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Stapelvorrichtung für Profilstäbe aus Staiil Die Erfindung betrifft
eine Stapelvorrichtung für Profilstäbe aus Stahl mit mehreren über die Länge der
Profilstäbe neLeneinander verteilt angeordneten, gesteuerten Greifern, welche die
Profilstäbe von einem Zuförderer mit einem Magneten über nehmen und auf einem Stapelwagen
ablegen.
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Aus der DT-PS 2 2)0 715 ist eine Stapelvorrichtung für Profilstäbe
aus Stahl mit einem heb- und senkbaren Magneten beKannt, welcher die Profilstäbe
in gewendeter oder ungewendeter Lage einzeln oder in Gruppen von einem Zuförderer
übernimmt und lagenweise auf einem Rollgang ablegt, dessen Förderrichtung quer zur
Förderrichtung des Zuförderers verläuft. Der Magnet ist am vorderen Ende eines Parallelogrammgestänges
angeordnet, welches von einem Drehantrieb her über ein Gestänge bewegt wird und
auf der dem Zuförderer gegenüberliegenden Seite des Rollganges liegt.
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Diese bekannte Stapelvorrichtung hat außer einem großen konstruktiven
Aufwand den Nachteil, daß der Stapelplatz von der einen Seite her durch den Zuförderer
und von der anderen Seite her
durch die Stapelvorrichtung eingeschlossen
ist. Der Magnet muß an einem langen, von dem Parallelogrammgestänge und den Antriebseinrichtungen
gebildeten Ausleger über den Stapelplatz hinweggeführt werden und sowohl waagerechte
als auch senkrechte Bewegungen ausführen. Um die Profilstäbe neben-und übereinander
auf dem Rollgang abzulegen, müssen von Profilstab zu Profilstab bzw. von Stapellage
zu Stapellage neue Endlagen angesteuert werden. Mit den zur Zeit bekannten Steuerungen
ist das in der von der Walzstraße bzw. dem Zuförderer vorgegebenen Taktzeit nicht
mit der erforderlichen Präzision möglich. Deswegen werden durch ungenaues Ablegen
der Profilstäbe immer wieder Störungen verursacht.
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Die gleichen Nachteile besitzt eine aus der DL-PS 28 772 bekannte
Vorrichtung zum Stapeln, Entstapeln und Sortieren von Profilstäben, die aus parallel
geführten Schwenkhebeln mit einem am vorderen Ende angeordneten Greifer besteht
und mit einer besonderen Kippvorrichtung zusammenarbeitet, von welcher die Profilstäbe
mit dem Greifer in gewendeter oder ungewendeter Lage übernommen werden können.
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Aus der DT-PS 1 556 2)5 ist eine Stapelvorrichtung für Profilstäbe
bekannt, welche auf der gleichen Seite eines Rollganges angeordnet ist, wie ein
Zuförderer, mit dem sie zusammenarbeitet.
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Diese bekannte Stapelvorrichtung besitzt einen Ablegearm mit einem
am vorderen Ende angeordneten Magneten, welcher mit einem besonderen Abstreifarm
zusammenwirkt. Die Bewegungen des Ablegearmes und des Abstreifarmes werden vom Antrieb
des Zuförderers abgeleitet, mit dem sie kinematisch verknüpft sind.
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Der konstruktive Aufbau dieser Stapelvorrichtung und seine Steuerungseinrichtungen
sind ebenfalls so kompliziert, daß die bekannten Steuereinrichtungen nicht ausreichen,
um die von der Walzstraße bzw. dem Zuförderer vorgegebenen hohen Taktzeiten einzuhalten.
Deshalb müssen die Profilstäbe aus
einer gewissen Höhe einfach abgeworfen
werden. Dabei ist eiri genaues Ablegen der Profilstäbe nicht mehr gewährleistet,
so daß immer wieder Störungen auftreten. Außerdem verursacht dar Abwerfen der Profilstäbe
einen betrachtlichen Larm.
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Davon ausgehend, daß keine der bisher bekannten Profilstahl-Stapelvorrichtungen
bezüglich Betriebssicherheit, Stapelleistung oder Einfachheit der Konstruktion und
der Steuerung eine optimale Lösung darstellt, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Stapelvorrichtung zu schafferl, die alle gängigen Profilarten - mit Ausnahme
kleiner Feinstahlprofile -ungewendet und auch gewendet bei einem Minimum an Konstruktions-
und Steuerungsaufwand mit größtmöglicher Genauigkeit und Betriebssicherheit bei
ausreichender Schnelligkeit u stapeln vermag. Dabei soll die Vorrichtung eine möglichst
kompakte Einheit bilden, die nach der Stapelseite offen ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die einzeln
zugeführten Profilstäbe auf parallel in nogen a eiii-und ausschaltbaren Wendemagneten
vorbei von außen gegen die hochgehobenen Greifmagnete oder je nach Profilform unterhalb
derselben gegen einen Anschlag gefördert werden, und daß die Greifmagnete eine zweistufige
Hubbewegung ausführen, wobei die obere Hubstufe dazu dient, die Stäbe genau zu erfssen,
und die untere dazu, die Stäbe sicher auf einem tapeltlsch abzulegen, der von Stab
zu Stab genau in die jeweils erforderliche Ablegeposition horizontal verfahren wird.
Dabei sind die Greifmagnete an einem Ende eines zweiarmigen Ablegearmes angeordnet,
dessen anderes Ende mit einem Steuerhebel zusammenwirkt, und dessen Lagerzapfen
eine Hubbewegung ausführen kann.
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Bei der Kürze der einzelnen Hubbewegungen können die jeweiligen Endlagen
auch bei ziemlich kurzen Taktzeiten mit großer
Genauigkeit angesteuert
werden. Die gilt ganz besonders fiir die genaue Positionierung der Stäbe auf den
Stapeltischen, ftir deren horizontale Verfahrschritte nahezu die gesamte Taktzeit
zur Verfügung steht.
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Bei einer ersten praktischen Ausführungsform kann der Ablegearm mit
seiner Achse an einem auf einer Säule senkrecht verfahrbaren iiubschlitten gelagert
sein, der einen Anschlag fiir den Ablegearm besitzt.
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Bei einer zweiten praktischen Ausführungsform kann der Ablegearm mit
seiner Achse an einem im Maschinenstander mit einer Schwenkwelle gelagerten Hubhebel
angelenkt sein. Bei dieser AiisfUihrungsform wird zweckmäßig neben dem Hubhebel
ein Zwischerihebel fiir den Steuerhebel auf der Schwenkwelle gelagert, über den
der Ablegearm mit einem Steuerzylinder bewegt wird.
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Ter Steuerhebel kann mit einem Langloch am Ablegearm angelenkt sein,
so daß beim Aufnehmen und Ablegen der Profilstäbe ein gewisser Totgang möglich ist.
Der Antrieb des Hubhebels erfolgt zweckmäßig nit einem Hubzylinder. Schließlich
kann nuf der Schwenkwelle auch noch ein Gegengewicht befestigt seil, um die Antriebseinheiten
zu entlasten.
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@@@ beiden Ausführungen können die Greifmagnete und/oder die Ablegearme
zur Anpassung an die Formgestaltung der Profilstäbe und deren Größe und Gewicht
auswechselbar sein.
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Bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Stapelvorrichtung sind die
Bewegungsvorgänge des zweiarmigen Ablegearmes mit dem Magneten, des zugehörigen
Steuerhebels und des Stapelwagens, soweit diese für eine ordnungsgemäße Stapelung
in einer kurzen Taktzeit aufeinander abgestimmt sein müssen, konstruktiv voneinander
getrennt und auf einfache Grundbewegungen zurückgeführt worden. Der Ablegearm und
der Steuerhebel führen noch einfache
Schwenkbewegungen aus. Der
TSubschlitten bzw. der Hi'bhebel werden nur noch senkrecht bzw. kreisbogenförmig
bewegt, während der otapelwagen nur noch waagerecht verfahren wird Daraus resultieren
überaus einfache Konstruktionen, die av1ch nur einfache Steuereinrichtungen benötigen,
welche ohne großen Schaltungsaufwand aufeinander abgestimmt werden können.
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Ein besonderer Vorteil der vorgeschlagenen Bewegungsaufteilung ist
die leichte Anpassung an die unterschiedliche Formgestaltung der einzelnen Profile,
wobei keine Bewegungsbahnen sondern nur einzelne Endlagen verändert werden. So können
z.B. Winkelprofile von den Fördergliedern (taschen) von außen her gegen die angehobenen
Greifmagnete geführt werden, wobei die Förderglieder durchlaufen können. Bei U-,
I- und Flachprofilen werden die Stäbe zunächst gegen unterhalb der Greifmagnete
am Maschinenständer angeordnete Anschläge geführt, und die Förderglieder abgestoppt,
bis die Greifmagnete auf die Stäbe abgesenkt worden sind. Damit ermöglicht die Erfindung
bei jeder Profilform ein genau positioniertes Erfassen der Stäbe durch die Greifmagnete.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen AusfUhrung besteht darin,
daß die Vorrichtung zur Stapelseite hin offen ist, so daß die fertig gestapelten
Pakete ungehindert zur Seite hin weitergefördert werden können.
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Weiterhin können derartige Stapelvorrichtungen aufgrund ihrer kurzen
Baulänge auch in räumlich beengten älteren Walzwerksanlagen leicht nachträglich
eingebaut werden.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen zwei
bevorzugte Ausführungsformen einer Stapelvorrichtung in Zusammenarbeit mit Zuförderer
dargestellt
sind, der auf einer geschlossenen Umlaufbahn parallel zueinander bewegte Förderglieder
für die Profilstäbe besitzt. in den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Stapelvorrichtung
mit Hubschlitten in der hochgefahrenen Endstellung neben einem Zuförderer vor der
uebernahme eines gewendeten, winkelförmigen Profilstabes in Seitenansicht; Fig.
? dieselbe Stapelvorrichtung bei der Übernahme des winkelförmigen Profilstabes;
Fig. 3 dieselbe Stapelvorrichtung nach der Ubernshme des winkelförmigen Profilstabes;
Fig. 4 dieselbe Stapelvorrichtung nach der Ubernahme eines winkelförmigen, nicht
gewendeten Profilstabes; Fig. 5 dieselbe Stapelvorrichtung mit einem ausgetauschten
Magneten in der hochgefahrenen Endstellung vor der Übernahme eines gewendeten, U-förmigen
Profilstabes; Fig. 6 dieselbe Stapelvorrichtung bei der Uebernahme des U-förmigen
Profilstabes; Fig. 7 dieselbe Stapelvorrichtung nach der Übernahme des U-förmigen
Profilstabes; Fig. 8 eine Stapelvorrichtung mit Hubhebel in der angehobenen Endstellung
neben einem Zuförderer vor der Übernahme eines gewendeten, winkelförmigen Profilstabes
in Seitenansicht.
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Die in den Figuren 1 bis 7 dargestellte Vorrichtung besteht aus mehreren,
über die Länge zu fördernder Profilstäbe 1 und 2 mit winkelförmigen oder U-förmigen
Querschnitt verteilt nebeneinander angeordneten Zuförderen 5, denen jeweils eine
Stapelvorrichtung Lt zugeordnet ist. Jener Zuförderer i besteht aus einem ersten,
auf einer Antriebswelle 5 befestigten Förderarm 6 und einem zweiten, auf einem F.xzenter
7 angeordneten Förderarm 8, die (6, 8) über eine an Lagerbolzen 9 und 1'? gelagerte,
winkelförmige Tasche (ii) miteinander gekoppelt sind.
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Die Antriebswelle 5 für den ersten Förderarm 6 und der Es ter 7 für
den zweiten Förderarm 8 sind in bzw.an dicht neben einander angeordneten Maschinenständern
12 gelagert.
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Die auf Förderketten 13 ankommenden Profilstäbe 1 und rutschen zunächst
in Einlaufmulden 14 und werden als diesen mit Aushebehöckern 15 an den zweiten Förderarmen
8 ausgehoben.
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Die Aushebehöcker 15 werden bei der Aufwärtsbewegung der Förderarme
6 und 8 von den Taschen 11 überholt, so dat3 die Profilstäbe 1 und 2 von den Taschen
11 übernommen werden. Während der Abwärtsbewegung werden die in den Taschen 11 liegenden
Profilstäbe 1 und 2 an Elektromagneten 16 vorbeibewegt, die an den Maschinenständern
12 befestigt sind und wahlweise erregt oder nicht erregt werden können. Aus der
Figur 1 ist ersichtlich, wie das Wenden des winkelförmigen Profilstabes 1 bei erregtem
Elektromagneten 16 in den Taschen 11 erfolgt.
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Der Profilstab 1 wird beim Passieren des Elektromagneten 16 an einem
Schenkel festgehalten und wendet sich beim weiteren Absenken der Taschen 11 unter
dem Einfluß seines eigenen Gewichtes. Auf die gleiche Weise kann auch der U-förmige
Profilstab 2 gewendet werden.
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Die Stapelvorrichtung 4 besitzt einen an einem Hubschlitten @ 21 mit
einer Achse 22 schwenkbar gelagerten Ablegearm 23, der an seinem vorderen Ende einen
mit einem Halter 24 versehenen, auswechselbaren
Greifmagneten
25 trägt. Die Profilform des Greifmagneten 25 ist auf die Profilform des Profilstabes
1 abgestimmt. Am oberen Ende des Hubschlittens 21 ist ein Anschlag 26 für das rückwärtige
Ende des Ablegearmes 23 vorgesehen.
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Die I,ewegung des Hubschlittens 21 auf einer stationären Säule ,7
erfolgt vorzugsweise hydraulisch unter Verwendung eines an einer Kette 28 aufgehängten
Gegengewichtes 29.
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Um den Greifmagneten 25 in gesteuerter Bewegung je nach der Profilform
der Stäbe in geeigneter Endstellung abzustoppen oder von oben her auf den stab absenken
zu können, ist ein æweiarmiger Steuerhebel 31 auf einer Achse 32 gelagert, der am
vorderen bnde über eine Rolle 33 mit dem rückwärtigen Ende des Ablegearmes 23 zusammenarbeitet.
Die Bewegung des Steuerhebeis >1 erfolgt über einen hydraulischen Antriebszylinder
34.
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Unter dem Ablegearm 23 ist ein Stapelwagen 35 angeordnet, der mit
Rädern 36 auf Schienen 37 läuft und über eine Vorschubspindel 38 mit einem Dchneckengetriebe
39 angetrieben werden kann.
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Zur Ubernahme eines winkelförmigen Profilstabes 1 (Fig. 2) befinden
sich der Hubschlitten 21 mit der Achse 22 und auch der Greifmagnet 25 in ihren oberen
Endlagen, wobei das rückwär-tige Ende des Ablegearmes 23 von dem Steuerhebel 31
herunter gedrückt wird. Der Profilstab 1 wird mit der Tasche 11 von außen an den
Greifmagnet 25 herangeführt und von diesem erfaßt.
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Auch zur Übernahme eines U-förmigen Profilstabes 2 befinden sich Hubschlitten
21 und Greifmagnet 25 zunächst in ihren oberen Endlagen. Dabei ist der Greifmagnet
25 so weit angehoben, daß er von dem mit der Tasche 11 eingeführten Profilstab
2
unterlaufen werden kann. Dabei läuft der Stab gegen die am Maschinenständer 12 angeordnete
Anschlagkante 30, wobei die Tasche 11 abgestoppt wird, bis der Greifmagnet 25 durch
Betetigung des Steuerhebels 31 auf den Profils tat) 9 abgesenkt ist.
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Nach dem Erfassen der Profilstäbe 1 oder 2 schiebt der Greifmagnet
25 diese aus den darunterwegtauchenden Tischen 11 heraus.
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Während die Tasche 11 unter dem Greifmagneten 25 hindurchtaucht, werden
die Profilstäbe 1 oder 2 aus den Taschen 11 herausgeschoben. Sobald die Taschen
11 den Bewegungabereich der Profilstäbe 1 oder 2 bei der Absenkbewegung verlassen
haben, wird die Absenkbewegung durch langsames Hochschwenken der Steuerhebel 31
bis zur Anlage der Ablegearme 23 an den Anschlägen 26 eingeleitet. Danach folgt
die Absenkbe.regung der Hubschlitten 21 bis die Profilstäbe 1 oder 2 auf dem Stapelwagen
35 liegen, der von einem Ablegevorgang zum anderen jeweils um die Teilung eines
Profilstabes 1 oder 2 mit dem Schneckengetriebe 39 verfahren wird. Die Ablage der
Profilstäbe 1 oder 2 erfolgt lagenweise in der gewendeten oder ungewendeten Lage,
damit sie raumsparend gestapelt werden können. Während des Ab- und Aufwärtshubes
der Hubschlitten ^1 werden die Steuerhebel 31 wieder in ihre abgesenkte Ausgangslage
zurdckgefahren,. damit die Ablegearme 23 wieder in ihrer angehobenen Ausgangslage
stehen, wenn die Huhschlitten ?1 ihre oberste tellung erreicht haben.
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Bei einer in der Figur 8 dargestellten Stapelvorrichtung 40 ist ein
zweiarmiger Ablegearm 41 mit seiner Achse 42 am vorderen Ende eines winkelförmigen
Hubhebels 43 angelenkt, welcher auf einer im Maschinenständer 12 gelagerten Schwenkwelle
befestigt ist. Am anderen Ende des Hubhebels 43 greift ein Hubzylinder 45 mit seiner
Kolbenstange an.
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Das rückwärtige Ende des Ablegearmes /t1 ist über einen Steuerhebel
45 mit einem Langlocb 47 an einem auf der Schwent^telle 44 gelagerten Zwischenhebel
angelenkt, welcher von einem Steuerzylinder 49 betätigt wird.
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Auch bei dieser Ausffihrungsform ist am vorderen Ende des Ablegearmes
41 der Greifmagnet 25 mit seinem Halter 24 befestigt.
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Zum Ausgleich der Gewichte kann auf der Schwenkwelle 44 noch ein Gegengewicht
50 befestigt ein, um die Antriebseinheiten zu entlasten.
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Die Übernahme von winkel- oder U-förmigen Profilstäben 1 oder 2 erfolgt
bei der zweiten Ausführungsform wie bei der ersten Ausführung in etwas unterschiedlicher
Weise. Bei beiden Profilen 1 und 2 befindet sich die an einem Ende des dreiarmigen
Hubhebels 43 angeordnete Achse 42 zur Stabaufnahme in der oberen Endlage, und auch
der Greifmagnet 25 ist mit dem Ablegearm 41 über den Steuerhebel 11-6 angehoben.
Ein winkelförmiger Profilstab 1 wird mit der Tasche 11 dann unmittelbar an den Greifmagnet
25 herangeführt. Ein U-förmiger Profilstab 2 wird zunachst unter den angehobenen
Greifmagnet gefördert, der dann durch Betätigung des Steuerhebels 49 auf den Profilstab
2 abgesenkt wird.
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Während die Tasche 11 unter dem Greifmagneten 25 hindurchtaucht, werden
die Profilstäbe 1 oder 2 zur freien Seite des Zuförderers 3 aus den Taschen 11 ausgehoben.
Sobald die Taschen 11 den Bewegungsbereich der Profilstäbe 1 oder 2 bei der Absenkbewegung
verlassen haben, wird die Absenkbewegung durch Herunterschwenken des Ablegearmes
41 eingeleitet. Danach erfolgt die Absenkbewegung des Hubhebels 43 bis die Profilstäbe
1 oder 2 auf dem Stapelwagen 35 liegen, der von einem Ablegevorgang zum anderen
jeweils um die Teilung eines Profilstabes 1 oder 2 mit dem Schneckengetriebe 39
verfahren wird.
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Während der Aufwärtsbewegung der Hubhebel 43 werden die Steuerhebel
46 wieder in ihre Ausgangslage gezogen, damit die Ablegearme wieder in ihrer angehobenen
Ausgangslage stehen, um den nächsten Profilstab 1 oder 2 zu übernehmen.
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Alle in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen dargestellten
neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit diese in den nachfolgenden
Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht worden sind.