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Transportvorrichtung für Platinen aus ferromagnetischem Werkstoff,
insbesondere bei Werkzeugmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Transport einzelner Platinen aus ferromagnetischem Werkstoff senkrecht zu ihrer
Ebene längs einer Bahn, insbesondere Vorrichtung zum Zuführen von von einem Stapel
oben entnommenen Platinen in eine Werkzeugmaschine, wobei am Stapel Spreizmagnete
angeordnet sind.
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Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art sind die Magneten lediglich
am oberen Ende des Stapels angeordnet und dienen zum Spreizen der Platinen, sie
sollen also verhindern, daß zwei Platinen infolge ihrer Grate an den Rändern aneinander
hängenbleiben und gemeinsam vom Stapel abgenommen und der Werkzeugmaschine zugeführt
werden. Die Spreizwirkung entsteht dadurch, daß zwei ferromagnetische Körper in
einem Magnetfeld sich abstoßen. Bei den bekannten Vorrichtungen waren die Spreizmagneten
so ausgebildet, daß sie im Bereich des Stapelendes ein möglichst homogenes Feld
bilden.
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Bei diesen bekannten Vorrichtungen mußte der ganze Platinenstapel
mit Hilfe einer an der untersten Platine angreifenden Hebevorrichtung in dem Maß
nachgeführt werden, wie oben die Platinen von einem Greifer od. dgl. abgenommen
und in die Werkzeugmaschine eingeführt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln,
bei der die Platinen zuverlässig in der erforderlichen Position einzeln gefördert
werden Es ist zwar bereits eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Fördern von magnetisierbarem
Material mit in rhythmischer Folge schaltbaren Magneten bekanntgeworden. Mit dieser
Vorrichtung werden aber nur magnetisierbare Kleinteile durch ein Rohr gefördert,
an dessen Umfang im Abstand voneinwander ringförmige Magnetspulen angeordnet sind,
die ein Magnetfeld mit im wesentlichen in der Achsrichtung des Rohres verlaufenden
Feldlinien erzeugen. Mittels einer Relais- oder einer Kommutatoreinrichtung werden
das Rohr entlangwandernde Magnetfelder erzeugt. Diese Transportvorrichtung eignet
sich jedoch nicht zum Transport von Platinen senkrecht zu ihrer Ebene, weil die
ringförmigen Elektromagnete ein Kraftlinienfeld erzeugen, dessen Kraftlinien parallel
zur Transportrichtung verlaufen und eine Platine sich in einem derartigen Feld in
labilem Gleichgewicht befinden würde. Sie würde sich bei der geringsten Störung
so einstellen, daß ihre Ebene parallel zu den Kraftlinien verläuft. Wenn aber Platinen
von einem Stapel abgenommen und in eine Zuführvorrichtung einer Maschine eingeführt
werden sollen, so müssen sie senkrecht zu ihrer Ebene transportiert werden und dürfen
sich nicht um eine in ihrer Ebene verlaufende Achse drehen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst,
daß in an sich bekannter Weise längs des Transportweges in rhythmischer Folge schaltbare
Magneten angeordnet sind und daß diese Magneten aus Polpaaren bestehen, die in senkrecht
zur Transportrichtung verlaufenden Ebenen angeordnet sind, so daß ihre Felder ebenfalls
im wesentlichen senkrecht zur Transportrichtung verlaufen.
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Der besondere Vorteil einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung
liegt darin, daß mit ihr Platinen von einem Stapel oben abgehoben und einzeln in
eine Ebene transportiert werden können, von der sie dann mit Hilfe eines Greifers
od. dgl. in die Werkzeugmaschinen eingeführt werden. Dabei entfällt aber im Gegensatz
zu den bekannten Transportvorrichtungen eine besondere Hebevorrichtung für den Stapel,
die den Stapel stets so weit anhebt, daß die oberste Platine des Stapels in der
Ebene steht, in der der Greifer die Platine übernimmt.
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Die erfindungsgemäße Transportvorrichtung gewährleistet auch, daß
stets nur eine einzige Platine in die Ebene transportiert wird und daß die Platine
dabei eine definierte Lage einnimmt, in der sie vom Greifer übernommen wird. Dies
zu gewährleisten,
ist bei mechanischen Transportvorrichtungen sehr
schwierig, die den stets länger werdenden Weg zwischen dem oberen Stapelende und
der Ebene, in der die Platine vom Greifer abgenommen wird, überbrücken.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Polpaare unabhängig
voneinander ein- und ausschaltbar. Diese Ausführungsform der Erfindung ermöglicht
einen besonders schnellen Transport der einzelnen Platinen. Die Polpaare können
um die Achse des Transportweges versetzt zueinander angeordnet sein, beispielsweise
schraubenförmig versetzt oder rechtwinklig versetzt od. dgl. Wenn mehrere Polpaare
in einer Ebene angeordnet sind, so können bei einer Ausführungsform der Erfindung
die beiden Polflächen eines Magneten einander benachbart angeordnet sein und im
Winkel zueinander verlaufen.
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Wenn diese beiden Polflächen bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform
die Form von Polygonzügen aufweisen, so können stets die gleichen Polpaare verwendet
werden, unabhängig davon, welchen Durchmesser die transportierten Platinen besitzen.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Pole mindestens
des am Ende des Transportweges angeordneten Polpaares in an sich bekannter Weise
eine die Ebene größter Feldlinienkonzentration bestimmende Schneide auf, die eine
Ebene definieren, in der ein nächstfolgendes Transportmittel die Platine übernimmt.
Die Platine hat stets das Bestreben, in diejenige Ebene zwischen den Polen einzutreten,
in der bei Abwesenheit der Platinen die größte Feldliniendichte ist.
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Schließlich können bei einer Ausfuhrungsform der Erfindung die einzelnen,
längs des Transportweges angeordneten Polpaare durch ein dünnes ferromagnetisches
Blech miteinander verbunden sein.
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Wenn Platinen verarbeitet werden, die eine Aussparung aufweisen,
in die zumindest in einem Teilabschnitt des Transportweges ein Dorn eingreift, so
kann bei einer Ausführungsform der Erfindung auch der Dorn Magnetpole aufweisen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
von Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung.
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F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung
im Schnitt bei ausgeschalteten Magneten; F i g. 2 zeigt die in F i g. t dargestellte
Anordnung bei eingeschalteten Magneten; F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform der
Polflächen eines Magneten und F i g. 4 eine weitere Ausführungsform der Polflächen
eines Magneten.
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Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind
zu beiden Seiten eines Transportkanals 1, der an seinem unteren Ende durch eine
ferromagnetische Platte 2 abgeschlossen sein kann, an dem dieser Platte 2 benachbarten
Ende die Pole 10 und 11 eines Elektromagneten oder aber schaltbaren, starken Permanentmagneten
angeordnet. In einem Abstand 5, dessen Größe von der Stärke der verwendeten Magneten
abhängt, befindet sich das Polpaar 6 und 7 eines weiteren Magneten, das ein Kraftlinienfeld
erzeugt, das ein unhomogenes, in der durch die Spitzen schematisch angedeuteten
Ebene stark konzentriertes Feld erzeugt. In weiteren Abständen befinden sich weitere
Polpaare 14, 15 bzw.
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16, 17 bzw. 18, tn F i g. l sind die Magneten abgeschaltet, ein Stapel
d, der aus einzelnen Platinen 9 besteht, liegt im Bereich der Magnetpole 10 und
11 auf der Platte 2 auf. Die Pole 10 und 11 sind so gestaltet, daß sie ein Magnetfeld
erzeugenj das im Bereich des Transportweges, längs dessen die Pole 10 und 11 angeordnet
sind, im wesentlichen homogen ist.
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Fig. 2 zeigt die Stellung der Platinen bei eingeschalteten Magneten.
Der Magnet 10, 11 wirkt als Spreizmagnet. Die Platinen 9 üben abstoßende Kräfte
aufeinander aus und heben sich voneinander ab. Dabei kommt die oberste Platine 9'
in den Bereich des stark inhomogenen, von den Magnetpolen 6 und 7 erzeugten Magnetfeldes
und wird von diesem in die Ebene größter Feldlinienkonzentration hineingezogen.
Die zweite Platine 9' kann jedoch dieser Bewegung nicht folgen, solange auf sie
noch die abstoßende Kraft der Platine9' einwirkt. Die Platine9' wird zunächst in
der durch die Spitzen der Polschuhe 6 und 7 definierten Ebene festgehalten. Sobald
die Platine9' aus dem Bereich zwischen den Polschuhen 6 und 7 herausgenommen wird,
wird die Streuung des durch die Polschuhe erzeugten Feldes wieder wesentlich größer,
und dieses Feld übt dann eine größere Anziehungskraft auf die von dem Platinenstapel
abgestoßene Platine 9" auf, so daß diese, nachdem auch die Abstoßkräfte der Platine
9' fehlen, sofort in die Ebene der größten Feldliniendichte des durch die Polschuhe
6 und 7 erzeugten Feldes springt, und eine Platine des Stapels rückt in die Stellung
nach, die bisher die Platine 9" eingenommen hat.
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In der durch die Schneiden des Polpaares 18, 19 definierten Ebene
greift ein Transportmittel, beispielsweise ein Greifer, an, der eine dort befindliche
Platine erfaßt und in die Werkzeugmaschine, beispielsweise eine Presse, einführt.
Um die Platine 9' von der durch das Polpaar 6, 7 definierten Ebene in die Ebene
des Polpaares 18, 19 zu transportieren, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine
Einrichtung atif, die zumindest eine Ebene größter Feldliniendichte auf nicht mechanische
Weise in Transportrichtung der Platinen wandern läßt. Das wandernde Magnetfeld übernimmt
also die Funktion einer Hebevorrichtung, die die Platinen einzeln in ihre Endlage
zwischen den Polen 18,19 führt. Um diese Verschiebung einer Ebene größter Feldliniendichte
zu erreichen, ist mindestens ein Polpaar aus und einschaltbar, Das Aus- und Einschalten
kann durch Aus- und Einschalten der Erregewicklungen von Elektromagneten oder aber
durch Kurzschließen des Kräfte flusses der Magneten erfolgen. Ist also, wie in F
i g. 2 dargestellt, der auf den Magnet der Polschuhe 6, 7 nachfolgende Magnet mit
den Polschuhen 14, 15 eingeschaltet, so besteht zwischen den Polschuhen 14, 15 wieder
ein inhomogenes Magnetfeld. Dieses Feld übt auf die zwischen den Polschuhen 6 und
7 stehende Platine eine Anziehungskraft aus, da ja zwischen den Polschuhen 14 und
15 noch keine Platine steht.
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Schaltet man daher den Magnet mit den Polschuhen 6, 7 aus, so wird
die bisher zwischen diesen Polschuhen stehende Platine in die Ebene der größten
Feldliniendichte zwischen den Polschuhen 14 und 15 springen. Schaltet man den Magnet
mit den Polschuhen 6 und 7 wieder ein, so springt wiederum die oberste Platine des
Stapels in die Ebene größter Feld liniendichte des durch die Polschuhe 6 und 7 erzeugten
Feldes. Wird nun der nächstfolgende Magnet eingeschaltet,
dessen
Polschuhe 16, 17 wiederum ein inhomogenes Feld erzeugen, und daraufhin der Magnet
mit den Polschuhen 14 und 15 ausgeschaltet, so springt die Platine, die bisher zwischen
den Polschuhen 14 und 15 war, in die Ebene größter Feldliniendichte zwischen den
Polschuhen 16 und 17. Wird daraufhin das Feld zwischen den Polschuhen 14 und 15
wieder aufgebaut und das Feld zwischen den Polschuhen 6 und 7 ausgeschaltet, so
zieht das Feld zwischen den Polen 14 und 15 wiederum eine Platine von unten, also
aus der Lage zwischen den Polschuhen 6 und 7 nach denn die Platine, die zwischen
den Polsehuhen 16 und 17 steht, kann nicht in das Feld zwischen den Polschuhen 14
und 15 zurückgezogen werden, weil diese Platine durch das Feld zwischen den Polschuhen
16 und 17 festgehalten wird. Aus dem gleichen Grund springt nach dem Wiedereinschalten
des Magneten mit den Polschuhen 6 und 7 die oberste, abgespreizte Platine des Stapels
nach. Wird hierauf ein Feld zwischen den Polpaaren 18 und 19 erzeugt und das Feld
zwischen den Polpaaren 16 und 17 abgeschaltet, so springt die in der Ebene der letztgenannten
Polschuhe stehende Platine in die Ebene der Polschuhe 18 und 19 nach. Hierauf wird
das Feld zwischen den Polpaaren 16 und 17 wieder eingeschaltet und das Feld zwischen
den Polpaaren 14 und 15 ausgeschaltet, worauf die nächstfolgende Platine in die
Ebene des höher liegenden Polschuhpaares nachrückt usf. Wird am Ende des Transportweges
die Platine zwischen den Polpaaren 18 und 19 abgenommen, so bedarf es bei dem dargestellten
Beispiel lediglich des Abschaltens des Feldes des darunterliegenden Polpaares, um
eine Platine in die Endstellung nachspringen zu lassen, und das Spiel wiederholt
sich, wie eben erwähnt.
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Es ist nicht erforderlich, daß der im Bereich des Stapels befindliche
Magnet als Spreizmagnet mit einem möglichst homogenen Feld ausgebildet ist.
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Vielmehr können die Polschuhe auch dieses Magneten so ausgebildet
sein, daß sein Feld inhomogen ist und in einer Ebene, die beispielsweise in der
Nähe des oberen Randes des Stapels liegen kann, seine größte Feldliniendichte aufweist.
Es muß lediglich dafür Sorge getragen werden, daß im Bereich dieses Magnetfeldes
stets mindestens zwei Platinen sind, die abstoßende Kräfte aufeinander ausüben,
so daß die oberste Platine aus dem Bereich größer Feldliniendichte nach oben herausgedrückt
wird, so daß diese Platine dann in das zwischen den nächstfolgenden Polschuhen 6
und 7 erzeugte Feld springen kann, wenn im Bereich dieses Feldes keine Platine steht.
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Selbstverständlich kann bei Ausführungsformen der Erfindung das Feld
des obersten Polpaares 18, 19 unabhängig von der Erzeugung der Transportbewegung
dann ausgeschaltet werden, wenn die nächstfolgende Transportvorrichtung, z. B. ein
Greifer od. dgl., die Platine erfaßt und weitertransportiert.
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Der Platinenstapel 8 kann von oben, von der Seite oder aber von unten
nach Entfernung der Platte 2 in die Vorrichtung eingesetzt werden.
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In der Zeichnung sind die Pole alle als in der Zeichenebene liegend
dargestellt. Selbstverständlich können bei Ausführungsformen der Erfindung die Polpaare
um die Achse der Transportrichtung versetzt angeordnet sein. Dies empfiehlt sich
insbesondere dann, wenn der günstigste Abstand zwischen den Ebenen größter Feldliniendichte
so klein ist, daß die Erregerwicklungen der Elektromagneten nicht mehr
untergebracht
werden könnten, wenn die Magneten alle in einer Fluchtrichtung übereinander angeordnet
wären. Die Magneten können beispielsweise über Kreuz zueinander versetzt oder aber
schraubenlinienförmig zueinander versetzt um den Transportweg angeordnet sein.
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Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß der Transportweg durch ein
nicht ferromagnetisches Gehäuse von den die Felder erzeugenden Polschuhen getrennt
ist. Eine derartige Kanalwand kann auch dünne magnetisch leitende Bleche 26, 27
enthalten, durch die die einzelnen, in Transportrichtung hintereinander angeordneten
Pole miteinander verbunden sind. Man erreicht dadurch, daß die Bahnabschnitte zwischen
den einzelnen Polpaaren eine etwas höhere Feldstärke erhalten.
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Platinen, die in ihrer Mitte eine Aussparung aufweisen, werden im
allgemeinen in einem Dorn geführt, der in eine Aussparung dieser Bleche eingreift.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist dieser Dorn mit Magnetpolen
versehen, die in den Ebenen der anderen, am Rand der Platine angeordneten Magnetpole
angeordnet sind. Wenn die Platinen großflächig sind, so daß der Abstand der am Rande
der Platine angreifenden einzelnen Pole verhältnismäßig groß ist, so erhält man
dann, wenn gemäß der Erfindung auch der Dorn Polpaare aufweist, eine wesentliche
Verstärkung der den Platinentransport unterstützenden Kräfte, und man vermeidet
dann auch den Nachteil, daß großflächige Platinen in ihrer Mitte durchhängen, wenn
die Magneten nur auf den Rand der Platinen einwirken.
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Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, daß in jeder Ebene nur
ein Polpaar vorgesehen ist. Vielmehr können beliebig viele Polpaare in einer Ebene
angeordnet sein. Wenn mehrere Polpaare in einer Ebene vorgesehen sind, so können
die Polflächen eines Magneten entsprechend den Fig. 3 und 4 so ausgebildet sein,
daß die Polflächen 20 und 21 in einem Winkel zueinander verlaufen. Der Magnet weist
in diesem Fall ein Joch 22 auf, um das die Erregerspule 23 gewickelt ist. Diese
Form eignet sich besonders für runde Platinen. Bei der Ausführungsform nach F i
g. 4 weisen die Polflächen 24 und 25 die Form von Polygonzügen auf. Diese Form eignet
sich besonders dann, wenn die Möglichkeit bestehen soll, daß der Durchmesser des
Transportkanals entsprechend dem verschiedenen Durchmesser der transportierten Platinen
verändert werden kann. Für diesen Fall können die Magneten auch radial zur Achse
des Transportkanals verschiebbar in der Vorrichtung angeordnet sein.