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Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln eines Schlittens eines Spannkopfs eines Plattenstreckers zum Strecken von metallischen Halbzeugen an Drucksäulenelementen des Plattenstreckers mit einem Gehäuseteil, mittels welchem die Verriegelungsvorrichtung an dem Schlitten anordenbar ist, mit Riegelelementen, mittels welchen der Schlitten gegenüber den Drucksäulenelementen verriegelbar ist, mit einer Aufhängungseinrichtung umfassend ein Tragelement, an welchem die Riegelelemente angeordnet sind, und mit einer Antriebseinrichtung, mittels welcher die Riegelelemente gegenüber den Riegelaufnahmen antreibbar sind.
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Die Erfindung betrifft auch einen Plattenstrecker zum Strecken eines metallischen Halbzeugs entlang einer Reckstrecke mit einem Reckgestell, welches sich mit Drucksäulenelementen in axialer Richtung der Reckstrecke erstreckt, mit einem Reckkopf, in welchem zum Strecken eine von Schmalseiten des zu streckenden metallischen Halbzeugs einspannbar und welcher mittels Reckzylinder in axialer Richtung der Reckstrecke verfahrbar ist, mit einem Spannkopf, in welchem zum Strecken des metallischen Halbzeugs eine andere der Schmalseiten des zu streckenden metallischen Halbzeugs einspannbar ist, wobei dieser Spannkopf Gleitbuchsen zum Aufnehmen der Drucksäulenelemente des Plattenstreckers umfasst, und wobei dieser Spannkopf eine Verriegelungsvorrichtung mit Riegelelementen umfasst, welche zum Verriegeln des Spannkopfs an den Drucksäulenelemente in daran angeordneten Riegelaufnahmen einbringbar sind.
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Gattungsgemäße Spannkopf-Verriegelungsvorrichtungen und diesbezügliche Plattenstrecker sind aus dem Stand der Technik bekannt.
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Im Allgemeinen ist ein Spannkopf des Plattenstrecker entlang von Drucksäulen des Plattenstreckers axial verschieblich gelagert, wobei der Spannkopf mithilfe einer Verriegelungsvorrichtung in unterschiedlichen Verriegelungspositionen an den Drucksäulen verriegelt werden kann.
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Hierzu sind die Drucksäulen in Richtung ihrer Längserstreckung mit einer Vielzahl hintereinander angeordneten Riegelaufnahmen ausgestattet, in welchen Riegelelemente der Verriegelungsvorrichtung eingebracht werden können, um den Spannkopf in einer gewünschten Verriegelungsposition an den Drucksäulen verriegeln und somit in axialer Richtung unverschieblich festlegen zu können. Zum Wählen einer anderen Verriegelungsposition werden die Riegelelemente aus den Riegelaufnahmen herausgezogen, der Spannkopf in gewünschter Weise in axialer Richtung entlang der Drucksäulen verlagert, und bei Erreichen der gewünschten Verriegelungsposition werden die Riegelelemente in die entsprechende Riegelaufnahme eingebracht.
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In der Regel ist der Abstand der Riegelelemente der Verriegelungsvorrichtung – in axialer Richtung der Drucksäulen gesehen – 1,5 mal so groß gewählt wie der Abstand der Riegelaufnahmen in axialer Richtung der Drucksäulen, wodurch sich eine feinere Rasterung für mögliche Verriegelungspositionen des Spannkopfs gegenüber den Drucksäulen ergibt.
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Mittels der Verriegelung zwischen den Riegelelementen auf Seite des Spannkopfes und den Riegelaufnahmen auf Seite der Drucksäulen entsteht eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Spannkopf und den Drucksäulen, über welche im Wesentlichen die gesamten Reckkräfte des Plattenstreckers übertragen werden können.
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Bei den bekannten Spannkopf-Verriegelungsvorrichtungen sind die Riegelelemente mittels eines Stahlseils aufgehangen, welches derart über Umlenkrollen geführt ist, dass die Riegelelemente mithilfe eines Hydraulikzylinders gegenüber einer Drucksäule angehoben oder herab gelassen werden können, so dass immer eines der Riegelelemente in eine darunter liegende Riegelaufnahme eingebracht oder aus ihr heraus gezogen werden kann.
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Nachteilig ist es hierbei jedoch, dass speziell bei großen Reckanlagen auch die Riegelelemente entsprechend massiv dimensioniert sind, um größere Reckkräfte aufnehmen und zwischen dem Spannkopf und den Drucksäulen übertragen zu können, und somit auch entsprechende Riegelgewichte mit sich bringen, welche wiederum sehr hohe Zugkräfte in dem Stahlseil hervorrufen.
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Allein hierdurch längt sich das Stahlseil während des regulären Betriebs des Plattenstreckers, so dass es regelmäßig inspiziert werden muss. Oftmals muss der gesamte Seilzug nachjustiert werden, um unerwünschte Längungen des Stahlseils ausgleichen zu können.
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Aber auch durch das Auftreten hoher dynamischer Belastungen, welche beispielsweise durch ein unbeabsichtigtes Absacken eines Riegelelements hervorgerufen werden können, können zu einem Riss des Stahlseils führen, wodurch die Riegelelemente unkontrolliert abwärts fallen und Schäden am Plattenstrecker verursachen.
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Ein weiterer Nachteil an bekannten Spannkopf-Verriegelungsvorrichtungen bzw. Plattenstreckern ist, dass der tatsächliche Hub eines Riegelelements nicht erfasst wird, so dass keine zuverlässige Aussage darüber möglich ist, ob ein Riegelelement sich in dem Maße vertikal nach unten bewegt, in welchem der Hydraulikzylinder den Seilzug des Stahlseils beeinflusst. So kann ein sich an dem Spannkopf bzw. an einer an der Drucksäule vorgesehenen Riegelaufnahme verklemmendes Riegelelement bisher nicht oder nur zu spät detektiert werden, so dass dieses verklemmte Riegelelement nach einem Überwinden der fehlerhaften Klemmung abrupt abwärts fällt und meistens irreversible Schäden verursacht. Da das Stahlseil die hierbei auftretenden hohen kinetischen Energien betriebssicher kaum bewältigen kann, müssen weitere konstruktive Maßnahmen gegen ein unbeabsichtigtes Durchsacken des Riegelelements getroffen werden. Jedoch ist dies konstruktiv, funktional und räumlich nur bedingt hinreichend umsetzbar.
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Ferner weist eine Verriegelungsvorrichtung herkömmlicher Bauart eine ungünstig hohe Bauhöhe auf, was sich nachteilig auf den Betrieb des Plattenstreckers auswirkt, beispielsweise bei einem Plattenriss, bei welchem eine zu reckende Platte oder dergleichen reißt und der Spannkopf und damit auch die Verriegelungsvorrichtung eine kritisch hohe Beschleunigung erfährt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Spannkopf-Verriegelungsvorrichtungen sowie diesbezügliche Plattenstrecker derart weiterzuentwickeln, dass zumindest die vorgenannten Nachteile überwunden werden können.
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Die Aufgabe der Erfindung wird von einer Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln eines Schlittens eines Spannkopfs eines Plattenstreckers zum Strecken von metallischen Halbzeugen an Drucksäulenelementen des Plattenstreckers mit einem Gehäuseteil, mittels welchem die Verriegelungsvorrichtung an dem Schlitten anordenbar ist, mit Riegelelementen, mittels welchen der Schlitten gegenüber den Drucksäulenelementen verriegelbar ist, mit einer Aufhängungseinrichtung umfassend ein Tragelement, an welchem die Riegelelemente angeordnet sind, und mit einer Antriebseinrichtung, mittels welcher die Riegelelemente antreibbar sind, gelöst, wobei das Tragelement eigensteif ausgestaltet ist.
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Dadurch, dass das Tragelement eigensteif ausgebildet ist, gelingen völlig neue Aufhängungsmöglichkeiten, mittels welchen die vorstehend genannten Nachteile konstruktiv einfach und kostengünstig vermieden werden können.
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Der Begriff „eigensteif” beschreibt im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Bauteil, welches neben Zugkräfte auch weitere Kräfte und/oder Momente aufnehmen und übertragen kann, wie insbesondere Druckkräfte, Scherkräfte oder dergleichen.
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Insofern wohnt einem solchen Bauteil auch eine elastische oder auch plastische Verformbarkeit inne.
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Vorliegend ist das Tragelement, an welchem die Riegelelemente aufgehangen sind, eigensteif ausgestaltet, um neben Zugkräfte auch weitere auf das Tragelement wirkende Kräfte und/oder Momente aufnehmen und/oder übertragen zu können.
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Hierbei verlässt die vorliegende Erfindung den Weg bisheriger Lösungen mit einem vermeintlich einfachen Seilzugaufbau, wodurch insbesondere der Nachteil der Stahlseillängung überwunden wird.
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Ist das Trageelement eigensteif ausgestaltet, kann es zudem eine Lagereinrichtung mit definierten Drehachsen aufnehmen, mittels welcher ein Riegelelement an dem Trageelement gelenkig gelagert werden kann.
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Insbesondere ist das eigensteife Tragelement in sich verdrehgesichert ausgestaltet, so dass eine Hauptlagerachse einer Lagereinrichtung immer in Richtung einer Schwenkachse des eigensteifen Tragelements ausgerichtet ist. Insofern ist hierdurch sichergestellt, dass sich das Riegelelement nicht um seine eigene Hochachse drehen kann.
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Durch das eigensteife Tragelement ist nahezu vollständig ausgeschlossen, dass ein Riegelelement unbeabsichtigt hinabstürzt, insbesondere durch die eigentliche Riegelaufnahme hindurch, und hierbei größere Schäden anrichtet. Dies liegt speziell daran, dass im ordnungsgemäßen Auslegungs- und Betriebszustand der Konstruktion nahezu zur Gänze ausgeschlossen werden kann, dass das eigensteife Tragelement selbst bei Überlastung wie ein Stahlseil abreißt. Eher verformt sich das eigensteife Tragelement plastisch derart, dass es zu einer Zwangsklemmung des Riegelelements an dem Plattenstrecker kommt.
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Ferner können die Riegelelemente auf kleinstem Bauraum an einem Tragelement, etwa an einem Hebelarm, aufgehangen werden, welches bzw. welcher nicht nur Zugkräfte aufnehmen kann, wie dies bei einem Seilzug der Fall ist, sondern welches bzw. welcher darüber hinaus auch Druckkräfte aufnehmen kann. Hierdurch können die Riegelelemente wesentlich präziser an der Verriegelungsvorrichtung und gegenüber den Riegelaufnahmen bewegt werden.
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Die vorliegende Verriegelungsvorrichtung bezieht sich im Speziellen auf eine Spannkopf-Verriegelungsvorrichtung, mittels welcher der in axialer Richtung der Längserstreckung von Drucksäulenelemente axial verschieblich gelagerte Spannkopf an diesen Drucksäulenelementen gezielt festgelegt werden kann.
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Es versteht sich, dass die Drucksäulenelemente unterschiedlichst ausgebildet sein können, beispielsweise als Rohrelemente.
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Ebenso können die Riegelaufnahmen baulich unterschiedlichst realisiert werden, etwa als Riegelaufnahmelöcher oder dergleichen.
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Damit ein Riegelelement mit einer guten freien Beweglichkeit an dem eigensteifen Tragelement und gegenüber einer Riegelaufnahme aufgehangen werden kann, um insbesondere die Gefahr eines unbeabsichtigten Verkantens an der Riegelaufnahme signifikant zu verringern, ist es vorteilhaft, wenn das Riegelelement mit einer Art „kardanischen Aufhängung” an dem eigensteifen Tragelement angeordnet ist, wobei der Begriff „kardanische Aufhängung” im Sinne der Erfindung eine bewegliche Aufhängung eines Riegelelements gegenüber seinem eigensteifen Tragelement im Raum mit mehr als zwei Freiheitsgraden beschreibt.
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Es versteht sich, dass eine derartige Pendelaufhängung in unterschiedlichster Weise erfolgen kann.
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Um ein Riegelelement konstruktiv besonders einfach mit einer hohen freien Beweglichkeit an dem eigensteifen Tragelement befestigen zu können, sieht eine bevorzugte Ausführungsvariante vor, dass das Riegelelement an dem eigensteifen Tragelement mittels einer sphärischen Lagereinrichtung angeordnet ist.
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Bei entsprechender Ausgestaltung der sphärischen Lagereinrichtung kann das Riegelelement sehr einfach und zuverlässig, frei pendelnd an dem eigensteifen Tragelement befestigt werden. Hierdurch kann die Gefahr einer ungewollten Verklemmung des Riegelelements an dem Schlitten signifikant reduziert werden.
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Eine Aufhängungseinrichtung mit einer entsprechenden sphärischen Lagereinrichtung kann vielfältig realisiert werden. Beispielsweise weist die sphärische Lagereinrichtung ein Verbindungselement auf, mittels welchem ein Riegelelement und ein eigensteifes Tragelement im Sinne der Erfindung untereinander verbunden sind.
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Bevorzugt umfasst die sphärische Lagereinrichtung ein Verbindungslaschenteil, welches einerseits beispielsweise an einem Vertikalschnitten der Aufhängungseinrichtung und andererseits an dem Riegelelement sphärisch gelagert angeordnet ist.
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Insofern ist es vorteilhaft, wenn die sphärische Lagereinrichtung mindestens zwei sphärische Lagerelemente umfasst, beispielsweise ein sphärisches Gelenklager, wie zu Beispiel ein erstes sphärisches Gelenklager, welches das Verbindungslaschenteil und das Riegelelement miteinander wirkverbindet, und ein weiteres sphärisches Gelenklager, welches das Verbindungslaschenteil und den Vertikalschlitten miteinander wirkverbindet.
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Derartige Gelenklager sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichsten Bauformen bereits gut bekannt, und sind deshalb vorliegend nicht weitergehend beschrieben.
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Das Vorsehen eines Vertikalschlittens hat den Vorteil, dass insbesondere das Verbindungslaschenteil betriebssicher vertikal an dem Gehäuseteil geführt ist, ohne das dieses Verbindungslaschenteil mit diesem Gehäuseteil in direktem Wirkkontakt treten zu müssen, wodurch es in seiner Bewegungsfreiheit weniger stark beeinträchtigt ist. Dennoch kann das Verbindungslaschenteil im Sinne einer Linearführung vertikal translatorisch gut bewegt werden.
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Insofern ist es besonders zweckmäßig, wenn die Aufhängungseinrichtung einen Vertikalschlitten umfasst, mittels welchem das Riegelelement entlang einer Führungsbahn vertikal an dem Gehäuseteil geführt ist. Der Vertikalschlitten ist hierbei mit dem eigensteifen Tragelement wirkverbunden.
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Zweckmäßigerweise ist der Vertikalschlitten mittels Rollenelemente abrollbar an dem eigensteifen Tragelement angeordnet. Hierdurch kann sich der Vertikalschlitten etwa an einer hierfür komplementär zu den Rollenelementen ausgestalteten Rollbahn des eigensteifen Tragelements bewegen, so dass zwischen dem Vertikalschlitten und dem eigensteifen Tragelement nur vernachlässigbare Reibwiderstände oder dergleichen wirken.
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Eine diesbezüglich bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass der Vertikalschlitten mittels wenigstens zwei solcher Rollenelemente an dem eigensteifen Tragelement gelagert ist.
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Die Verriegelungsvorrichtung kann noch kompakter bauen, wenn ein Bereich einer zwischen dem eigensteifen Tragelement und dem Riegelelement vorhandenen Wirkverbindung räumlich zwischen zwei sphärischen Lagerelementen der sphärischen Lagereinrichtung, insbesondere zwischen einem oberen und einem unteren sphärischen Lagerelement, angeordnet ist.
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Darüber hinaus kann der Vertikalschlitten zusätzliche Führungsrollen umfassen, mittels welchen der Vertikalschlitten abrollbar gegenüber einer Vertikalführungsbahn des Gehäuseteils gelagert ist.
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Wie eingangs bereits beschrieben, gestaltet das eigensteife Tragelement bevorzugt einen Hebelarm aus.
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Diesbezüglich ist es vorteilhaft, wenn das eigensteife Tragelement einen Hebelarm umfasst, welcher mit einem ersten Hebelarmende in einem Drehlager an dem Gehäuseteil drehbar angeordnet und mit einem dem ersten Hebelarmende gegenüberliegenden, zweiten Hebelarmende mit einem Riegelelement wirkverbunden ist. Durch eine entsprechend gewählte Hebelarmkonstruktion kann eine sehr günstige Kräfteuntersetzung hinsichtlich der Antriebseinrichtung derart erzielt werden, dass diese Antriebseinrichtung bzw. insbesondere deren Hydraulikzylinder vollständig zwischen den zwei Riegelelementen platzierbar sind. Hierdurch kann insbesondere die Bauhöhe der Verriegelungsvorrichtung erheblich reduziert werden. Die Reduzierung der Bauhöhe wirkt sich insbesondere bei einem Plattenriss vorteilhaft auf die die Verriegelungsvorrichtung wirkenden Beschleunigungskräfte aus.
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Selbstverständlich können bei entsprechender Ausgestaltung der Erfindung vorliegend anstelle eines Hydraulikzylinders auch anders geartete Linearantriebe, wie beispielsweise ein Spindelhubapparat oder dergleichen, eingesetzt werden. Beispielhaft ist die Erfindung hier jedoch unter Verwendung eines Hydraulikzylinders erläutert.
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Ferner kann bei entsprechend gewählten Hebelverhältnissen ein Hydraulikzylinderhub erzielt werden, welcher kürzer ist als der eigentlich erforderliche Riegelelementehub, wodurch nochmals eine Verringerung der Bauhöhe der Verriegelungsvorrichtung erreicht ist. Somit fällt die Bauhöhe eines Gehäuseteils der Verriegelungsvorrichtung vorteilhafterweise nur unwesentlich höher aus als die Länge eines Riegelelements.
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Umfasst die Aufhängungseinrichtung zwei eigensteife Trageelemente, welche um eine gemeinsame Schwenkachse an dem Gehäuseteil schwenkbar angelenkt sind, können zwei Riegelelemente selbst auf engstem Bauraum unabhängig voneinander angesteuert werden. Hierdurch kann die Verriegelungsvorrichtung selbst bei einem Ausfall eines der Riegelelemente immer noch betriebssicher bis zu einem geeigneten Instandhaltungszeitpunkt betreiben.
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Insofern ist es vorteilhaft, wenn jedes Riegelelement mit einem eigenen Tragelement wechselwirkt.
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Die Verriegelungsvorrichtung kann hierbei noch kompakter gebaut werden, wenn die eigensteifen Trageelemente der Riegelelemente um eine gemeinsame Schwenkachse herum angelenkt sind.
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Diese gemeinsame Schwenkachse liegt bevorzugt mittig zwischen den beiden Riegelelementen bzw. zwischen vertikalen Führungsbahnen der Riegelelemente.
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Die Verriegelungsvorrichtung kann besonders präzise ver- und entriegeln, wenn die Antriebseinrichtung einen Hydraulikzylinder umfasst, mittels welchem das eigensteife Tragelement um eine an dem Gehäuseteil angeordnete Schwenkachse schwenkbar ist, wobei das Hydraulikzylindergehäuse in einem ersten Anlenkpunkt schwenkbar an dem Gehäuseteil und der Hydraulikzylinderkolben in einem weiteren Anlenkpunkt schwenkbar an dem eigensteifen Tragelement angeordnet ist.
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn sowohl der erste Anlenkpunkt als auch der zweite Anlenkpunkt in einem Bauraum zwischen der Schwenkachse des eigensteifen Tragelements und dem Riegelelement an dem Gehäuseteil angeordnet sind. Hierdurch kann die Antriebseinrichtung räumlich äußerst platzsparend in die vorliegende Verriegelungsvorrichtung integriert werden, selbst wenn für jedes eigensteife Trageelement ein eigener Hydraulikzylinder vorgesehen ist.
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Gegebenenfalls kann auch nur ein einziger Hydraulikzylinder vorgesehen werden, wenn zwischen diesem und den zwei eigensteifen Tragelementen ein entsprechend schaltbares Getriebe vorgesehen ist.
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Weiter ist es auch unabhängig von den übrigen Merkmalen der Erfindung vorteilhaft, wenn die Verriegelungsvorrichtung eine Wegmesseinrichtung mit einem Hydraulikzylinder-Hubmesssensor und mit einem Riegelelement-Hubmesssensor umfasst, um sowohl einen Hubweg des Hydraulikzylinderkolbens und einen Hubweg des Riegelelements unabhängig voneinander messen zu können. Durch eine solche Wegmesseinrichtung kann wesentlich früher und damit rechtzeitiger erkannt wird, wenn sich ein Riegelelement unbeabsichtigt an dem Plattenstrecker verklemmt. Somit kann besonders die Gefahr erheblich reduziert werden, dass ein Riegelelement aus großer Fallhöhe hinabstürzt, sollte sich eine unbeabsichtigte Verklemmung wieder spontan lösen, wie dies bisher im Stand der Technik der Fall ist.
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Insofern kann mittels der vorgeschlagenen Wegmesseinrichtung nicht nur die Betriebssicherheit eines Plattenstreckers sondern auch die Arbeitssicherheit an dem Plattenstrecker signifikant erhöht werden.
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Allein deshalb kann eine gattungsgemäße Verriegelungsvorrichtung mittels einer derartigen Wegmesseinrichtung vorteilhaft weiterentwickelt werden, so dass diese Merkmalskombination bereits ohne die übrigen Merkmale der Erfindung vorteilhaft ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einem Plattenstrecker zum Strecken eines metallischen Halbzeugs entlang einer Reckstrecke mit einem Reckgestell, welches sich mit Drucksäulenelementen in axialer Richtung der Reckstrecke erstreckt, mit einem Reckkopf, in welchem zum Strecken eine von Schmalseiten des zu streckenden metallischen Halbzeugs einspannbar und welcher mittels Reckzylinder in axialer Richtung der Reckstrecke verfahrbar ist, mit einem Spannkopf, in welchem zum Strecken des metallischen Halbzeugs eine andere der Schmalseiten des zu streckenden metallischen Halbzeugs einspannbar ist, gelöst, wobei dieser Spannkopf Gleitbuchsen zum Aufnehmen der Drucksäulenelemente des Plattenstreckers umfasst, und wobei dieser Spannkopf eine Verriegelungsvorrichtung mit Riegelelementen umfasst, welche zum Verriegeln des Spannkopfs an den Drucksäulenelemente in daran angeordnete Riegelaufnahmen einbringbar sind, und der Plattenstrecker sich durch eine Verriegelungsvorrichtung nach einem der hier beschriebenen Merkmale auszeichnet.
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Vorteilhafterweise kann ein durch die vorliegende Verriegelungsvorrichtung entsprechend ausgerüsteter Plattenstrecker wesentlich ausfallsicherer und damit effektiver betrieben werden.
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Weitere Merkmale, Effekte und Vorteile vorliegender Erfindung werden anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen beispielhaft Verriegelungsvorrichtungen im Zusammenhang mit einem Plattenstrecker dargestellt und beschrieben sind.
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Komponenten, welche in den einzelnen Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sein, wobei die Komponenten nicht in allen Figuren beziffert und erläutert sein müssen.
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In der Zeichnung zeigen:
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1 schematisch eine teilweise geschnittene Ansicht einer ersten möglichen Verriegelungsvorrichtung in einer Verriegelungsposition mit zwei eigensteifen Tragelementen zum Aufhängen bzw. Tragen jeweils eines Riegelelements;
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2 schematisch eine weitere teilweise geschnittene Ansicht der ersten möglichen Verriegelungsvorrichtung aus 1 in einer Entriegelungsposition;
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3 schematisch eine teilweise geschnittene Ansicht einer weiteren möglichen Verriegelungsvorrichtung in einer Verriegelungsposition;
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4 schematisch eine Detailseitenansicht einer sphärischen Lagereinrichtung zum Lagern eines Riegelelements;
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5 schematisch eine geschnittene Detailansicht der sphärischen Lagereinrichtung aus der 4 entlang der Schnittlinie A-A; und
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6 schematisch eine Aufsicht eines Plattenstrecker zum Strecken eines metallischen Halbzeugs entlang einer Reckstrecke mit einer im Sinne der Erfindung ausgestalteten Verriegelungsvorrichtung.
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Die in den 1 und 2 schematisch gezeigte Verriegelungsvorrichtung 1 eignet sich zum Verriegeln eines Schlittens 2 eines Spannkopfs 3 eines Plattenstreckers 4 (siehe 6) zum Strecken von metallischen Halbzeugen (nicht gezeigt).
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Ein diesbezüglicher Plattenstrecker 4 ist beispielshaft in der 6 abgebildet und der Plattenstrecker 4 umfasst zwei Drucksäulenelemente 5 und 6, welche sich axial in axialer Richtung 7 der Längserstreckung 8 des Plattentreckers 4 erstrecken und parallel nebeneinander angeordnet sind.
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An diesen zwei Drucksäulenelemente 5 und 6 ist der Spannkopf 3 in axialer Richtung 7 verschieblich gelagert, um den Plattenstrecker 4 an unterschiedlich lang dimensionierte metallische Halbzeuge anpassen zu können, welches mit einer seiner Schmalseiten an dem Spannkopf 3 eingespannt wird.
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Der Spannkopf 3 ist insofern häufig auch als Stellkopf (nicht gesondert beziffert) bezeichnet.
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Das jeweilige Drucksäulenelement 5 und 6 befindet sich hierbei in einer an dem Spannkopf 3 ausgebildeten Gleitbuchse 9 (nur exemplarisch beziffert) eingesteckt.
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Darüber hinaus besitzt der Plattenstrecker 4 noch einen Reckkopf 10, welcher an Reckstangenelementen 11 und 12 verlagerbar dem Spannkopf 3 axial gegenüberliegend angeordnet ist, wobei das metallische Halbzeug mit seiner weiteren Schmalseite an dem Reckkopf 10 ebenfalls eingespannt wird.
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Die beiden Reckstangenelemente 11 und 12 sind fluchtend zu den zwei Drucksäulenelementen 5 und 6 angeordnet, so dass sie insgesamt ein Reckgestell 13 des Plattenstreckers 4 bilden.
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Der Reckkopf 10 kann mithilfe von zwei Reckzylinder 14 und 15 entlang den beiden Reckstangenelementen 11 und 12 verschoben werden.
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Werden die Reckzylinder 14 und 15 ausgefahren, wird das zwischen dem Spannkopf 3 und dem Reckkopf 10 eingespannte metallische Halbzeug entsprechend der gewählten Reckzylinderhübe über eine Reckstrecke 16 gestreckt bzw. gereckt.
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Damit der Spannkopf 2 an jeder der zwei Drucksäulenelementen 5 und 6 in einem gewünschten Abstand gegenüber dem Reckkopf 10 festgelegt werden kann, umfasst der Spannkopf 3 zwei der Verriegelungsvorrichtungen 1 (nur exemplarisch beziffert), so dass jedem Drucksäulenelement 5 bzw. 6 genau eine Verriegelungsvorrichtung 1 zugeordnet ist.
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Wie insbesondere aus den 1 und 2 ersichtlich ist, weist die jeweilige Verriegelungsvorrichtung 1 ein Gehäuseteil 20 auf, mittels welchem die Verriegelungsvorrichtung 1 an dem Schlitten 2 angeordnet ist, wobei das Gehäuseteil 20 mit seinem Fußteil 21 an dem Oberteil 22 des Spannkopfs 2 angeschraubt ist.
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Darüber hinaus weist die jeweilige Verriegelungsvorrichtung 1 zwei Riegelelemente 25 und 26 auf, welche radial zu der axialen Richtung 7 verlagerbar an dem Gehäuseteil 20 gelagert sind.
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Mittels dieser zwei Riegelelemente 25 und 26 kann der Spannkopf 3 an den Drucksäulenelementen 5 und 6 festgelegt werden, indem zumindest eines der zwei Riegelelemente 25 bzw. 26 in einer von den in dem jeweiligen Drucksäulenelement 5 bzw. 6 eingebrachten Riegelaufnahmen 27 (nur exemplarisch beziffert) eingebracht bzw. eingeschoben wird.
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Die Riegelaufnahmen 27 sind vorliegend konstruktiv einfach als Durchgangslöcher (nicht gesondert beziffert) in das jeweilige Drucksäulenelement 5 bzw. 6 eingearbeitet.
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Ferner weist die jeweilige Verriegelungsvorrichtung 1 eine Aufhängungseinrichtung 28 auf, mittels welcher die Riegelelemente 25 und 26 an dem Gehäuseteil 20 gegenüber dem jeweiligen Drucksäulenelement 5 bzw. 6 radial verschieblich aufgehangen sind.
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Hierzu umfasst die Aufhängungseinrichtung 28 in Gestalt von Hebelarmen 29 (nur exemplarisch beziffert) zwei eigensteife Tragelemente 30 und 31, wobei jedes der zwei Riegelelemente 25 und 26 an einem eigenen eigensteifen Tragelement 30 bzw. 31 angeordnet bzw. aufgehangen ist.
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Des Weiteren besitzt jeder der Verriegelungsvorrichtungen 1 eine Antriebseinrichtung 32, um die Riegelelemente 25 und 26 gegenüber den Riegelaufnahmen 27 antrieben bzw. verlagern zu können.
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Die Antriebseinrichtung 32 umfasst hierzu zwei Hydraulikzylinder 33 und 34, wobei jedes der zwei eigensteifen Tragelemente 30 und 31 mittels eines eigenen Hydraulikzylinders 33 bzw. 34 unabhängig voneinander um eine gemeinsame Schwenkachse 35 herum schwenkbar ist, um die Riegelelemente 25 und 26 unabhängig voneinander radial verlagern zu können. Insofern sind die als Hebelarme 29 ausgestalteten Tragelemente 30 und 31 jeweils mit einem ersten Hebelarmende 36 in einem Drehlager 37 an dem Gehäuseteil 20 drehbar angeordnet und mit einem dem ersten Hebelarmende 36 gegenüberliegenden, zweiten Hebelarmende 38 mit jeweils einem der Riegelelemente 25 bzw. 26 wirkverbunden.
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Hierbei sind das jeweilige Hydraulikzylindergehäuse 40 (nur exemplarisch beziffert) in einem ersten Anlenkpunkt 41 (nur exemplarisch beziffert) schwenkbar an dem Gehäuseteil 20 und der dazugehörige Hydraulikzylinderkolben 42 (nur exemplarisch beziffert) in einem weiteren Anlenkpunkt 43 (ebenfalls nur exemplarisch beziffert) schwenkbar an dem zugeordneten eigensteifen Tragelement 30 bzw. 31 angeordnet.
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Die Antriebseinrichtung 32 ist hierbei besonders kompakt an dem Verriegelungsvorrichtung 1 realisiert, da sowohl der erste Anlenkpunkt 41 als auch der weitere Anlenkpunkt 43 in einem Bauraum 44 zwischen der Schwenkachse 35 der eigensteifen Tragelemente 30 und 31 und dem dazugehörigen Riegelelement 25 bzw. 26 an dem Gehäuseteil 20 angeordnet sind.
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Die zwei Riegelelemente 25 und 26 sind hierbei derart an dem jeweiligen Tragelement 30 bzw. 31 frei pendelnd gelagert bzw. aufgehangen, so dass sie insbesondere gegenüber den Riegelaufnahmen 27 kaum unbeabsichtigt verkanten können.
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Diese hohe Bewegungsfreiheit der zwei Riegelelemente 25 und 26 ist vorliegend konstruktiv dadurch erzielt, dass das jeweilige Riegelelement 25 bzw. 26 an dem ihm zugeordneten eigensteifen Tragelement 30 bzw. 31 mittels einer sphärischen Lagereinrichtung 45 (nur exemplarisch beziffert) angeordnet ist.
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Wie insbesondere hinsichtlich des in der 3 gezeigten Ausführungsbeispiels umfasst diese sphärische Lagereinrichtung 45 ein Verbindungslaschenteil 46, welches einerseits an einem an dem Gehäuseteil 20 vertikal verschieblich gelagerten Vertikalschlitten 47 (nur exemplarisch beziffert) und andererseits an dem dazugehörigen Riegelelement 25 bzw. 26 sphärisch gelagert angeordnet ist.
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Hierzu umfasst die sphärische Lagereinrichtung 45 ein erstes sphärisches Lagerelement 48 sowie ein zweites sphärisches Lagerelement 49.
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Mittels des ersten sphärischen Lagerelements 48 ist das Verbindungslaschenteil 46 entsprechend beweglich an dem Vertikalschlitten 47 angebunden, während das Verbindungslaschenteil 46 mittels des zweiten sphärischen Lagerelements 49 an dem zugeordneten Riegelelement 25 bzw. 26 befestigt ist.
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Der jeweilige Vertikalschlitten 47 ist entlang einer Vertikalführungsbahn 50 an dem Gehäuseteil 20 sicher geführt, wobei jede der Vertikalführungsbahnen 50 durch einen oberen Vertikalanschlag 51 begrenzt ist.
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Der jeweilige Vertikalschlitten 47 umfasst zusätzlich Rollenelemente 52 (nur exemplarisch gezeigt und beziffert), welche an dem jeweiligen Tragelement 30 bzw. 31 abrollen können, so dass der Vertikalschlitten 47 und das hiermit in Kontakt stehende Tragelement 30 bzw. 31 reibungsarm wechselwirken können.
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Um die Gefahr zu verringern, dass ein unbeabsichtigtes Verklemmen eines der Tragelemente 30 bzw. 31 gegenüber einem weiteren Bauteil des Plattenstreckers 4 zu spät oder gar nicht erkannt wird, weist die Verriegelungsvorrichtung 1 eine Wegmesseinrichtung 55 mit einem Hydraulikzylinder-Hubmesssensor 56 und mit einem Riegelelement-Hubmesssensor 57 auf, so dass sowohl ein Hubweg des Hydraulikzylinderkolbens 42 und ein weiterer Hubweg des jeweiligen Riegelelements 25 bzw. 26 unabhängig voneinander gemessen werden können.
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In den 4 und 5 ist die sphärische Lagereinrichtung 45 mit dem ersten sphärischen Lagerelement 48 und dem zweiten sphärischen Lagerelement 49 nochmals detailreicher dargestellt.
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Die beiden sphärischen Lagerelemente 48 und 49 sind hierbei jeweils mit einem Schalenaußenteil (nicht explizit beziffert) in einem Lagersitz 60 (nur exemplarisch beziffert) in das Verbindungslaschenteil 46 eingepresst und mittels eines Verbindungsbolzens 61 (ebenfalls nur exemplarisch beziffert), welcher von einem Schaleninnenteil aufgenommen ist, entweder mit dem Vertikalschlitten 47 oder mit dem Riegelelement 25 oder 26 verbunden.
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Die beiden Verbindungsbolzen 61 hinsichtlich des Vertikalschlittens 47 und des jeweiligen Riegelelements 25 bzw. 26 sind hierbei gleichgerichtet angeordnet und verlaufen somit weitestgehend parallel zueinander, wodurch hinsichtlich der sphärischen Lagereinrichtung 45 eine schlank bauende Aufhängungseinrichtung 28 realisiert ist.
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Die in der 3 gezeigte weitere Verriegelungsvorrichtung 101 ist im Wesentlichen baugleich wie die in den 1 und 2 illustrierte Verriegelungsvorrichtung 1 ausgelegt, so dass bezüglich der weiteren Verriegelungsvorrichtung 101 auf die Beschreibung der Verriegelungsvorrichtung 1 verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
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Es versteht sich, dass es sich bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen lediglich um erste Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele.
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Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verriegelungsvorrichtung
- 2
- Schlitten
- 3
- Spannkopf
- 4
- Plattenstrecker
- 5
- erstes Drucksäulenelement
- 6
- zweites Drucksäulenelement
- 7
- axiale Richtung
- 8
- Längserstreckung
- 9
- Gleitbuchse
- 10
- Reckkopf
- 11
- erstes Reckstangenelement
- 12
- zweites Reckstangenelement
- 13
- Reckgestell
- 14
- erster Reckzylinder
- 15
- zweiter Reckzylinder
- 16
- Reckstrecke
- 20
- Gehäuseteil
- 21
- Fußteil
- 22
- Oberteil
- 25
- erstes Riegelelement
- 26
- zweites Riegelelement
- 27
- Riegelaufnahmen
- 28
- Aufhängungseinrichtung
- 29
- Hebelarme
- 30
- erstes eigensteifes Tragelement
- 31
- zweites eigensteifes Tragelement
- 32
- Antriebseinrichtung
- 33
- erster Hydraulikzylinder
- 34
- zweiter Hydraulikzylinder
- 35
- gemeinsame Schwenkachse
- 36
- erstes Hebelarmende
- 37
- Drehlager
- 38
- zweites Hebelarmende
- 40
- Hydraulikzylindergehäuse
- 41
- erster Anlenkpunkt
- 42
- Hydraulikzylinderkolben
- 43
- weiterer Anlenkpunkt
- 44
- Bauraum
- 45
- sphärische Lagereinrichtung
- 46
- Verbindungslaschenteil
- 47
- Vertikalschlitten
- 48
- erstes sphärisches Lagerelement
- 49
- zweites sphärisches Lagerelement
- 50
- Vertikalführungsbahn
- 51
- oberer Vertikalanschlag
- 52
- Rollenelemente
- 55
- Wegmesseinrichtung
- 56
- Hydraulikzylinder-Hubmesssensor
- 57
- Riegelelement-Hubmesssensor
- 60
- Lagersitz
- 61
- Verbindungsbolzen
- 101
- weitere Verriegelungsvorrichtung
