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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Be- und Entladen eines Regalgestells eines Ofenwagens mit Brenn-,
Sinter- oder Trockengut mit
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- a) einer ersten Hubvorrichtung, die ihrerseits
umfaßt:
aa)
einen in vertikaler Richtung verfahrbaren Hubschlitten;
ab)
einen von dem Hubschlitten getragenen, gegenüber diesem horizontal verfahrbaren
Verschiebeschlitten;
ac) einem von dem Verschiebeschlitten
getragenen Fördersystem.
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Eine derartige Vorrichtung, die nur
eine einzige Hubvorrichtung aufweist, ist in der
DE 44 16 214 C2 beschrieben.
Bei dieser wird das Gut beim Beladen des Regalgestells in einer
zurückgezogenen Stellung
des Verschiebeschlittens auf den vom Regalgestell abgewandten Endbereich
des Fördersystems
aufgesetzt. Der Verschiebeschlitten wird darauf mit seinem vorderen,
leeren Endbereich in den Zwischenraum zwischen der zu beladenden
Regalebene und der darunter liegenden Regalebene eingefahren und
sodann angehoben, bis die Förderebene
des Fördersystems
oberhalb der Prismen des Regalgestells liegt, auf denen das Gut
abgesetzt werden soll. Nunmehr wird das Fördersystem in Gang gesetzt,
so daß das
Gut in denjenigen Bereich des Fördersystems
gebracht wird, der oberhalb der zu beladenden Prismen liegt. Durch
Absenken des Hubschlittens kann jetzt das Gut auf diesem Prismen
abgesetzt werden. Abschließend
wird der Verschiebeschlitten wieder aus dem Regalgestell zurückgefahren
und ein neuer Beladezyklus kann beginnen.
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Das Entladen eines Regalgestells
geschieht mit der bekannten Vorrichtung mit sinngemäß umgekehrtem
Bewegungsablauf.
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Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung
ist, daß der
Verschiebeschlitten in der Be- und Entladeposition, in welcher er
mit einem Bereich in das Regalgestell eingefahren ist, weit auskragt.
Die hierdurch entstehenden Momente können nur bei verhältnismäßig leichtem
Gewicht der Güter
mit vernünftigem
konstruktivem Aufwand aufgenommen werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der auch
sehr schwere Güter
auf ein Regalgestell geladen bzw. einem Regalgestell entnommen werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Vorrichtung außerdem
umfaßt:
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- b) eine zweite Hubvorrichtung, die in einem
solchen Abstand von der ersten Hubvorrichtung angeordnet ist, daß das Regalgestell
zwischen beiden Hubvorrichtungen Platz findet, und die umfaßt:
ba)
einen in vertikaler Richtung verfahrbaren Hubschlitten;
bb)
ein von dem Hubschlitten getragenes Fördersystem;
- c) eine Verriegelungseinrichtung, mit welcher der Verschiebeschlitten
der ersten Hubvorrichtung in einer ausgefahrenen Stellung mit dem
Hubschlitten der zweiten Hubvorrichtung mechanisch koppelbar ist; wobei
- d) Vertikalbewegungen der beiden Hubschlitten in einer Zeit,
in welcher der Verschiebeschlitten der ersten Hubvorrichtung mit
dem Hubschlitten der zweiten Hubvorrichtung durch die Verriegelungseinrichtung mechanisch
gekoppelt ist, synchronisiert sind.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der
Vorrichtung gelingt es, den Verschiebeschlitten der ersten Hubvorrichtung
in der Zeit, in welcher er frei auskragt, um zwischen die Regalebenen
des Regalgestells einfahren zu können,
von Gewicht zu entlasten. Erst dann, wenn das der zweiten Hubvorrichtung
benachbarte Ende des Verschiebeschlittens der ersten Hubvorrichtung
mechanisch an den Hubschlitten der zweiten Hubvorrichtung angekoppelt
ist und daher die auf den Verschiebeschlitten wirkenden Gewichtskräfte über beide
Hubvorrichtungen abgeführt werden
können,
werden die Güter
auf den das Regalgestell durchsetzenden Verschiebeschlitten gefahren.
Auch darauf folgende Hub- oder
Senkbewegungen erfolgen in diesem mechanisch gekoppelten Zustand,
in dem der Verschiebeschlitten der ersten Hubvorrichtung keinen
großen
Biegemomenten mehr ausgesetzt ist. Auf diese Weise können sehr schwere
Güter problemlos
auf das Regalgestell aufgeladen oder diesem wieder entnommen werden.
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Zweckmäßigerweise ist eine Lichtschrankeneinrichtung
vorgesehen, welche den Raum zwischen den beiden einander zugewandten
Enden des Verschiebeschlittens der ersten Hubvorrichtung und des
Hubschlittens der zweiten Hubvorrichtung überwacht.
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Diese Lichtschrankeneinrichtung kann,
um dem den zu überwachenden
Raum flächig
abscannen zu können,
ein lineares Array von Einzellichtquellen und ein hierzu im wesentlichen
lineares Array von Einzellichtdetektoren umfassen.
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Bevor also der Verschiebeschlitten
der ersten Hubvorrichtung in das Regalgestell einfährt, wird geprüft, ob der
hierfür
erforderliche Raum frei ist. Ist dies nicht der Fall, wird die Bewegung
des Verschiebeschlittens gestoppt und ein Warnsignal erzeugt.
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Die Verriegelungseinrichtung kann
mindestens einen in horizontaler Richtung verschiebbaren Riegel
aufweisen, der an dem Hubschlitten der zweiten Hubvorrichtung oder
dem Verschiebeschlitten der ersten Hubvorrichtung geführt ist
und mit einem Endbereich in einer Stellung in eine Aufnahme an dem Verschiebeschlitten
der ersten Hubvorrichtung oder an dem Hubschlitten der zweiten Hubvorrichtung
eingreift. Über
diesen mindestens einen Riegel, der entsprechend dimensioniert werden
muß, werden
dann die vertikal gerichteten Kräfte
von dem Verschiebeschlitten der ersten Hubvorrichtung teilweise
auf den Hubschlitten der zweiten Hubvorrichtung übertragen.
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Der Riegel kann an seinem Ende eine
frei drehbare Rolle aufweisen. Dies erleichtert das Einführen des
Riegels in die entsprechende Aufnahme.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung sind die Steuerungen für die Hubbewegungen der beiden
Hubschlitten zur Synchronisierung der Hubbewegung als Master und
Slave geschaltet. Hierdurch läßt sich
eine absolute synchrone Bewegung erzielen, wie sie zur gemeinsamen,
mechanisch gekoppelten Bewegung der beiden Hubschlitten unerläßlich ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
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1 in
schematischer Seitenansicht eine Vorrichtung zum Be- und Entladen
eines Ofenwagens mit schweren Aluminium-Sinterteilen, und zwar in
einer ersten Arbeitsposition;
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2 die
Draufsicht auf die Vorrichtung der 2;
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3 die
Vorrichtung der 1 und 2, jedoch in einer zweiten
Arbeitsposition;
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4 die
Draufsicht auf die Vorrichtung der 3;
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5 die
Seitenansicht eines Hubportals, das Teil der Vorrichtung der 1 bis 4 ist;
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6 die
Seitenansicht einer Verriegelungseinrichtung, die Teil der Vorrichtung
der 1 bis 5 ist, gemeinsam mit benachbarten
Teilen der Hubportale, die durch die Verriegelungseinrichtung verbunden
werden;
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7 eine
isolierte Seitenansicht der Verriegelungseinrichtung;
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8 eine
Draufsicht auf die Verriegelungseinrichtung der 7.
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Mit der in der Zeichnung dargestellten
und nachfolgend beschriebenen Vorrichtung sollen schwere Aluminium-Sinterteile,
die jeweils ein Gewicht von etwa 150 kg besitzen, in grünem Zustand auf
einen Ofenwagen aufgeladen werden, der diese Aluminiumteile dann
durch einen Sinterofen führt. Nach
dem Brennvorgang werden die Aluminium-Sinterteile mit der selben
Vorrichtung wieder reihenweise dem Ofenwagen entnommen.
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Zunächst wird auf die 1 und 2 Bezug genommen. Wie diese zeigen, umfaßt die Be-
und Entladevorrichtung zwei in Abstand voneinander angeordnete,
auf dem Boden 1 des Raums befestigte Hubportale 2 und 3.
Zwischen den beiden Hubportalen 2 und 3 befindet
sich ein Ofenwagen 4, der mit seinen Rädern 5, 6 auf
einer nur schematisch dargestellten Verschiebeeinrichtung 7 steht.
Der Ofenwagen 4 wird mit Hilfe der Verschiebeeinrichtung 7 von der
Gleisschleife, die durch den Sinterofen führt, zum Be- und Entladen mit Hilfe der Verschiebeeinrichtung 7 senkrecht
zur Zeichenebene von 1 zwischen die
beiden Hubportale 2 und 3 gebracht. Der Ofenwagen 4 trägt in bekannter
Weise ein Regalgestell 8, das seinerseits aus vertikal
verlaufenden Säulen 9 und
von diesen in unterschiedlichen horizontalen Regalebenen gehaltenen
Traggittern 10, 11, 12 besteht. Auf die
Traggitter 10, 11, 12 können die
zu brennenden bzw. gebrannten Aluminium-Sinterteile entweder direkt oder über eine
Brennplatte aufgestellt werden.
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Das in 1 links
von dem Ofenwagen 4 dargestellte Hubportal 2 umfaßt zwei
vertikal verlaufende Ständer 13 (vgl. 4 und 5), die in ihrem oberen Bereich durch
eine Quertraverse 16 miteinander verbunden sind und an
denen ein Hubschlitten 15 vertikal verschiebbar geführt ist.
Die Führungen 17 für den Hubschlitten 15 sind
jeweils an den Innenseiten der Ständer 13 angeordnet,
wie dies sehr schematisch in 1 zu
erkennen ist. Wie 5 zeigt, besitzt
der Hubschlitten 15 an gegenüberliegenden Seiten jeweils
einen Befestigungsansatz 18 bzw. 19, an dem jeweils
ein Ende eines Zahnriemens 20 bzw. 21 befestigt
ist. Die Zahnriemen 20 und 21 sind jeweils über Zahnriemenscheiben 22, 23 geführt und an
ihren auf der gegenüberliegenden
Seite von den Zahnriemenscheiben 22, 23 herabhängenden
Enden mit einem nicht dargestellten Ausgleichsgewicht verbunden.
Die Zahnriemenscheiben 22, 23 sitzen drehschlüssig auf
einer gemeinsamen, horizontalen Antriebswelle 24, die von
einem Antriebsmotor 25 verdreht werden kann.
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Der Hubschlitten 15 trägt ein insgesamt
mit dem Bezugszeichen 26 gekennzeichnetes Rollenfördersystem.
Dieses umfaßt
zwei parallel zueinander und horizontal verlaufende Längstraversen 27,
die, wie insbesondere die 1 und 3 zeigen, beidseits seitlich über die
Ständer 13 des
Hubportals 2 hinausragen. An den Längstraversen 27 sind
die gegenüberliegenden
Enden von Förderrollen 29 drehbar
gelagert, die in einem Endbereich von einem Endlosriemen 30 (vgl. 1 und 3) angetrieben werden. Der Endlosriemen 30 ist über die
verschiedenen Förderrollen 29 sowie
verschiedene Spannrollen geführt.
In den 1 und 3 sind die Förderrollen 29 und
die Spannrollen zur Entlastung der Zeichnung nur durch ihre Achskreuze
symbolisiert und selbst nicht dargestellt. Gezeichnet jedoch ist
eine gleichzeitig die Funktion einer Spannrolle übernehmende Antriebsrolle 31,
die mit einem nicht sichtbaren Antriebsmotor verbunden ist. Durch
Drehung der Antriebsrolle 31 wird somit der Endlosriemen 30 in
Bewegung gesetzt, der seinerseits wieder alle Förderrollen 29 und Spannrollen
in Drehung versetzt.
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Die Längstraversen 27 tragen
außerdem
an ihren gegenüberliegenden
Enden jeweils eine Lichtschranke 32, deren Lichtstrahlen
vertikal verlaufen und der Überwachung
des Spalts zur jeweils benachbarten Vorrichtung in hier nicht näher interessierender
Weise dienen.
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Die vorderen und hinteren Enden der Längstraversen 27 sind
außerdem
jeweils mit einer Verriegelungseinrichtung 33 versehen,
die der mechanisch stabilen Verbindung zwischen den entsprechenden
Enden des Hubschlittens 15 und den hieran anzuschließenden weiteren
Vorrichtungen dienen, wie später
noch deutlich wird.
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Der Aufbau der Verriegelungseinrichtung 33 ist
in den 7 und 8 näher dargestellt. Sie umfaßt zwei
parallele, horizontal verlaufende Führungen 34, 35,
die an den Längstraversen 27, 28 befestigt
sind (die Längstraversen
sind in den 7 und 8 nicht eingezeichnet). Zwischen
den Führungen 34, 35 ist ein
Verriegelungsschlitten 36 horizontal und linear verschiebbar
geführt,
der zwei hervorstehende, an ihren Enden jeweils mit einer Rolle 39, 40 versehene Riegel 37, 38 aufweist.
Der Verriegelungsschlitten 36 läßt sich mit Hilfe eines Pneumatikzylinders 41,
der an einem Ende gelenkig mit den Längstraversen 27 und
am anderen Ende gelenkig mit dem Hubschlitten 36 verbunden
ist, hin- und herbewegen.
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Das in den 1 und 3 rechts
von dem Ofenwagen 4 dargestellte Hubportal 3 besitzt
einen ähnlichen
Aufbau wie das oben beschriebene Hubportal 2. D. h., es
besitzt ebenfalls zwei vertikale Ständer 41, von denen
in den 1 und 3 nur einer erkennbar ist
und die oben durch eine Quertraverse 42 miteinander verbunden
sind. An den Ständern 41 ist
ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 43 versehener Hubschlitten
vertikal verfahrbar, wozu ein in
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1 und 3 nicht im einzelnen erkennbarer Zahnriemenantrieb
dient, der demjenigen des Hubportals 2 entspricht.
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Auch der Hubschlitten 43 trägt ein Rollenfördersystem 44.
Während
jedoch das Rollenfördersystem 26 des
in den 1 und 3 linken Hubportals 2 starr
mit dem Hubschlitten 15 verbunden ist, befindet sich das
Rollenfördersystem 44 des
Hubportals 3 auf einem Verschiebeschlitten 45,
der an den Längstraversen 46 des
Hubschlittens 43 in deren Längsrichtung verschiebbar geführt ist.
Diese Längsverschiebung
des Verschiebeschlittens 45 wird mit Hilfe eines an den
Längstraversen 46 des
Hubportals 3 befestigten Antriebsmotors 47 bewirkt.
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Die in den 1 und 3 nach
links weisenden Enden der Längstraversen 46 des
Hubportals 3 sind mit einem quer verlaufenden Profil 48 verbunden (vgl. 6 und 8), an dem zwei Riegelaufnahmen 49, 50 befestigt
sind. Die Riegelaufnahmen 49, 50 arbeiten in weiter
unten erläuterter
Weise mit den Riegeln 37, 38 der Verriegelungseinrichtung 33 am
rechten Ende des Hubschlittens 15 des in 1 linken Hubportals 2 zusammen.
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Wie den 1 und 3 zu
entnehmen ist, sind Lagerklötze 51,
an denen die in 1 nicht
erkennbaren Förderrollen
des Rollenförderers 44 gelagert sind,
in Abständen
voneinander auf den Längstraversen 46 befestigt,
so daß zwischen
ihnen Spalte 52 entstehen. Die Abstände zwischen den Spalten 52 wiederum
stimmen mit den Abständen
zwischen den Prismen 53 überein, die als Teil der Traggitter 10, 11, 12 des
Ofenwagens 4 das Gut in den einzelnen Regalebenen tragen.
Da diese Abstände,
wie insbesondere den 1 und 2 zu entnehmen ist, nicht
konstant sind, liegen zwischen benachbarten Spalten 52 am
Verschiebeschlitten 45 des Hubportals 3 abwechselnd
zwei bzw. drei Förderrollen
zwischen benachbarten Spalten. Dort, wo drei Förderrollen zwischen zwei benachbarten
Spalten 52 vorgesehen sind, dient eine zusätzliche
Spannrolle dazu, auch der mittleren Förderrolle einen ausreichenden
Umschlingungswinkel zu geben.
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Der Antriebsmotor 55 für den Endlosriemen 54,
der die Förderrollen
des Hubportals 3 antreibt und hierzu sowohl um diese als
auch um entsprechende Spannrollen geschlungen ist, befindet sich
am in den 1 bis 4 rechten Ende des Verschiebeschlittens 45.
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Auch der Verschiebeschlitten 45 ist
an seinem dem Hubportal 2 zugewandten Ende mit einer Lichtschranke 56 versehen,
deren Lichtstrahlen zur Überwachung
des entsprechenden, dem Verschiebeschlitten 45 unmittelbar
benachbarten Raums senkrecht gerichtet sind.
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Das dem rechten Hubportal 3 zugewandte Ende
des Hubschlittens 15 des linken Hubportals 2 schließlich ist
mit einem Lichtsender 57 ausgerüstet, der ein lineares Array
von Einzellichtquellen, beispielsweise LEDs, umfaßt. Der
Lichtsender 57 wirkt mit einem Lichtempfänger 58 am
dem Hubportal 2 zugewandten Ende des Hubschlittens 43 des
Hubportals 3 lichtschrankenartig zusammen. Der Lichtempfänger 58 umfaßt ein lineares
Array von Einzellichtdetektoren, beispielsweise von Fotodioden,
das sich parallel zum Lichtsender 57 erstreckt. Auf diese Weise
bildet sich zwischen dem Lichtsender 57 und dem Lichtempfänger 58 ein
Gitter oder Fächer
aus Lichtstrahlen.
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Die Funktion der oben beschriebenen
Vorrichtung beim Beladen des Ofenwagens 4 ist wie folgt:
Der
Hubschlitten 15 des linken Hubportals 2 wird,
von links her kommend, durch einen stationären nicht dargestellten Förderer mit
den zu sinternden Aluminiumteilen beladen. Im konkreten Fall werden
drei derartige Aluminium-Sinterteile
auf das Rollenfördersystem 26 des
linken Hubportals in einer Reihe aufgebracht. Der Hubschlitten 15 befindet
sich dabei auf einer dem stationären
Förderer
enstprechenden Höhe.
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Sodann wird die Regalebene ausgewählt, auf
welcher die Aluminium-Sinterteile aufgesetzt werden uollen. Im in
der Zeichnung dargestellten Fall handelt es sich dabei um die oberste
Regalebene, welcher das Traggitter 12 zugeordnet ist. Der
Hubschlitten 15 des linken Portals 2 wird in eine
Höhe angehoben,
die etwas niedriger als der Tragrost 12 ist. Gleichzeitig
oder zuvor, ggfs. auch danach, wird auch der Hubschlitten 43 in
die selbe Höhe
gebracht. Mit Hilfe der zwischen dem Lichtsender 57 und
dem Lichtempfänger 58 gebildeten
Lichtschrankeneinrichtung wird geprüft, ob der Raum zwischen den
beiden oberen Regalebenen, also zwischen den Traggittern 11 und 12 frei
ist. Ist dies der Fall, wird der Verschiebeschlitten 45 am
rechten Hubportal 3 nach links ausgefahren, durch den Zwischenraum
zwischen den Traggittern 11 und 12 hindurch, bis
sein linkes Ende in der Nähe
des rechten Endes des Hubschlittens 15 des linken Hubportals 2 angelangt
ist. Nunmehr wird mit Hilfe des Pneumatikzylinders 41 der Verriegelungsschlitten 36 in
der Sicht der Figuren nach rechts ausgefahren; die Riegel 37 und 38 bewegen
sich in die Riegelaufnahmen 49, 50 am Verschiebeschlitten 45 des
Hubportals 3 hinein, wobei das Einführen durch die Rollen 39 und 40 erleichtert
ist. Nunmehr besteht eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den
beiden Hubschlitten 15 und 43 der beiden Portale 2, 3,
welche in der Lage ist, vertikale Kräfte aufzunehmen.
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Beide Hubschlitten 15, 43 werden
nunmehr synchron angehoben, wobei die Prismen 53 des obersten
Traggitters 12 von den Spalten 52 des Hubschlittens 43 aufgenommen
werden. Die Synchronität
der Bewegung wird dadurch sichergestellt, daß die Steuerungen der Hubschlitten 15, 43 als
Master und Slave geschaltet sind. Die von den Förderrollen an den beiden Hubschlitten 15 und 43 definierte
Förderebene
liegt am Ende dieser synchronen Hubbewegung etwas oberhalb der oberen
Flächen
der Prismen 53 des Traggitters 12. Nunmehr werden
die Förderrollen
der beiden Hubschlitten 15 und 43 derart in Drehung
versetzt, daß die
auf dem Hubschlitten 15 des linken Hubportals 2 befindlichen
Aluminium-Sinterteile auf das Rollenfördersystem 44 des
rechten Hubportals 3 transportiert werden. Die Gewichtskräfte dieser
Aluminium-Sinterteile
werden auf Grund der Verriegelungseinrichtung 33 nicht
nur über
die Ständer 41 des
in 3 rechten Hubportals
sondern auch über
die Ständer 13 des
in 1 linken Hubportals 2 zum
Boden hin abgeleitet.
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Beide Hubschlitten 15, 43 werden
nunmehr synchron abgesenkt, wobei die Aluminium-Sinterteile auf
den Prismen 53 des obersten Traggitters 12 abgesetzt
werden. Nun kann der Verschiebeschlitten 45 des rechten
Hubportals 3 wieder aus dem Zwischenraum zwischen den beiden
oberen Regalebenen des Ofenwagens 4 in die in 1 dargestellte Position zurückgefahren
werden. Zur Beladung des nächst unteren
Traggitters 11 wiederholen sich die oben geschilderten
Vorgänge,
allerdings in entsprechend niedrigerer Höhe, bei welcher der Verschiebeschlitten 44 des
rechten Hubportals 3 in den Zwischenraum zwischen den Traggittern 10 und 11 einfährt.
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Das Entladen der fertiggestellten
Aluminium-Sinterteile von dem Ofenwagen 4 geschieht in sinngemäß umgekehrter
Bewegungsfolge:
Es sei angenommen, daß das oberste Traggitter 12 entladen
werden soll. Hierzu wird bei entsprechender Höhe der beiden Hubschlitten 15 und 43 der
Verschiebeschlitten 45 des rechten Hubportals 3 in
den Zwischenraum zwischen den Traggittern 11, 12 von rechts
her eingeschoben. Zuvor wurde mit Hilfe der Lichtschranke 57, 58 geprüft, ob dieser
Zwischenraum frei ist. Die benachbarten Enden der beiden Hubschlitten 15, 43 werden
mit Hilfe der Verriegelungseinrichtung 33, kraftschlüssig verbunden.
Nunmehr werden beide Hubschlitten 15, 43 synchron
angehoben, wobei erneut die Prismen 53 des obersten Tragegitters 12 in
die Spalte 52 des Verschiebeschlittens 45 eintreten.
Die Aluminium-Sinterteile werden von den Prismen 53 abgehoben
und von dem Rollenfördersystem 44 des
rechten Hubportals 3 übernommen.
Durch entsprechende, nunmehr gegensinnige Verdrehung der Förderrollen
an den beiden Rollenförderssytemen 26 und 44 werden
die Aluminium-Sinterteile auf den Hubschlitten 15 des linken Hubportals 2 überführt. Nunmehr
kann die Verriegelungseinrichtung 33 gelöst und der
Verschiebeschlitten 44 des rechten Hubportals 3 wieder
in die in 1 dargestellte
Position zurückgefahren
werden.
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Die auf dem Hubschlitten 15 des
linken Hubportals 2 befindlichen Aluminium-Sinterteile
werden mit Hilfe des Rollenförderyystems 26 nach
links an den benachbarten stationären Förderer abgegeben, wobei ggf.
zuvor eine entsprechende Vertikalbewegung des Hubschlittens 15 stattgefunden
hat.