DE1756872A1 - Foerdervorrichtung - Google Patents

Description

5894-68/Kö/S

Stewarts and Lloyds Ltd., Glasgow 0,1, Schottland

Fördervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung.

Beim Fördern von Rohren, Stab- oder Stangengut usw. haben Fördervorrichtungen mit angetriebenen Rollen zum Tragen und Vorantreiben der Rohre usw. den Nachteil, daß das Fördergut auf den Rollen abrutschen oder weggleiten kann, so daß man, um diesem Abrutschen Rechnung zu tragen, einen ausreichenden Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden

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Gutstücken vorsehen muß, was den Betriebswirkungsgrad der Vorrichtung beeinträchtigt.

Erfindungsgemäß ist eine Fördervorrichtung vorgesehen, die aus zwei beabstandeten Trägern und einem am über die Träger verlaufenden Laufweg der zu fördernden Gegenstände angeordneten linearen Motor besteht, wobei die Anordnung so _Ä getroffen ist, daß im Betrieb der Vorrichtung die Gegenstände von den Trägern getragen und vom linearen Motor durchmagnetische Induktion beschleunigt oder gebremst werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 in Seitenansicht Teile einer Fördervorrichtung; Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Figur 1;

Figur 3 in Seitenansicht einen Teil einer anderen Fördervorrichtung;

Figur 4- einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Figur 3;

Figur 5 eine Stirnansicht von Teilen einer dritten Fördervorrichtung;

Figur 6 in Seitenansicht Teile einer Fördervorrichtung ^; mit Grenzschaltern als Rohrfühlerelementen;

Figur 7 in Seitenansicht Teile einer Fördervorrichtung

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mit andersartigen Rohrfühlereinrichtungen und mit Geschwindigkeitsregelung;

Figur 8 in Seitenansicht eine Fördereinheit mit einem Vierkernlinearmotor zum Fördern von Gegenständen mit rechteckigem Voll- oder Hohlprofil;

Figur 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in Figur 8;

Figur 10 in Seitenansicht eine Fördereinheit mit einem Sechskernlinearmotor zum Fördern von voll- oder hohlzylindrisehen Gegenständen;

Figur 11 einen Schnitt entlang der Linie X-X in Figur 10;

Figur 12 in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eine Fördereinheit mit zylindrischem Linearmotor zum Fördern von voll- oder hohlzylindrischen Gegenständen; und

Figur 13 einen Schnitt entlang der Linie XIII-XIII in Figur 12.

Die in Figur 1 und 2 gezeigte Rohrfördervorrichtung hat zwei in Kugellagern (nicht gezeigt) frei um parallele Achsen drehbare Rollen 10 mit jeweils einer Umfangseintiefung 11 von konkavem Kreisbogenprofil, entsprechend dem Durchmesser des zu fördernden Rohres 12.

Das Rohr 12 ist längsbeweglich auf den Rollen 10

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gelagert und in vertikaler und seitlicher Richtung durch die Umfangseintiefungen 11 festgelegt.

Um das Rohr 12 in Längsrichtung über die Rollen 10 voranzutreiben, ist unten angrenzend an den Laufweg des Rohres 12 ein Längs- oder Linearmotor 14 mit einem Kern 15 und in Schlitzen des Kernes 15 angeordneten Wicklungen 16 angeordnet.

7/ie man aus Figur 2 sieht, hat der Linearmotor 14 auf seiner Oberseite eine Längseintiefung 17 von konkavem Kreisbogenprofil, entsprechend dem Profil des Rohres 12, derart, daß zwischen dem Rohr 12 und dem Linearmotor 14 ein gleichmäßig schmaler Luftspalt besteht.

Die Jiangs eintief ung 17 im Linearmotor 14 und die Umfangseintief ungen 11 in den wollen 10 haben eine solche Form, daß die Fördervorrichtung dann wirksam arbeitet, wenn das zu fördernde Rohr einen dem gezeigten Rohr 12 entsprechenden Außendurchmesser hat. Bei Rohren anderer durchmesser würde der Luftspalt zwischen den einzelnen Rohren und dem Linearmotor 14 ungleichmäßig sein und die Fördervorrichtung weniger gut arbeiten.

Zur Verwendung mit Rohren unterschiedlicher Größen kann

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man die Eintiefungen In den Rollen und im Linearmotor mit y-Profil ausbilden, wie in Figur 3 und 4 gezeigt, wo den 'Figuren 1 und 2 entsprechende Teile mit entsprechenden, um zehn erhöhten Bezugsnummern versehen sind.

In Figur 3 und 4 haben die Rollen 20 jeweils eine V-förmige Umfangseintiefung 21 und hat der Linearmotor 24 eine Längseintiefung 27 von ebenfalls V-Profil, wobei der Linearmotor 24 in Längsrichtung in zwei Teile geteilt ist, wie man in Figur 4 sieht. Die Wandneigungen der Eintiefungen 21 und 2? sind gleich* Wird ein Rohr 22a großen Durchmessers von den V-förmigen Eintiefungen 21 der Rollen 20 aufgenommen, so befindet sich der Boden dieses Rohres 22a in größerer Höhe, als der Boden eines Rohres 22b kleineren Durchmessers sich befinden würde, wenn man das Rohr 22a durch ein solches Rohr 22b ersetzte. Durch diesen Höhenunterschied würden die Luftspalte zwischen den Rohren und dem Linearmotor 24 beträchtlich verändert, so daß die Fördervorrichtung mit entsprechend sich änderndem Wirkungsgrad arbeiten würde, wenn die Längseintiefung 27 im Linearmotor 24 nicht ebenfalls die gleiche V-Profilform hatte wie die Eintiefungen 21. Bei der hier gezeigten Form der Eintiefungen 21 und 27 ergibt sich dagegen ein enger Luftspalt, der sich über einen beträchtlichen Bereich unterschiedlicher Rohrgrößen nicht über ein annehmbares

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Maß hinaus verändert.

Figur 5 zeigt in Stirnansicht ein Rohr 32 mit rechteckigem oder quadratischem Profil, das auf zwei Rollen 30 getragen ist, von denen nur eine gezeigt ist und die jeweils eine Ümfangseintiefung 31 mit V-Profil und im Winkel von 45° zueinander geneigten Seiten aufweisen.

Der Linearmotor 3^- hat auf der dem Laufweg des Rohres 32 zugewandten Seite eine Längseintiefung 37? deren Wände ebenfalls im V/inkel von 45° zueinander geneigt sind.

Aufgrund der Eintiefungen 31 und 37 können Rechteckprofilrohre beliebiger Größe innerhalb eines bestimmten . Größenbereiches unter Einhaltung eines gleichmäßig engen Luftspaltes gefördert werden.

»Venn einer der obigen Linearmotorausführungen erregt oder eingeschaltet wird, ohne daß sich über ihm ein Rohr oder anderweitiges magnetisches katerial zum Schließen eines magnetischen Kreises befindet, steigt der dem Linearmotor zugeführte Strom soweit an, daß sich eine Überhitzung ergeben kann. Ferner übt der Linearmotor eine Anziehungskraft auf das Rohr ausEs ist daher wünschenswert, daß der Linearmotor nur dann erregt wird, wenn ein Rohr auf den Rollen

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"beiderseits des Linearmotors aufliegt, wobei der Motorstrom dann eingeschaltet wird, um das Rohr entlang der 'Vorrichtung zu transportieren, und wieder abgeschaltet wird, wenn das rückwärtige Rohrende sich dem Linearmotor nähert. .Figur 6 zeigt eine mechanische Schalteranordnung, mittel^welcher der Liotorstrom sich in dieser V/eise steuern läßt, wobei der Linearmotor .44 zwischen zwei Rohrträgerrollen 4u angeordnet ist. Das ilin- und Ausschalten des Stromes im Linearmotor 44 erfolgt durch einen durch zwei Grenzschalter 46 gesteuerten Dreiphasen-.Vechselstromkontaktgeber 4^.

Die in Reihe geschalteten arenzschalter 46 sind so angeordnet, daß die beiden Trägerrollen Λ^ sich zwischen ihnen befinden, so daß der Koiitaktgeber 45 nur dann im dinne einer hrregung des Linearmotors 44 betätigt wird, wenn beide j-renzschalter durch das Rohr geschlossen sind. Dadurch wird erreicht , da3 der Motor, wenn sich kein Rohr auf den Trägerrollen 4-C befindet, nicht erregt wird und daß das Rohr solange nicht vom llotor angezogen wird, wie es nicht auf beiden Trägerrollen 40 aufliegt, da andernfalls die Anlage blockiert werden könnte. Ferner wird durch die Abschaltung des Motors, sobald das Rohr abläuft, eine bessere "iVirtschaftlichkeit im Stromverbrauch erzielt.

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BAD OBIGlNAL

Um Versager infolge Verschleißes der mechanischen Grenzschalter 46 zu vermeiden, kann man diese Grenzschalter durch, automatisch arbeitende Abstandsschalter ersetzen.

Figur 7 zeigt eine Schalteranordnung, bei der das Kohr statt mechanisch durch die Grenzschalter 4-6. elektromagnetisch mittels zweier Transformatoren 56 mit offenem Kern oder offenem magnetischem Kreis abgefühlt wird·

Wenn das Rohr über die Spalte der beiden Transformatoren 56 läuft und diese Spalte überbrückt, werden in den Sekundärwicklungen der Transformatoren elektromagnetische Wecheelkräfte induziert, die addiert, gleichgerichtet und einer Steuereinheit 53 mit steuerbarem Siliciumgleichrichter zugeleitet werden, die eine i^nergieversorgungseinrichtung 59 zum Erregen des Linearmotors 5^ betätigt.

Die Steuereinheit 58 wird außerdem durch ein gemeinsames Steuersignal gesteuert, das über Leitungen 57 mehreren solcher Steuereinheiten (nicht gezeigt) zugeleitet wird, um die dazugehörigen Linearmotore durch Phasensteuerung zu steuern, so daß die Geschwindigkeit sämtlicher Linearmotoren einer !Förderanlage entsprechend gesteuert wird.

Bei der Fördervorrichtung nach Figur 8 und 9 ist ein

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Linearmotor mit vier genuteten Kernen 64· so angeordnet, daß die Innenflächen 67 der Kerne 64 ein mit den Eintiefungen 61 fluchtendes Quadrat bilden, wobei die flächen 67 einen solchen Abstand naben, daß sich, zwischen den Kernen 64 und einem zu fördernden Quadratvollprofilteil 62 ein enger gleichmäßiger Luftspalt ergibt.

In die Nuten der Kerne 64 sind Wicklungen 66 in Form vierseitiger Spulen eingelegt. Diese Wicklungen sind an eine Dreiphasen-Stromq.uelle anschließbar, so daß beim Einschalten der Gegenstand 62 durch Kräfte, die durch elektromagnetische Wechselwirkung zwischen den Kernen 64 und dem Gegenstand 62 bedingt sind, in Längsrichtung über die Hollen 60 vorangetrieben wird.

In !Figur 10 und 11 ist ein Linearmotor vorgesehen, der einen Gegenstand 72 mit Rundvollprofil in Längsrichtung über Rollen 70 vorantreibt und sechs Kerne 74 mit Innenflächen 77 von Kreisbogenprofil mit einem solchen Radius aufweist, daß · sich ein konstanter schmaler Luftspalt relativ zum Gegenstand 72 ergibt. Die Rollen 70 sind auf parallelen Achsen frei drehbar und haben -jeweils eine Umfangseintiefung 71 von konkavem Kreisbogenprofil, entsprechend dem Durchmesser des Gegenstandes 72. In den Nuten der Kerne 74 sind Wicklungen

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in Form konzentrischer Spulen 76 angeordnet. „.

Figur 12 und 13 zeigen eine Fördervorrichtung mit" einem zylindrischen Linearmotor, der zwischen zwei frei drehbaren Rollen 80 mit Jeweils einer Umfangseintiefung 81 von Kreisbogenprofil angeordnet ist. Der zylindrische Linearmotor hat eine Anzahl von Rundspulen 86, die um den Laufweg eines zu fördernden Gegenstandes 82 mit Rundvollprofil verlaufen. Der magnetische Kreis enthält eine Anzahl von Ringeisenteilen 88 mit jeweils einem Außendurchmesser, der etwas größer ist als der Außendurchmesser der Spulen 86, so daß sie als Abstrah-, lungsrippen arbeiten, und die jeweils ein Loch 87 von einem solchen Durchmesser haben, daß sich zwischen den Ringteilen 88 und dem Gegenstand 82 ein gleichmäßig enger Luftspalt ergibt.

Die Ringteile 88 haben Schlitze 90, um das Entstehen von umlaufenden Strömen in ihnen zu verhindern. Die Spulen 86 sind von G-förmigen Abstandshaltern 91» welche die Ringeisenteile 88 im Abstand voneinander halten, eingefaßt und umschlossen. Wenn die Spulen 86 an eine Dreiphasen-Stromquelle angeschlossen sind, bilden die Abstandshalter 91 einen Magnetflußweg zwischen den Ringteilen 88. Der Flußweg wird dann durch den Gegenstand 82 geschlossen, so daß in diesem

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Ströme induziert werden, die eine Kraft erzeugen, welche den Gegenstand 82 durch elektromagnetische Wechselwirkung längs der Rollen vorantreibtφ

Um die Stromquelle abzuschalten, wenn kein Gegenstand die Hollen überspannt, sind für jede der obigen Linearmotoraus führungen Grenzschalter 100 vorgesehen. Dadurch wird der bio-tor vor übermäßigen Strömen geschützt, die andernfalls unter diesen Umständen entstehen wurden. Ebenso wird die starke magnetische Anziehungskraft zwischen dem Linearmotor und dem Gegenstand ausgeschaltet, ehe das Ende des Gegenstandes über eine der Rollen hinausläuft, so daß ein Blockieren der Fördervorrichtung vermieden wird.

Die hier beschriebenen Fördervorrichtungen können z.B. daftupverwendet werden, Stangen- oder Stabgut vor der Verformung zu Rohren einem Ofen zuzuleiten, und sie haben den Vorteil, daß sie große Antriebskräfte erzeugen. Die hier beschriebenen Linearmotoren können natürlich so abgewandelt werden, daß sich auch Gegenstände mit anderem als «%uadrat- oder Rundprofil, z.B. Gegenstände mit Rechteckprofil fördern lassen.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1« Fördervorrichtung, gekennzeichnet durch zwei beanstandete Träger und einen am über die Träger verlaufenden Laufweg der zu fördernden Gegenstände angeordneten Linearmotor, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß im Betrieb der Vorrichtung die Gegenstände von den Trägern getragen und vom Linearmotor durch magnetische Induktion beschleunigt oder verlangsamt werden.

   2. Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Träger frei drehbare Rollen sind.

   3. Fördervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Rollen Jeweils eine Umfangseintiefung zum seitlichen Festlegen der Gegenstände haben.

   4. Fördervorrichtung nach einemder Ansprüche 1 bis 4-„, dadurch gekennzeichnet, daß der Linear-

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   motor auf einer dem Laufweg des Gegenstandes zugewandten Seite •eine Eintiefung von solcher Form hat, daß zwischen den Gegenständen und dem Linearmotor ein schmaler Luftspalt gebildet wird. '

   5· Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1.Ms 4, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung zum Erregen des Linearmotors jeweils _t während ein Gegenstand über die Träger läuft.

   6. Fördervorrichtung nach Anspruch 5» d a d u r ch gekennzeichnet , daß die Steuereinrichtung zwei Fühlerelemente enthält, die im Abstand .voneinander beiderseits des Linearmotors angeordnet sind und die Erregung und Entregung des Linearmotors durch Abfühlen der zu fördernden Gegenstände steuern.

   "7· Fördervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Fühlerelemente Transformatoren mit offenem Eisenkern enthalten, die an eine Steuereinheit angeschlossen sind, derart,daß bei Überbrückung der Transformatorspalte durch die zu fördernden Gegenstände in den Sekundärwicklungen der Transformatoren

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   induzierte Spannungen die Steuereinheit im Sinne eiaer Erregung des Linearmotors betätigen.

   8. Fördervorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinheit eine von einer Anzahl von Steuereinheiten ist, die so geschaltet sind, daß sie ein gemeinsames Geschwindigkeitssignal zur ..... Phasensteuerung einer entsprechenden Anzahl von Linearmotoren empfangen.

   9. Fördervorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Linearmotor um den Laufweg der zu fördernden Gegenstände herum angeordnet ist.

   10. Fördervorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet , daß der Linearmotor eine Anzahl von um den Laufweg verteilten Motorkernen enthält.

   11. Fördervorrichtung nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet , daß der Linearmotor eine Anzahl von jeweils um den Laufweg herum angeordneten Spülen ' enthält.

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   12. Fördervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e ken η ze i c h η e t , daß der Linearmotor radial geschlitzte, zwischen den Spulen angeordnete Ringteile sowie ein um die Spulen herum angeordnetes Abstandsteil, das magnetische Flußwege zwischen den Ringteilen bildet, aufweist,

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