Im Verlauf des Materialflusses von schweren Lasten,
insbesondere Blechcoils, ist es regelmäßig erforderlich,
derartige Lasten von einer bestimmten Ausrichtung in eine
andere Ausrichtung zu wenden. Beispielsweise werden
Blechcoils, also zu Rollen aufgewickelte Metallbänder,
üblicherweise in einem Produktionsprozess derart verwendet,
dass ihre Achse weitgehend horizontal verläuft. In einer
derartigen Ausrichtung wird das aufgerollte Blechband von dem
Coil abgezogen. In ähnlicher Weise wird bei der Herstellung
von Blechcoils das Metallband mit einer horizontalen
Ausrichtung der Achse des Blechcoils aufgewickelt. Die
Lagerung, der Transport und die Verarbeitung dieser
Blechcoils wird sowohl mit vertikaler, als auch horizontaler
Lastachse ausgeführt. Dementsprechend ist es regelmäßig
erforderlich, derartige Blechcoils von der beschriebenen
Ausrichtung mit horizontaler Achse in die Ausrichtung mit
vertikaler Achse zu bringen, und umgekehrt. Auch für sonstige
schwere Gegenstände, wie z. B. Motorblöcke, ist es im Laufe
der Bearbeitung erforderlich, sie zu wenden.
Stand der Technik
Um den beschriebenen Wendevorgang zu bewerkstelligen, sind
insbesondere für Blechcoils sogenannte Kipptische bekannt.
Einen derartigen Kipptisch offenbart beispielsweise die
Veröffentlichung "TECHNICAL DATA SHEET POSITIONERS" von
BUSHMAN EQUIPMENT, INC.. Derartige Kipptische weisen eine
Auflagefläche oder -platte auf, auf welche ein Blechcoil
beispielsweise mit einer vertikalen Ausrichtung seiner Achse
aufgelegt werden kann. Die Auflagefläche ist zumindest an
einer Seite in geeigneter Weise begrenzt, und der Kipptisch
kann um eine Achse, die üblicherweise in der Nähe derjenigen
Stelle verläuft, an welcher sich die Auflagefläche des
Tisches und die Begrenzung "treffen", gekippt werden. Nach
dem Kippvorgang um etwa 90° liegt das gewendete Blechcoil mit
einer horizontalen Ausrichtung der Achse auf der Begrenzung
des Tisches auf. Hierbei muss das Coil vor dem Kippvorgang an
derjenigen Seite des Tisches abgelegt werden, die nicht mit
der Begrenzung versehen ist. Nach dem Kippvorgang kann das
Coil auf der gegenüberliegenden Seite entnommen werden, da
diejenige Seite, von der das Coil aufgelegt wurde, durch den
nunmehr gekippten Tisch eingenommen wird. Hieraus ergibt
sich, dass derartige Kipptische einen erheblichen Platzbedarf
mit sich bringen, da die Verkehrsflächen so angelegt sein
müssen, dass ein Blechcoil von der einen Seite be- und von
der anderen entladen werden kann. Diese Situation kann
lediglich in vergleichsweise aufwändiger Art und Weise
verbessert werden. Hierzu können derartige Kipptische mit
einer Drehvorrichtung versehen werden, durch welche der
gesamte Kipptisch um eine vertikale Achse drehbar ist, so
dass nach dem Kippen die Entnahme von derselben Seite
erfolgen kann, von welcher das Beladen des Kipptisches
erfolgte.
Als energiesparende Modifikation derartiger Kipptische, die
jedoch ebenfalls mit dem beschriebenen Problem behaftet ist,
sind, beispielsweise ebenfalls aus der obengenannten
Veröffentlichung, sogenannte Scheibenwender bekannt. Hierbei
erfolgt das Wenden nicht wie bei dem beschriebenen Kipptisch
um eine Achse, die sich zumindest geringfügig unterhalb des
Tisches befindet. Die Achse, um welche das Wenden erfolgt,
verläuft vielmehr oberhalb der Auflagefläche für die schwere
Last. Diese Auflagefläche ist mit einer Kontur verbunden, die
im Wesentlichen derjenigen von einem oder mehreren
Scheibensegmenten entspricht, die aufrecht stehen, deren
Achsen somit horizontal verlaufen. Durch eine geeignete
Lagerung können diese Scheibensegmente derart um eine
horizontale Achse gedreht werden, dass hierbei das Kippen der
daran vorgesehenen Auflagefläche erfolgt. Es verbleibt jedoch
das Problem, dass das Be- und Entladen von unterschiedlichen
Seiten erfolgen muss, oder eine zusätzliche, aufwändige
Drehvorrichtung erforderlich ist.
Aus der DE 23 28 970 A1 ist eine Einrichtung zum Auswechseln
von Metallbandrollen bekannt. Diese Einrichtung weist
zumindest zwei sogenannte Wellen auf, auf die jeweils ein
Blechcoil aufgesteckt werden kann. Die Wellen sind an einer
Plattform befestigt, die um eine Achse drehbar ist, die um
etwa 45° im Raum geneigt ist. In einer typischen Position ist
eine Welle vertikal und die andere Welle horizontal
ausgerichtet. Hierdurch kann beispielsweise von dem
Blechcoil, das an der horizontal ausgerichteten Welle
angeordnet ist, das Metallband abgezogen werden, während die
vertikal ausgerichtete Welle mit einem neuen Blechcoil
bestückt wird. Wenn das Metallband von dem einen Blechcoil
vollständig abgezogen ist, wird die Plattform um etwa 180°
gedreht, so dass die vormals vertikal ausgerichtete Welle in
diejenige Position gelangt, in der sie horizontal
ausgerichtet ist, und das Blechband abgezogen werden kann.
Die beschriebene Vorrichtung ist jedoch nicht als
Wendevorrichtung verwendbar. Darüber hinaus sind die zum
Austauschen der Blechcoils erforderlichen Kräfte und Momente
vergleichsweise hoch, da sich die Lasten in einer erheblichen
Entfernung von der Drehachse befinden.
Aus der DE 28 42 745 C2, der DE 20 41 179 C3, der
DE 29 34 439 C2, der DE 37 10 449 A1, der DE 38 39 814 A1
sowie der US 4,913,370 sind ähnliche Vorrichtungen für das
Austauschen von Drahtbunden bekannt.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Wendevorrichtung zum Wenden schwerer Lasten zu schaffen, die
mit vergleichsweise geringen Kräften und Momenten ein Wenden
derart ermöglicht, dass die Situation im Hinblick auf die
erforderlichen Verkehrsfläche mit geringem Aufwand verbessert
wird.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Wendevorrichtung
nach dem Anspruch 1.
Demzufolge weist die erfindungsgemäße Wendevorrichtung einen
Tisch zum Auflegen der Last auf. Hierbei ist als Unterschied
zu dem Stand der Technik, der das Auswechseln von Blechcoils
oder Drahtbunden betrifft, festzustellen, dass die
erfindungsgemäße Wendevorrichtung einen einzigen Tisch
aufweist. Auf diesen wird die Last, die lediglich gewendet
und nicht gegen eine andere Last ausgetauscht werden muss,
aufgelegt. Wie nachfolgend noch genauer erläutert wird,
erfolgt die Wendebewegung derart, dass die Auflagefläche des
Tisches von ihrer ursprünglichen, horizontalen Ausrichtung
nach dem Wenden in eine vertikale Ausrichtung gelangt. Wenn
dementsprechend ein Blechcoil mit einer vertikalen
Ausrichtung seiner Achse auf den Tisch aufgelegt wurde, ist
es nach dem Wenden derart ausgerichtet, dass seine Achse
horizontal ist. In dieser Position ist zum Stützen des
gewendeten Blechcoils nach untenhin eine Begrenzung
erforderlich. An dem Tisch in seiner Ausgangsposition, d. h.
mit einer horizontalen Ausrichtung seiner Auflagefläche, kann
diese Begrenzung als seitliche und/oder rückwärtige
Begrenzung bezeichnet werden. Diese kann seitlich um den
Tisch herum vollständig geschlossen sein, ist jedoch
bevorzugt zumindest teilweise derart offen, dass das Auflegen
eines Blechcoils oder einer sonstigen, zu wendenden Last auf
den Tisch möglichst einfach realisiert werden kann. Durch die
nachfolgend noch genauer beschriebene Wendebewegung gelangt
die seitliche Begrenzung von einer weitgehend vertikalen
Ausrichtung in eine Ausrichtung, in der wenigstens Teile der
Begrenzung horizontal orientiert sind, so dass sie das
gewendete Coil abstützen können.
Der Antrieb des Tisches zur Durchführung der Wendebewegung
erfolgt durch eine mit dem Tisch verbundene Antriebswelle,
die zum einen bezüglich des Tisches geneigt verläuft. Zum
anderen verläuft die Antriebswelle in der Verwendungsposition
der Wendevorrichtung im Raum geneigt. Gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform beträgt die Neigung der Antriebswelle etwa
45°. Dies bedeutet, dass die Wendevorrichtung um etwa 180° zu
drehen ist, um eine zu wendende Last von einer Ausrichtung
mit vertikaler Achse in eine Ausrichtung mit horizontaler
Achse zu bringen, und umgekehrt. Hierbei sind die jeweiligen
Ausrichtungen des Tisches und der daran angebrachten
seitlichen Begrenzung derart, dass in vorteilhafter Weise das
Be- und Entladen des Tisches von im Wesentlichen derselben
Seite erfolgen kann. Beispielsweise können die seitlichen
Begrenzungen an der Rückseite sowie einem der beiden
Seitenränder des Tisches ausgeführt sein, dass ein Beladen
von der Vorderseite her nicht behindert wird. Während der
Wendebewegung wird die zu wendende Last stets zuverlässig
durch die Auflagefläche des Tisches selbst, die seitliche
Begrenzung sowie die rückseitige Begrenzung gehalten. Nach
Vollendung der Drehung liegt die Last mit der geänderten
Orientierung auf der vormals rückseitigen Begrenzung auf und
kann nunmehr von derjenigen Seite entnommen werden, von der
bereits das Beladen erfolgte. Hierdurch können in
vorteilhafter Weise die Verkehrsflächen erheblich vermindert
werden, da die erfindungsgemäße Wendevorrichtung nur von
einer Seite zugänglich sein muss. Hierdurch kann die
Wendevorrichtung beispielsweise in platzsparender Art und
Weise an einer Wand angeordnet werden.
Wenngleich vorangehend eine bevorzugte Ausführungsform
beschrieben wurde, sei angemerkt, dass die Erfindung hierauf
nicht beschränkt ist. Beispielsweise ist es ohne weiteres
denkbar, dass die Antriebswelle um einen anderen Winkel als
exakt 45° im Raum geneigt verläuft. Hierdurch ändert sich das
Ausmaß der Drehbewegung sowie die Zugänglichkeit der zu
wendenden Last vor und nach dem Wenden. Beispielsweise sind
jedoch Ausführungsformen denkbar, bei denen die
erfindungsgemäße Wendevorrichtung derart in einer Ecke eines
Raumes angeordnet werden kann, dass das Beladen von der einen
Seite und das Entladen von einer zweiten Seite erfolgt, die
um einen Winkel von etwa 90° von der ersten Seite versetzt
ist. Auch hierdurch lässt sich jedoch in vorteilhafter Weise
mit einer vergleichsweise einfach aufgebauten
Wendevorrichtung eine erhebliche Verminderung des
Platzbedarfs erreichen.
Die beschriebene Antriebswelle verläuft hierbei in
vorteilhafter Weise derart, dass die Verlängerung ihrer Achse
durch den Tisch tritt. Dies stellt einen entscheidenden
Unterschied zu den bekannten Austauschvorrichtungen dar, da
hier aufgrund der vorhandenen zwei oder mehr Wellen oder
dornartigen Aufnahmen für die Blechcoils oder Drahtbunde die
Verhältnisse deutlich anders sind. Die erfindungsgemäße
Ausrichtung der Welle derart, dass ihre verlängerte Achse
durch den Tisch tritt, führt zu dem bedeutsamen Vorteil, dass
diese Achse zumindest in der Nähe des Schwerpunktes des
Tisches einschließlich der darauf abgelegten Last verlaufen
kann. Hierdurch sind vergleichsweise geringe Antriebsmomente
erforderlich, da das Trägheitsmoment der aufgelegten Last um
die Achse der Antriebswelle gering gehalten werden kann.
Ferner ist die beschriebene Orientierung auch im Hinblick auf
die Belastungen und Belastungswechsel auf die beteiligten
Bauteile vorteilhaft.
Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Wendevorrichtung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Wie vorangehend bereits erwähnt, wird bevorzugt, dass die
Antriebswelle um etwa 45°, insbesondere 47° bezüglich der
Horizontalen geneigt ist. Hierdurch ist der Tisch nach einer
Drehung um etwa 180° im Wesentlichen von derselben Seite be-
und entladbar. In dieser Ausführungsform ist dementsprechend
lediglich eine Verkehrsfläche an der Vorderseite der
Wendevorrichtung sowohl zum Be- als auch Entladen
erforderlich. Die Drehung um lediglich etwa 180°, trotz der
erhöhten Neigung um etwa 47° bezüglich der Horizontalen,
führt zu folgendem Vorteil. Wenn die Drehung nur um 180°
erfolgt, ist die Auflagefläche des Tisches bezüglich der
Vertikalen leicht nach hinten geneigt. Hierdurch kann eine
Last zuverlässig abgestützt werden, ohne dass die Gefahr
besteht, dass sie nach vorne kippt. Dies ist insbesondere für
sogenannte Spaltringe oder Spaltbänder hilfreich, bei denen
es sich im Wesentlichen um aufgeschnittene Blechcoils
handelt. Sobald diese Spaltringe oder Spaltbänder vereinzelt
sind, besteht bei einer exakt vertikalen Ausrichtung der
Auflagefläche des Tisches die Gefahr, dass einzelne
Spaltringe oder Spaltbänder nach vorne kippen. Dies kann nur
durch eine vergleichsweise aufwändige Feststellvorrichtung,
mit welcher die Ringe oder Bänder auf den Tisch geklemmt
werden, verhindert werden. Dies Maßnahme kann bei der
beschriebenen bevorzugten Ausführungsform eingespart werden,
indem eine Neigung um mehr als 45°, insbesondere etwa 47°
erfolgt, und bei der Wendebewegung eine Drehung um lediglich
etwa 180° durchgeführt wird.
Für die Lagerung der Antriebswelle hat sich ein Gleitlager
als besonders günstig erwiesen. Dieses Lager ist zum einen
unter Kostenaspekten vorteilhaft. Insbesondere ist dieser
Kostenvorteil größer als ein gewisser Kostennachteil, der
dadurch entstehen kann, dass seitens des Antriebs ein höheres
Antriebsmoment erforderlich ist, um die in einem Gleitlager
verglichen mit einem Wälzlager etwas erhöhte Reibung
auszugleichen. Ein Gleitlager bietet darüber hinaus den
Vorteil, dass es die Bremsung unterstützt, die in bestimmten
Phasen des Wendevorgangs erforderlich ist. Mit anderen Worten
kann die Belastung der Bremseinrichtungen dadurch vermindert
werden, dass die Reibung des Gleitlagers eine gewisse
Bremswirkung entfaltet.
Für den Antrieb der erfindungsgemäßen Wendevorrichtung hat
sich die Verwendung eines Zykloidengetriebes als vorteilhaft
erwiesen. Ein derartiges Getriebe ist zum einen robust und
zum anderen äußerst platzsparend. Ferner kann es in
vorteilhafter Weise direkt an den Antrieb angeflanscht
werden. Für das Zykloidengetriebe wird bevorzugt, dass es ein
Ölbad aufweist, so dass es weitgehend wartungsfrei betrieben
werden kann.
Für die Begrenzung der Wendebewegung ist aus
Sicherheitsgründen zumindest ein Anschlag vorgesehen.
Für den Anschlag kann in besonders einfacher Weise vorgesehen
werden, dass ein einziger Anschlag vorhanden ist, der von
zwei unterschiedlichen Seiten angefahren wird, um die
Wendebewegung jeweils zu begrenzen.
Um die Sicherheit der erfindungsgemäßen Wendevorrichtung zu
gewährleisten, ist bevorzugt ein Endschalter vorgesehen, der
bei Erreichen einer definierten Endposition für ein
Abschalten des Antriebs sorgt.
Für den Endschalter wird schließlich bevorzugt, dass in
diesen ein Sicherheitsschalter integriert ist, der in
vorteilhafter Weise eingesetzt werden kann, um die Gefahr
eines Einquetschens zwischen einzelnen Komponenten der
Wendevorrichtung und den vorhandenen Anschlägen zu
verhindern.
In Fig. 1 ist schematisch eine Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Wendevorrichtung 10 dargestellt. Diese
weist eine in Form einer Pyramide angedeutete Basis 12 auf,
an der, wie nachfolgend noch genauer erläutert, ein
schematisch dargestellter Anschlag 14 vorhanden sein kann,
der zusätzlich als Abstützung verwendet werden kann, jedoch
nicht unbedingt erforderlich ist. An der Basis 12 ist eine
Antriebswelle 16 bei dem gezeigten Beispiel unter einem
Winkel von etwa 45° im Raum geneigt drehbar vorgesehen. Die
Antriebswelle 16 ist fest mit der Unterseite eines Tisches 18
verbunden, auf den in dem gezeigten Fall ein Blechcoil 20
aufgelegt ist. Dieses Auflegen kann von der Vorderseite her
geschehen, bei der es sich um diejenige Seite handelt, an
welcher der Anschlag 14 vorgesehen ist. An dem Tisch sind
eine rückseitige Begrenzung 22 und eine seitliche Begrenzung
24 vorgesehen. Diese behindern, wie erwähnt, das Auflegen des
Blechcoils 20 nicht, da die Vorderseite freigelassen ist. Am
oberen Ende der Begrenzungen kann zusätzlich eine schmale
oberseitige Abdeckung vorhanden sein, die sich lediglich im
Bereich der oberen Enden der Begrenzung 22, 24 sowie 26 (vgl.
Fig. 3) erstreckt. Das Wenden des Blechcoils 20 erfolgt durch
eine Drehung der Antriebswelle 16 und des Tisches 18 zusammen
mit der darauf aufgelegten Last in Form des Blechcoils 20 in
Richtung des Uhrzeigersinns, wenn die Vorrichtung von der
Vorderseite her betrachtet wird.
Anhand von Fig. 3, bei der es sich um eine Vorderansicht
handelt, ist deutlich erkennbar, dass das gewendete Blechcoil
20 wiederum von der Vorderseite her entnommen werden kann. Es
versteht sich, dass der Wendevorgang auch in der umgekehrten
Richtung erfolgen kann. Mit anderen Worten kann in der in
Fig. 3 gezeigten Position ein Blechcoil 20 oder eine sonstige
Last zwischen die Begrenzungen 22 und 24 eingelegt werden,
und nachfolgend durch die umgekehrte Bewegung, also entgegen
dem Uhrzeigersinn, in die in Fig. 1 gezeigte Position
gebracht werden. In dieser Position ist es problemlos
ebenfalls von der Vorderseite her entnehmbar. In dem
gezeigten Fall sind die beiden Begrenzungen 22, 24 durch eine
dritte, kürzere und schräg angeordnete Begrenzung 26
verbunden. Es versteht sich angesichts der vorangehenden
Ausführungen, dass die Begrenzungen 22, 24 und 26 auch in
beliebiger Weise anders gestaltet sein können, solange in der
Position gemäß Fig. 1 das Be- oder Entladen nicht behindert
wird, und in sämtlichen Zwischen- und Endpositionen der
Bewegung das Blechcoil 20 sicher in der Vorrichtung gehalten
wird.