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Vorrichtung zur schrittweisen Förderung einer Reihe von Werkstücken,
wie Stahl- oder Metallblöcken, durch einen Induktions-Durchlfaufofen Zum Erhitzen
von Werkstücken, wie Stahl- oder Metallblöcke, z. B. für eine Warmverformung werden
vielfach Induktions-Durchlauföfen verwendet, durch welche die Werkstücke in einer
Reihe schrittweise hindurchgefördert werden.
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Die Entnahme des jeweils am Ofenausgang befindlichen Werkstückes erfolgt
- nachdem dies Werkstück die vorgesehene Temperatur erreicht hat - nach einem bekannten
Verfahren in der Weise, daß die ganze im Ofen befindliche, beispielsweise auf Gleitschienen
liegende Werkstückreihe zunächst um eine Weglänge vorgeschoben wird, die größer
ist als die Länge eines Werkstückes, so daß das vorderste Werkstück der Reihe leicht
abgenommen werden kann. Danach werden die übrigen Werkstücke um einen Schritt zurückgefördert,
der um eine Werkstücklänge kleiner ist, als der Vorwärtsschritt, so daß das jetzt
vorderste Werkstück der Reihe an die Stelle des entnommenen gelangt.
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Werden bei dieser Pilgerschrittförderung die Werkstücke in bekannter
Weise durch einen vor dem Ofeneingang angeordneten Stößel vorgeschoben, so ist für
die Rückwärtsbewegung ein zweiter Stößel vor dem Ofenausgang erforderlich. Die Anlage
wird dadurch verhältnismäßig kompliziert und unübersichtlich. Außerdem können in
manchen Fällen die Werkstücke durch die Reibung auf den Gleitschienen oder einer
sonstigen Unterlage beschädigt werden.
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Es ist auch bekannt, zur Förderung von Werkstücken durch einen Induktionsofen
eine sogenannte Hubbalken-Fördervorrichtung vorzusehen und dabei zwei Hubbalken
oder Tragschienensysteme zu verwenden, von denen mindestens eines eine ellipsenförmige
oder rechteckförmige Bewegung ausführt. Mit zwei derartigen Tragschienensystemen
kann es gelingen, die erwähnte Vor- und Rückwärtsbewegung der Werkstücke durchzuführen,
jedoch sind dabei die Längen der Vorwärts- und Rückwärtsschritte, deren Differenz
einer Werkstücklänge entsprechen soll, durch den Bewegungsmechanismus festgelegt.
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Nun sind aber häufig die Längen der Werkstücke nicht genau gleich.
Wenn z. B. die Werkstücke aus von einer Stange abgehackten Blöcken bestehen, so
wird ihre Länge im allgemeinen um kleine Beträge von dem vorgesehenen Sollwert abweichen.
Dadurch ergeben sich bei jedem Förderschritt kleine Änderungen der Lage der Werkstücke
im Ofen, die sich nach einer größeren Anzahl von Förderschritten zu einer erheblichen
und unzulässigen Abweichung von der richtigen Lage addieren können. Aufgabe der
Erfindung ist es, eine derartige Pilgerschrittfördervorrichtung zu schaffen, die
mit beweglichen Hubbalken bzw. Tragschienensystemen arbeitet, jedoch den letzterwähnten
Nachteil nicht aufweist, so daß ein vollautomatischer Betrieb möglich wird.
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Nach der Erfindung werden hierzu zwei Tragschienensysteme vorgesehen,
von denen das erste nur vorwärts und rückwärts bewegbar und das zweite nur heb-
und senkbar ist. Eine solche Fördereinrichtung, die bisher bei Induktions-Durchlauföfen
noch nicht verwendet wurde, bietet gerade im Zusammenhang mit der Lösung der genannten
Aufgabe erhebliche Vorteile. Dadurch, daß jedes Tragschienensystem nur in einer
Richtung bewegbar ist und die Bewegungen der beiden Systeme vollkommen unabhängig
voneinander gesteuert werden können, ist es möglich, die Vorwärts- und Rückwärtswege
der Werkstücke beliebig zu bemessen und sie der Länge der Werkstücke anzupassen,
ohne jedoch von einer genauen Einhaltung einer bestimmten Werkstücklänge abhängig
zu sein.
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Ausgehend von einer derartigen Vorrichtung zur schrittweisen Förderung
einer Reihe von Werkstükken durch einen Induktions-Durchlaufofen, durch welche die
Werkstückreihe zunächst um eine Weglänge vorwärts bewegt wird, die größer ist als
die Länge eines Werkstückes und nach Abnahme des vordersten Werkstückes in eine
Stellung zurückgeführt wird, in der das jetzt in Durchlaufrichtung vorderste Werkstück
die Lage des vor der Vorwärtsbewegung vordersten Werkstückes einnimmt, ist die Erfindung
gekennzeichnet durch zwei das Gut in
bekannter Weise abwechselnd
tragende Hubbalkensysteme, von denen das erste nur vorwärts und rückwärts bewegbar
und das zweite nur heb- und senkbar ist, und durch eine am Ausgangsende des Ofens
vorgesehene Werkstücksabnahmevorrichtung; sowie durch eine derart angeordnete und
ausgebildete Bewegungs- und Steuervorrichtung für die Hubbalkensysteme und die Abnahmevorrichtung,
daß zur Durchführung eines Förderschrittes nacheinander folgende Arbeitsvorgänge
zu bewirken sind: a) das mit Werkstücken beladene erste Hubbalkensystem wird in
Durchlaufrichtung der Werkstücke soweit vorgeführt, daß das vorderste Werkstück
in den Bereich der Abnahmevorrichtung gelangt; b) das vorderste Werkstück wird durch
die Abnahmevorrichtung vom ersten Hubbalkensystem abgenommen; c) das erste Hubbalkensystem
wird in Rückwärtsrichtung in Bewegung gesetzt; d) an einem vorbestimmten Punkt der
Rückwärtsbewegung des ersten Hubbalkensystems wird eine Hubbewegung des zweiten
Hubbalkensystems eingeleitet, durch welche die Werkstückreihe vom ersten Hubbalkensystem
abgehoben und in einem Zeitpunkt zum Stillstand gebracht wird, in dem das in Durchlaufrichtung
vorderste Werkstück sich an derjenigen Stelle befindet, an der sich vorher das mit
dem Förderschritt herausbeförderte Werkstück befand; e) nach Rückkehr des ersten
Hubbalkensystems in die Ausgangslage wird das zweite Hubbalkensystem abgesenkt und
setzt die verbliebene Werkstückreihe auf das erste Hubbalkensystem ab, das nun zur
Aufnahme eines neuen Werkstückes bereitsteht.
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Dadurch, daß die Länge eines resultierenden Förderschrittes nicht
als Differenz der festgelegten Längen je eines Vorwärts- und Rückwärtsschrittes
bestimmt ist, sondern durch einen festen Punkt auf dem Wege des Rückwärtsschrittes
bestimmt wird, ist die Lage des in Durchlaufrichtung jeweils vordersten Werkstückes
im Ofen nach vollständiger Beendigung eines Förderschrittes unabhängig von Längenunterschieden
der Werkstücke bestimmt.
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Zur Einleitung der Hubbewegung des zweiten Tragschienensystems kann
eine Kontaktvorrichtung dienen, die betätigt wird, wenn die Endkante der Werkstücksreihe
während der Rückwärtsbewegung die Kontaktvorrichtung passiert.
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Da die Ausführung mechanisch betätigter Kontaktvorrichtungen wegen
der bereits vorhandenen hohen Temperatur der Werkstücke gewisse Schwierigkeiten
macht, wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als Kontaktvorrichtung
eine aus einer Lichtquelle und einer Fotozelle bestehende Lichtschranke bekannter
Art verwendet.
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Die Lichtschranke wird zweckmäßig vor dem Ausgangsende des Ofens angeordnet.
Das betreffende Werkstück muß dann nach dem Passieren der Lichtschranke noch eine
bestimmte Weglänge in Rückwärtsrichtung zurücklegen, bis es an diejenige Stelle
im Ofen gelangt, an der es zur Erwärmung bis auf die vorgesehene Endtemperatur bleiben
soll und an der sich auch das vorher ausgestoßene Werkstück befunden hat. Um dies
zu erreichen, kann durch die Lichtschranke zunächst ein Zeitrelais in Tätigkeit
gesetzt werden, das nach einer vorbestimmten, zur Zurücklegung der genannten Wegstrecke
erforderlichen Zeit die Hubbewegung des zweiten Tragschienensystems auslöst.
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Statt des Zeitrelais kann auch ein Laufwerk vorgesehen werden, das
unter der Einwirkung der Kontaktvorrichtung bzw. der Lichtschranke mit der Antriebsvorrichtung
des ersten Tragschienensystems gekuppelt wird und nach Ausführung einer vorbestimmten
Anzahl von Umdrehungen die Hubvorrichtung des zweiten Tragschienensystems in Gang
setzt.
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Um ein exaktes Abheben der Werkstücke an der richtigen Stelle sicherzustellen,
ist es zweckmäßig, Schalt- bzw. Steuermittel an sich bekannter Art vorzusehen, durch
welche die Rückwärtsbewegung des ersten Tragschienensystems bei der Einleitung der
Hubbewegung des zweiten Tragschienensystems solange unterbrochen wird, bis die Hubbewegung
des zweiten Tragschienensystems beendet ist.
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Um bei Festlegung des für Einleitung der Hubbewegung des zweiten Tragschienensystems
richtigen Zeitpunktes Ungenauigkeiten zu vermeiden, die durch die Anlaufzeit des
Zeitrelais oder des Laufwerkes entstehen können, ist es zweckmäßig, die Rückwärtsbewegung
des ersten Tragschienensystems beim Ansprechen der Kontaktvorrichtung bzw. der Lichtschranke
kurzzeitig zu unterbrechen.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in verschiedenen
Phasen eines Förderspieles dargestellt.
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Mit 1 ist die Heizspule eines Induktions-Durchlaufofens bezeichnet,
die zweiteilig ausgeführt ist, um zwischen ihren beiden Teilen eine Abstützung der
noch zu beschreibenden beiden Tragschienensysteme anordnen zu können. Durch die
Spule werden die zu erwärmenden Werkstücke 2, wie Stahl-oder Metallblöcke von beliebigem,
im Beispiel quadratischen Querschnitt hindurchgeführt.
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Das erste in Durchlaufrichtung vorwärts- und rückwärtsbewegbare Tragschienensystem
ist mit 3 bezeichnet. Es durchsetzt die beiden Spulenteile und erstreckt sich beiderseits
über die Enden derselben hinaus, so daß es die Werkstücke im Bereich des Beschickungstisches
4 aufnehmen, durch die Spule hindurchtragen und danach an eine Abnahmevorrichtung
5 übergeben kann, deren längliche Schale 7 auf Schwingen 6 derart beweglich gelagert
ist, daß sie bei einer gleichzeitigen vorwärts und aufwärts gerichteten Bewegung
das Werkstück von dem Tragschienensystem 3 abnehmen, weiterbefördern und gegegebenenfalls
durch eine seitliche Kippbewegung auf eine Rutsche 15 abgeben kann. Die Schale 7
steht im Anfang ihrer Bewegung in einem spitzen Winkel zur Förderrichtung. Dadurch
wird das Abnehmen des Werkstückes, das u. U. an dem nächstfolgenden klebt, erleichtert.
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Das Schienenpaar 3 ist auf Rollen 8 leicht beweglich gelagert, die
teils ortsfest, teils mit dem Schienenpaar bewegbar angeordnet sind. Am Eingangsende
des Ofens und unterhalb des Beschickungstisches sind zwei Endkontakte 9 und
10 angebracht, mit deren Hilfe in bekannter Weise die durch eine nicht dargestellte
Antriebsvorrichtung bewirkte Vor-und Rückwärtsbewegung des Schienenpaares begrenzt
wird. Die Weglänge der Vorwärtsbewegung kann mittels des einstellbaren Anschlages
11 entsprechender
Länge der Werkstücke verändert werden.
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Ein zweites Tragschienenpaar 12 ist zwischen dem ersten mit Spiel
derart angeordnet, daß es frei -beispielsweise mittels hydraulischer Zylinder 13
-auf- und abbewegt werden kann. Es dient dazu, das Gut von dem Schienensystem 3
dann abzuheben, wenn sich das letztere leer bewegen soll.
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In der F i g. 1 ist die Fördervorrichtung in ihrer Grundstellung dargestellt,
in welcher sie verharrt, bis das vorderste Werkstück 2 b die vorgesehene Endtemperatur
erreicht hat.
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Das Tragschienensystem 3 ist dabei bis zur Betätigung des Endkontaktes
9 in den Aufnahmetisch 4 hineingefahren, wo es zur Aufnahme eines neuen Werkstückes
bereitsteht. In der Zeichnung ist dieses Werkstück 2 a als bereits aufgenommen dargestellt.
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Die F i g. 1 a zeigt einen Schnitt durch die Induktionsspule und die
beiden Tragschienensysteme. Die F i g. 2 zeigt die Fördervorrichtung in einem Zustand,
in welchem das Schienensystem 3 in Ausführung eines Förderspieles mit dem Gut bis
zur Betätigung des Endkontaktes 10 vorgefahren ist. Zwei Werkstücke 2 b und 2 c
sind dabei aus der Spule herausgetreten. Das vorderste davon befindet sich über
der Schale 7 der Abnahmevorrichtung 5, die jetzt in Tätigkeit tritt und dies Werkstück
übernimmt, wie das in F i g. 2 a dargestellt ist.
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Nach der Abnahme dieses Werkstückes fährt das Schienenpaar 3 mit den
übriggebliebenen Werkstükken zurück, bis das jetzt letzte Werkstück 2 c eine Lichtschranke
14 passiert hat, welche die Bewegung für etwa 'h sec unterbricht. Dieser Zustand
ist in der F i g. 3 gezeigt.
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Nach Ablauf der kurzzeitigen Unterbrechung setzt sich die Rückwärtsbewegung
des Schienensystems 3 fort. Gleichzeitig damit ist ein nicht dargestelltes Zeitrelais
in Gang gesetzt worden, das nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit die Rückwärtsbewegung
des Schienensystems 3 zunächst beendet und gleichzeitig eine Hubbewegung des Tragschienensystems
12 einleitet, welches nun die Werkstücke von dem Schienensystem 3 um einige Millimeter
abhebt. Damit ist die Rückwärtsbewegung der Werkstücke beendet. Bei entsprechender
Einstellung des Zeitrelais befindet sich das Werkstück 2 c zu diesem Zeitpunkt genau
an der für die Enderwärmung vorgesehenen Stelle, an der sich vorher das Werkstück
2 b befunden hat, wie dies in der F i g. 4 gezeigt ist.
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Nach Beendigung der Hubbewegung des Schienensystems 12 setzt das Schienenpaar
3 seine Rückwärtsbewegung leer fort, bis es die Ausgangsstellung wieder erreicht
hat und dort durch den Endkontakt 9 stillgesetzt wird. Mit der Betätigung dieses
Endkontaktes wird gleichzeitig eine Senkbewegung des Schienenpaares 12 eingeleitet,
durch welche die Werkstückreihe wieder auf das Schienenpaar 3 abgesetzt wird.
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Damit ist der Ausgangszustand wieder hergestellt und die Vorrichtung
steht zur Aufnahme eines weiteren kalten Werkstückes und zur Durchführung eines
neuen Förderspieles bereit.
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Die F i g. 5 zeigt die Vorrichtung nach Rückkehr des Schienenpaares
3 in die Ausgangslage und die F i g. 6 nach Absenken des Schienenpaares 12.
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In der F i g. 4 a ist in Ansicht von der Stirnseite die Abnahmevorrichtung
5 mit einem auf der Schale 7 liegenden Werkstück gezeigt. In der F i g. 5 a ist
in Ansicht von der Stirnseite die Ofenspule mit den durch das Schienensystem 12
übernommenen Werkstücken dargestellt.
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In der F i g. 6 a ist eine Möglichkeit gezeigt, wie die Werkstücke
von der Abnahmevorrichtung 5 durch seitliches Schwenken der Arme 6 mit der Schale
7 auf eine Rutsche 15 abgesetzt werden können.