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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung und ein Verfahren zum Fördern von Kleineisenartikeln,
z.B. Stanzteilen, aus magnetisierbarem Material, bei dem die Kleineisenartikel
auf ihrer Förderstrecke
in eine gewünschte
Lage verbringbar sind.
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Aus dem Stand der Technik sind vielfältige Vorrichtungen
und Verfahren zur Beförderung
von Kleineisenartikeln bekannt. Dabei entsteht häufig das Problem, die beförderten
Kleineisenartikel auf ihrer Förderstrecke
so auszurichten, daß sie
ohne manuelle Eingriffe in automatisierten Arbeitsprozessen weiterverarbeitbar
sind. Insbesondere, wenn die Kleineisenartikel als Schüttgut vor
der Förderstrecke anfallen,
genügt
es nicht, die Teile durch seitliche Anschläge und Trichter auszurichten,
häufig
müssen
die Kleineisenartikel um z. B. 180° in Längsrichtung oder die Vorder-
auf die Rückseite
gedreht werden. Ein weiteres Problem ist darin zu sehen, daß die herkömmlichen
Systeme zum Drehen der Kleineisenartikel die Fördergeschwindigkeit beeinträchtigen.
Im Bereich der Montage- und Handhabungstechnik für kleine Teile kommt es häufig auf
schnelles Bewegen und sicheres Positionieren der einzelnen Teile
an. Häufig
werden aufwendige Puffersysteme eingesetzt, um in nachfolgenden
Arbeitsprozessen infolge einer erforderlichen Drehung aus der kontinuierlichen Zuförderung
ausfallende Teile zu ersetzen. Die mechanischen Systeme zum Ergreifen,
Drehen und Wiedereinschleusen von Kleineisenartikeln in den Förderprozess
sind teuer und nicht immer zuverlässig.
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Aus dem Stand der Technik ist es
bekannt, im Rahmen der gattungsgemäßen Fördervorrichtungen Magnetsysteme
einzusetzen. So werden Hufeisenmagnete aus gegossenem AlNiCo oder
Klotzmagnete aus Hartferrit, z.B. Bariumferrit eingesetzt. Diese
Dauermagnetsysteme können
bisher nur unzureichende Haltekräfte
aufbauen, da die Magnete für
diesen Einsatz einerseits baulich sehr klein sein müssen, an
ungünstiger
Stelle positioniert sind und andererseits nur über vergleichsweise schwache
Magnetkräfte
vertilgen. Je nach räumlicher
Anordnung reichen die Magnetkräfte
auch nicht aus, um den relativ großen Abstand zu dem zu transportierenden
Kleinteil zu überwinden,
der durch die Dicke des Förderbands
gegeben ist. Die bekannten Systeme versagen aber insbesondere dann,
wenn Teile gedreht werden müssen,
um in einer richtigen Lage dem Abgabebereich zugefördert zu
werden, weil die Teile dann nicht mehr von den Magnetkräften kontrollierbar sind.
Deshalb gibt man in der Fördertechnik
heute allgemein den mechanischen Fördersystemen den Vorzug.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Fördern von
Kleineisenartikeln, z.B. Stanzteilen, aus magnetisierbarem Material
zur Verfügung
zu stellen, welches die Kleineisenartikel mit hoher Geschwindigkeit
befördert
und zuverlässig
eine passende Ausrichtung der Kleineisenartikel im Abgabebereich
gewährleistet,
auch wenn diese dazu gewendet werden müssen.
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Die Aufgabenstellung wird durch eine
Vorrichtung gelöst,
die die erfindungsgemäßen Merkmale
gemäß Anspruch
1 aufweist. Die Aufgabe wird auch durch das erfindungsgemäße Verfahren
gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 4 gelöst.
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Vorteilhaft ist die Kombination aus
einer Walze, über
die ein Kleineisenartikel hinwegbefördert wird, mit einem benachbart
zur Walze angeordneten Umlenkteil, weil das Umlenkteil den Kleineisenartikel in
dieser Zone leicht erfassen kann.
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Der Einsatz von Magnetkräften entlang
der Förderstrecke
wirkt sich vorteilhaft aus, um die Kleineisenartikel während seines
Durchlaufs durch die Förderstrecke
auf dem Förderweg
zu halten. Die magnetische Zug- oder Haltekraft kann wie ein mehrfach erhöhtes Eigengewicht
der magnetisierbaren Teile wirken, erhöht die Haftung der Kleineisenartikel
auf dem Förderelement
und vergrößert die
tangentiale Vorschubkraft. Die Kleineisenartikel sind auf dem Förderelement
gehalten und können
so auch Höhenunterschiede
auf der Förderstrecke überwinden.
Eine ausreichende Magnetkraft kann durch schaltbare Elektromagnete
oder starke Dauermagnete erzeugt werden, die bevorzugt dicht unter
der Förderstrecke der
Kleineisenartikel positioniert sind.
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Als besonders vorteilhaft hat sich
herausgestellt, in oder auf der Walze Magnete anzuordnen, zu der
ein Umlenkteil benachbart angeordnet ist. Durch die Anordnung von
starken Magneten im Bereich der Walze bleibt zumindest der untere
Teil eines Kleineisenartikels permanent im Bereich der Magnetkraft, und
der Kleineisenartikel kann über
den gesamten Förderweg
kontrolliert geführt
sein.
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Als Förderband kann vorzugsweise
ein preiswerter Zahnriemen benutzt werden, der kostengünstig beschafft
und ohne Schlupf über
Standard-Zahnriemen-Walzen angetrieben werden kann. Die doppelte
Fördergeschwindigkeit
des Förderelementes
schafft genügend
Zeit, ein Teil über
seine Länge
umzudrehen, bevor das nächste
Teil befördert wird.
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Außerdem gelingt eine zuverlässige Vereinzelung
der zugeförderten
Kleineisenartikel, wenn die Fördergeschwindigkeit
des Förderelementes
größer ist
als die Fördergeschwindigkeit
des Zuförderers. Die
Vereinzelung erlaubt dann eine zuverlässige Prüfung der Lage eines jeden Kleineisenartikels.
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Die Zuführung der Teile kann in etwa
horizontaler Richtung aus einem Teileförderer erfolgen, der ständig mit
hoher Geschwindigkeit betreibbar ist. Seine Fördergeschwindigkeit beeinträchtigende
Einrichtungen wie Schikanen zur Orientierung hinsichtlich der Vorderoder
Hinterkante der Kleineisenartikel können entfallen. Die passende
Ausrichtung der Kleineisenartikel erfolgt auf der Förderstrecke,
die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung überbrückt ist.
Die Kleineisenartikel verlassen den Teileförderer kontinuierlich auf Stoß hintereinander
in gewünschter Ausrichtung
liegend.
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Der Abtransport, das Vereinzeln,
das Prüfen der
Lage, das bei Bedarf erforderliche Wenden und das Umlenken bzw.
Wenden in der Querachse sowie das Übergeben der Teile an eine
nachgeschaltete Einrichtung, muß in
wesentlich höherer
Fördergeschwindigkeit
als die Zuführung
erfolgen; die aufgabengemäß hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit
ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung.
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Die fertig ausgerichteten Stanzteile
können aufgerichtet
stehend an nachgeordnete Einrichtungen übergeben werden.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung
sowie bevorzugte Ausführungsformen
ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Erfindung wird nun
anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es
zeigen:
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1 in
grundsätzlicher
Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung
für den
Abtransport, das Vereinzeln, das Prüfen der Lage, das bei Bedarf erforderliche
Wenden und das Umlenken sowie das Übergeben eines Stanzteils in
einen Puffer,
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2 bis 5 den funktionellen Ablauf, wenn
das betreffende Teil vor der Übergabe
gewendet werden muß und
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6 und 7 den funktionellen Ablauf, wenn
das betreffende Teil vor der Übergabe
nicht gewendet werden muß.
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In 1 ist
beispielhaft dargestellt, wie die Stanzteile (1) hintereinander
in Längsrichtung
auf Stoß liegend,
jedoch nicht nach der Lage ausgerichtet, von dem Auslaufelement
(2) eines Teileförderers auf
das Förderband
(3) des Magnet-Transport-Systems gelangen. Das Förderband
(3) kann sich wie dargestellt über die gesamte Länge des
Förderwegs erstrecken,
es kann aber auch unterteilt sein in einen von einem ersten Förderband
abgedeckten Zuförderabschnitt,
der sich von einer Einlaufposition bis zur Walze (7) erstreckt,
und einem von einem zweiten Förderband
abgedeckten Abförderabschnitt,
der sich von der Walze (7) bis zum Abgabebereich erstreckt, wobei
das Förderband
des ersten oder zweiten Abschnitts auch die Walze (7) umgreifen
kann; es ist aber auch möglich,
daß die
Walze (7) nicht bereichsweise von einem Förderband
umgriffen ist. Der Unterbau (4) beinhaltet Dauermagnete
aus der Gruppe der Seltenen Erden, die für den vorgesehenen Einsatz
optimiert wurden. Die Fördergeschwindigkeit
ist mindestens doppelt so groß wie
die des Teilförderers, dadurch
wird eine sichere Vereinzelung in ausreichendem Abstand für die Handhabung
der einzelnen Teile erreicht. Die Stanzteile (1) gelangen
in den Bereich einer Vorrichtung zur Lagenprüfung (5). Hier wird
festgestellt, ob das betreffende Stanzteil (1) mit der
Fuß- oder
Kopfseite voran gefördert
wird oder aus sonstigen Gründen
ein Drehen erforderlich ist und ein entsprechendes Signal an die
Steuerungseinheit (13) bereitgestellt und für die Ansteuerung des
Umlenkteils (6) genutzt wird.
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Bevor die Stanzteile (1)
in den Einflussbereich der Krafteinwirkung der Walze (7)
gelangen, stellt die Steuerungseinheit (13) entsprechend
der Lagenprüfung
sicher, dass das Umlenkteil (6) nicht aktiv oder aktiv
ist, mit der Folge, dass das Stanzteil (1) beim Übergang
von der Horizontalförderung
zum Passieren der Walze (7) im Ausführungsbeispiel um 90° oder um
270° umgelenkt
bzw. umgelenkt und gewendet wird. Je nach Anwendungsfall sind auch
andere Umlenkungsgrade möglich.
Dadurch wird sichergestellt, dass alle Stanzteile (1) immer
mit der Fußseite
voran an den Einflussbereich der Krafteinwirkung des Unterbaus im Übergabebereich
und dann in den Einlaufbereich des nachgeschalteten Systems (9),
z.B. einen Puffer, gefördert
werden.
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Für
die erfindungsgemäße Vorrichtung
können
Magnete verwendet werden, die individuell für den vorgesehenen Einsatz
optimiert wurden. Neben passenden Elektromagneten können auch
Dauermagnete mit besonders starkem Magnetfeld verwendet werden,
wie z.B. Neodymium-Eisen-Bor-Magnete. Diese müssen der geometrischen Form
und Abmessung des verfügbaren
Einbauraums angepasst werden oder weisen Standardmaße auf,
z.B. Rundmagnete mit den Maßen
Durchmesser x Länge.
Die Magnete werden im Unterbau des Förderelements selbst oder auf
der nicht förderaktiven
Seite des Förderelements,
z.B. in einer oder mehreren Reihen in bestimmten Abständen bei
geeigneter Nord-Süd-Ausrichtung
der einzelnen Magnete, etwa alle Magnete in gleicher oder in wechselnder
Richtung so angeordnet, daß ihr
Magnetfeld über
die auf der förderaktiven
Seite liegenden Oberfläche
des Förderelements
hinaus wirkt.
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Das Förderband (3) ist in
dieser Bauform als umlaufender Zahnriemen ausgeführt, der auf seiner glatten
Seite Stanzteile (1) transportiert. Er wird von einer Umlenk-
bzw. Antriebswalze (10) angetrieben, einer frei laufenden
Walze eines Riemenspanners (11) gespannt und über eine
ebenfalls frei laufende Umlenkwalze (12) geführt.
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In 2 bis 5 sind die Magnete (14)
des Magnet-Unterbaus im Einlaufbereich (4), die Magnete
(15) der Magnet-Umlenk-Walze (7) und die Magnete
(16) des Magnet-Unterbaus im Abgabebereich (8)
schematisch angedeutet. Es ist zu erkennen, wie die Stanzteile im
Durchlauf vom Krafteinfluss des einen zum anderen Teilstücks wechseln
und an Ende den Krafteinfluss der Magnete (16) des Magnet-Unterbaus
im Abgabebereich (8) verlassen und übergeben werden.
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Es ist ferner gezeigt, wie das Stanzteil
(1) um das aktivierte Umlenkteil herum eine 270°-Wendung beim Passieren
der Umlenkung erfährt
und in ausgerichtetem Zustand weiter transportiert wird.
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In 6 bis 7 ist gezeigt, wie das Stanzteil
(1) bei nicht aktiviertem Umlenkteil von den Magneten (15)
der Umlenkwalze (7) gehalten, eine 90°-Umlenkung ertährt.