連結要素レシーバ及び延長部に設けることができ、先端部は連結要素の回転時に切欠き内に入る。この点に関して、連結要素レシーバは、ガイドトラックの反対に位置する回転要素の側に連結要素用の切欠きを有し、延長部は、回転要素に面する下面に連結要素用の切欠きを有し得る。
【００２２】
連結要素レシーバに収容された連結要素の回転時に、次の連結要素が連結要素レシーバに入るのを防止するために、スライダの出力位置への移動時に入口開口部をブロックして次の連結要素が入るのを防止するラッチをスライダに設けることができる。ラッチは、スライダの移動方向と少なくとも実質的に平行に延在することが有利である。
【００２３】
回転した連結要素を出力するには、連結要素レシーバは出口開口部を有することができ、この出口開口部を通して連結要素レシーバに収容された連結要素がスライダの出力位置で出力可能となっている。
【００２４】
スライダの連結要素レシーバに対する移動時におけるスライダの確実な案内は、スライダを連結要素レシーバにおいてガイド装置によって移動可能に支持することによって有利に達成することができる。
【００２５】
本発明は、以下で可能な実施例及び添付図面を参照して純粋に例示的に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】スライダが収容位置にある本発明に係る分離ユニットの透視図である。
【図２】図１の縦断面図である。
【図３】スライダが中間位置にある図１の分離ユニットの透視図である。
【図４】図３の縦断面図である。
【図５】スライダが出力位置にある図１の分離ユニットの透視図である。
【図６】図５の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図面は、連結要素１０の供給装置用の分離ユニットを示しており、連結要素１０は、ヘッド部１４とシャフト部１６とをそれぞれ有する。連結要素１０は、好ましくはねじ、特にフロードリルねじであり、金属材料またはプラスチック材料を含むことができ、特に先端部２４の領域に高強度コーティングを有する。
【００２８】
分離ユニットは、連結要素１０を収容する連結要素レシーバ１２、連結要素レシーバ１２に対して移動可能なスライダ１８及び回転要素２０を有し、連結要素レシーバ１２に収容された連結要素１０は、スライダ１８の移動時に回転要素２０を中心に回転可能となっている。さらに、分離ユニットは、分離ユニットから出力される連結要素１０を連結装置に供給する図示省略のホースが接続され得るコネクタ要素２２を有する。
【００２９】
スライダ１８は、収容位置（図１，図２）と出力位置（図５，図６）との間で移動可能であり、図３，図４は、純粋に一例としてスライダ１８の収容位置と出力位置との間の中間位置を示している。よって、図１，図３，図５（または図２，図４，図６）によって移動シーケンスが示されており、スライダ１８は右から左に収容位置から出力位置へと移動する。
【００３０】
スライダ１８の収容位置と出力位置は、互いに平行に並んだ２つのアバットメント２６ａ，２６ｂによって定められ、これらのアバットメント２６ａ，２６ｂは、スライダ１８の移動方向に垂直に延在するとともに、連結要素レシーバ１２とコネクタ要素２２との間に延在する共通のベースプレート２８によって接続されている。しかし、スライダ１８は、一般にベースプレートなしで形成することもできる。
【００３１】
空気圧で作動する駆動装置３０、例えば空気圧シリンダが、スライダ１８を移動させるように設けられており、収容位置と出力位置との間でスライダ１８をピストン３２によって移動させる。スライダ１８は、さらに、連結要素レシーバ１２においてガイド装置３４によって移動可能に支持されており、ガイド装置３４は、図２〜図６に特に示されているように、互いに平行に並んでスライダ１８の移動方向に延在する２つのガイドバー３６によって構成されている。
【００３２】
連結要素レシーバ１２は、連結要素１０が連結要素レシーバ１２に入る入口開口部３８を有する。連結要素レシーバ１２に収容された連結要素１０の回転プロセス中に、次の連結要素１０が入るのを防止するために、ラッチ４０がスライダ１８に形成されており、このラッチ４０は、スライダ１８の移動方向に平行に延在するとともに、スライダ１８の収容位置から出力位置（図３，図５）への移動時に入口開口部３８をブロックする。図示の実施例では、ラッチ４０は、締結手段、ここでは２つのねじによって、スライダ１８の出力位置を定めるアバットメント２６ｂに取り付けられている。ラッチ４０は、接着剤による材料の接合等の異なる方法でスライダ１８に固定することもできる。さらに、ラッチ４０をスライダ１８と一体に形成することも考えられる。
【００３３】
連結要素レシーバ１２は、さらに、回転した連結要素１０を出力するように機能する出口開口部４４を有する。出口開口部４４は、コネクタ要素２２のレシーバ開口部４６に開口する。図６から分かるように、ベースプレート２８に設けられたスライダ１８の開口部４８が、スライダ１８の出力位置で出力出口４４と整列し、これにより、回転した連結要素１０を放出可能となっている。
【００３４】
上述したように、連結要素１０は、ここでは回転ピン５０として構成された回転要素２０を中心に回転する。回転要素２０は、回転軸Ａを定め、連結要素レシーバ１２に収容された連結要素１０は、回転軸Ａを中心に回転可能となっており、回転軸Ａは、連結要素レシーバ１２に収容された連結要素１０の長手方向中心軸Ｂ（図２，図４，図６）に少なくともほぼ垂直に延びている。換言すると、回転ピン５０は、連結要素レシーバ１２に収容された連結要素１０の長手方向中心軸Ｂに少なくともほぼ垂直に延在している。
【００３５】
さらに、スライダ１８には、延長部５２が設けられており、この延長部５２は、移動方向に少なくともほぼ平行に延在するとともに、連結要素１０のヘッド部１４と接触するように配置可能である。本実施例では、延長部５２は、スライダ１８の出力位置を定めるアバットメント２６ｂに２つのねじ４２によって取り付けられている。しかし、延長部５２は、スライダ１８に材料の接合によって取り付けられるか、スライダ１８と一体に形成されてもよい。延長部５２は、連結要素レシーバ１２に収容された、すなわち回転していない連結要素１０に面する端面５４を有し、この端面５４からスライダ１８の移動方向に延在するカラー５６が突出している。
【００３６】
カラー５６は、収容位置では、連結要素レシーバ１２に収容された連結要素１０を回転時に案内するガイドトラック５８（図２）として構成されたガイドと同一平面上で整列している。ガイドトラック５８は、回転要素２０の回転軸Ａを中心に少なくとも部分的に円状に延在し、さらに、互いに平行に延在する２つのガイド壁６０を有し、これらのガイド壁６０は、連結要素レシーバ１２に収容された連結要素１０のシャフト部１６を間に受け入れるとともに、スライダ１８の移動時に延長部５２が間で移動可能となっている。
【００３７】
連結要素１０のコーティングされた先端部２４が、回転時に連結要素レシーバ１２及び延長部５２のいずれとも接触しないように、連結要素レシーバ１２と延長部５２の両方にそれぞれ切欠き６２，６４が設けられている。
【００３８】
連結要素レシーバ１２の切欠き６２は、回転要素２０からスライダ１８またはコネクタ要素２２のベースプレート２８の方向に下向きに延び、分離ユニットの縦断面においてＶ字形となっている（図２，図４，図６）。一方、延長部５２は、回転要素２０に面する下面に弓形の切欠き６４を有する。それぞれの切欠き６２，６４は、連結要素１０の回転時に連結要素１０の先端部２４が連結要素レシーバ１２及び延長部５２と接触しない限り、異なる設計形状を有し得る。
【００３９】
以下では、図面に示された移動シーケンスを参照して、連結要素レシーバ１２に収容された連結要素の回転について説明する。
【００４０】
図１，図２に示したスライダ１８の収容位置では、連結要素１０は、連結要素レシーバ１２によって、垂直な第１のアライメントで収容され、連結要素１０のヘッド部１４は、シャフト部１６に面する下面でガイドトラック５８によって保持され、ガイドトラック５８の反対側ではカラー５６によって保持されており、シャフト部１６の先端部２４が連結要素レシーバ１２の切欠き６２内に接触のない状態で入るようになっている。続いて、スライダ１８の出力位置の方向への移動により、連結要素１０のシャフト部１６が移動して回転ピン５０と接触し、連結要素１０が回転要素２０を中心に回転すると同時に、ヘッド部１４の下面がガイドトラック５８上を走行する（図３，図４）。スライダ１８が出力位置に到達すると（図５，図６）、連結要素１０は、第１のアライメントからこれに対して斜めの第２のアライメントへと回転した状態となり、連結要素１０は重力によりコネクタ要素２２内に逆さまに落ちて、ここから図示省略のホースによって連結装置に供給可能となる。連結要素１０は、連結要素レシーバ１２から重力によって移動するだけでなく、例えば、圧縮空気によって移動することもできる。
【００４１】
回転した連結要素１０は、ヘッド部１４が前方に位置する状態でホースを介して連結装置に移動し、ここで連結装置の上流に接続された回転装置（図示省略）によって再び回転して、先端部２４が前方に面するアライメントとなる。その一方で、次の連結要素１０を収容して分離ユニットの連結要素レシーバ１２内で回転させることができるように、スライダ１８は再び収容位置に押し戻される。
【符号の説明】
【００４２】
１０…連結要素
１２…連結要素レシーバ
１４…ヘッド部
１６…シャフト部
１８…スライダ
２０…回転要素
２２…コネクタ要素
２４…先端部
２６…アバットメント
２８…ベースプレート
３０…駆動装置
３２…ピストン
３４…ガイド装置
３６…ガイドバー
３８…入口開口部
４０…ラッチ
４２…ねじ
４４…出口開口部
４６…レシーバ開口部
４８…開口部
５０…回転ピン
５２…延長部
５４…端面
５６…カラー
５８…ガイドトラック
６０…ガイド壁
６２，６４…切欠き
Ａ…回転軸
Ｂ…長手方向中心軸
【図１】
2018111603.tif 000003
【図２】
2018111603.tif 000004
【図３】
2018111603.tif 000005
【図４】
2018111603.tif 000006
【図５】
2018111603.tif 000007
【図６】
2018111603.tif 000008
【外国語明細書】
2018111603000001.pdf