DE2007709A1

DE2007709A1 - Berührungsfreie Fördervorrichtung der elektromagnetischen Induktionsart

Info

Publication number: DE2007709A1
Application number: DE19702007709
Authority: DE
Inventors: Yukio Kanagawa Yabuta (Japan). P
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1969-02-19
Filing date: 1970-02-19
Publication date: 1971-09-23
Also published as: US3610695A; DE2007709B2; SE384995B; GB1238998A; JPS536428B1; DE2007709C3; DE7005992U; CA920254A

Description

PATENTANWÄLTE DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN . _ft DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT ZUU7709 MÖNCHEN HAMBURG

555474 8000 Mönchen 15,19.Februar 1970

TELEGRAMME. KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE TO

W. 14 621/69 13/Nie

Fuji Photo Film Co., Ltd. Ashigara-Kamigun, Kanagawa (Japan)

Berührungsfreie Fördervorrichtung der elektromagnetischen Induktionsart

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Fördern eines Gegenstandes, der gefördert werden soll, ohne irgendeine Berührung mit dem Gegenstand.

Bishervar es gewöhnlich beim Fördern von Gegenständen notwendig , ein Zwischenglied vorzusehen, das eine Berührungsfläche mit einer mechanischen Reibung zwischen der Antriebsseite und der angetriebenen Seite oder -zwischen der Förderseite und der geförderten Seite für die Übertragung der Förderenergie von der einen zur anderen aufweist.

109839/0652

Beispielsweise sind bei der gebräuchlichen Fördereinrichtung die geförderten Gegenstände in Berürung mit dem Förderband und die von der Antriebs- oder Kraftmaschine gelieferte Förderenergie wird auf die geförderten Gegenstände mittels mechanischer Reibung zwischen dem Förderband und dem Gegenstand übertragen.

Dementsprechend weist die gebräuchliche Fördereinrichtung den Nachteil auf, daß die Oberfläche des geförderten Gegenstandes einer Beschädigung durch mechanische Reibung unterworfen ist, da die Fördereinrichtung in Berührung mit dem geförderten Gegenstand ist.

Beispielsweise wurde bei einer Rollenfördereinrichtung der geförderte Gegenstand einem Zerkratzen seiner Oberfläche unterworfen, da die geförderten Gegenstände insgesamt in Berührung mit den Fördefrollen gefördert werden.

Überdies war für eine Änderung der Förderrichtung eine komplizierte Richtungsänderungseinrichtung notwendig. Da der Gegenstand mit der komplizierten Richtungsänderungseinrichtung zwecks Änderung der Förderrichtung des Gegenstandes in Berührung gebracht werden muß, ist der Gegenstand einem erheblichen Zerkratztwerden unterworfen, und eine glatte Änderung der Förderridhtung war schwierig.

Andererseits ist ein linearer Motor als Einrichtung zum Fördern eines Gegenstandes in linearer Richtung durch elektromagnetische Kraft gut bekannt. Der lineare Motor ist eine Einrichtung, die einem Teil eines Stators und eines Rotors eines Induktionsmotors mit einem unbegrenzten oder unendlichen Radius äquivalent ist,, wobei ein bewegliches Glied, entsprechend einem Lager eines Induktionspotors, durch eine Führungsschiene geführt wird. Diese Einrichtung

109839/0652

ist vorteilhaft insofern, als eine lineare Bewegung direkt erhalten werden kann ohne Ausnutzung Irgendeiner Drehbewegung, sie ist jedoch mit dem Nachteil verbunden,., daß die Bewegung des bewegbaren Gliedes auf die lineare Bewegung entlang der Führungsschiene beschränkt ist , und es ist daher sehr schwierig, das bewegbare Glied in anderen Richtungen als in der Richtung der Führungsschiene zu bewegen. Beispielsweise ist es nahezu unmöglich, das bewegbare Glied im rechten Winkel an der Führungsschiene oder in einem spitzen Winkel hierzu zu bewegen* Es ist ferner unmöglich, das bewegbare Glied mühelos von der Führungsschiene zu entfernen. Da überdies der magnetische Widerstand in dem linearen Motor groß ist, ist die Leistung niedrig und es ist eine große Menge an Eingabestrom erforderlich. Da dieffir Motor eine große Menge Strom benötigt und kein Kühlgebläse besitzt, das der allgemeine gebräuchliche Motor üblicherweise aufweist,* nimmt die Temperatur der Spule stark zu und der lineare Motor kann nicht kontinuierlich während einer langen Zeitdauer verwendet werden. Beisielsweise ist unter den Bedingungen einer Spannung von 110 Volt, einer Frequenz von 50 Bs und einem elektrischen Strom von 2k A/110 V die Standardzeitdauer für die Förderung etwa 40 Sekunden.

überdies war es bei der gebräuchlichen Fördereinrichtung sehr schwierig, einen Gegenstand ohne Beschädigung der Überzugsoberfläche des Gegenstandes zu fördern, wenn der geförderte Gegenstand nach dem überziehen oder Beschichten nicht vollständig getrocknet ist. Außerdem ist es sehr unwirtschaftlich, den gesamten Mechanismus in Betrieb zu nehmen, um nur einen kleinen Gegenstand, der gefördert werden soll, wie bei der gebräuchlichen fördereinrichtung zu fördern.

109839/0652

Gemäß der Erfindung werden die Nachteile, Schwierigkeiten und schlechte Wirtschaftlichkeit beseitigt und es wird eine berührungsfreie Fördervorrichtung der elektromagnetischen Induktionsart geschaffen, die eine Mehrzahl von • befestigten parallel angeordneten Spulen für die Bildung eines magnetischen Verschiebungsfeldes, einen Eingaberegler für die Regelung oder Steuerung der Eingabe in die genannten Spien, eine Lufteinblaseinrichtung, um den geförderten Gegenstand zum Schweben über den genannten Spulen zu brink gen und gleichzeitig zum Kühlen der genannten Spulen, eine Einrichtung zum Wahrnehmen oder feststellen der Förderrich-' tung, die über den genannten Spulen und dem zu fördernden Gegenstand vorgesehen ist, und eine Einrichtung zum Regeln der Förderrichtung durch Verstärkung des Ausgangssignals von der genannten Einrichtung zum Feststellen oder Wahrnehmen der Förderrichtung und zum Anlagen des Ausgangssignals an den Eingaberegler zur Regelung der Förderrichtung des Gegenstandes umfaßt, wobei der zu fördernde Gegenstand in der gewünschten Richtung ohne die Schaffung einer Berührung desselben mit der Fördereinrichtung gefördert wird.

Der Hauptzweck der Erfindung ist die Schaffung einer P Fördervorrichtung, die einen Gegenstand aus Metall be-

. rührungßfrei mit diesem unter Ausnützung von elektromagnetischen Kräften fördert. Ein weitera? Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Fördervorrichtung, die keine Kratzer auf der Oberfläche des geförderten Gegenstandes bildet. Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Fördervorrichtung, die die Förderrichtung regelt. Außerdem bezweckt die Erfindung die Schaffung einer FÖrdervor- ■ •richtung, die wirksam und wirtschaftlich die elektrische Energie ausnützt. Ein weiterer ^weck der Erfindung ist die

108839/0652

Schaffung einer Fördervorrichtung _f die wirksam die Spulen kühlt, die die Förderung der Gegenstände bewirken. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Fördervorrichtung, die die Oberfläche des geförderten . Gegenstandes während des Förderns trocknen kann. Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Fördervorrichtung, die teiljmeise die Fördergeschwindigkeit an irgendeiner Lage auf dem Förderweg variieren kann. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Fördervorrichtung, die den geförderten Gegenstand bei irgendeiner Lage auf dem Förderweg anhalten und denselben, wenn gewünscht, erneut augenblicklich bewegen kann und die Gegenstände bei einer sehr hohen Geschwindigkeit fördern kann. Schließlich ist noch ein Zweck der Erfindung die Schaffung einer Fördervorrichtung, die den geförderten Gegenstand ohne jeden Schock oder Stoß und ohne Schädigung oder Kratzerbildung auf der Oberfläche des geförderten Gegenstandes augenblicklich anhalten kann, selbst wenn der Gegenstand bei einer ziemlich hohen Geschwindigkeit gefördert und angehalten wurde»·

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. , . ■' -

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht teilweise im Schnitt einer Ausführungsform einer Fördervorrichtung gemäß der. Erfindung. ;

Fig.2 zeigt eine Draufsicht der in Fig·. 1 gezeigten Ausführnngsform.

Fig. 3 zeigt eine aufrechte Vorderansicht teilweise im Schnitt, der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform gemäß der Erfindung.

109839/0652

Fig. 4 zeigt in vergrößerter Darstellung den Teil A von Fig. 1.

Fig.5 zeigt in vergrößerter Darstellung den Teil B von Fig. 3.

Fig. 6 zeigt anhand eines Diagramms das bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform gemäß der Erfindung zur A_nwendung gelangende Regelsystem (feedback system).

Mit Bezug auf die Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 5 einen Eisenkern· der Einheit 15 der elektromagnetischen Induktionsfördervorrichtung. Die Einhit 15 ist mit Spulen J an darauf vorgesehenen Aussparungen bewickelt. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine nichtmetallische Platte mit einer Hitzebeständigkeit. Die nichtmetallische Platte 1 ist ebenfalls nicht brennbar und ist mit einer Anzahl von Löchern oder Perforierungen 16 von. geringer Größe für das Einblasen von Luft ausgestattet, um ein Schweben der geförderten Gegenstände oberhalb des Eisenkernes 5 hervorzurufen. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Einrichtung zum Wahrnehmen oder Feststellen der Förderrichtung, die oberhalb der nichtmetallischen Platte 1 , die auf dem Eisenkern 5 angebracht ist, angeordnet ist. Der geförderte Gegenstand, nämlich eine Metallplatte 4, wird über der nichtmetallischen Platte 1 und unterhalb der Feststelleinrichtung 3 gefördert. Die Feststelleinrichtung 3 ist mit einer Mehrzahl von Detektoren 2 für die Feststellung der Lage der geförderten Metallplatte "ausgestattet. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform gemäß der Erfindung sind die Detektoren solche der optischen Art. Die Detektoren 2 können von beliebiger Art sein, sofern sie von einer berührungsfreien

109839/0652

Art sind, die die Wahrnehmung oder Feststellung frei- von Berührung mit den beobachteten Gegenständen ausführt. Lediglich magnetische Detektoren sollen jedoch unter den berührungsfreien Detektoren ausgeschlossen werden. Die Licht aussendenden Teile 13,13' und die Licht aufnehmenden Teile 14,14' sind so angeordnet, daß dieEBene, auf welcher die Teile 13,13',14,14^! und die Reflektoren 22,22' angeordnet sind, senkecht zu der Förderrichtung der geförderten Metallplatte 4,vorliegen. Ein Bodenbrett zum Tragen der Einheit 15 aus Eisenkern ist bei 8 angezeigt. Das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Luftausgleichsplatte, die an dem offenen Teil einer Gebläseleitung 11 für die Einführung oder Zuführung von Luft, um die geförderte Metallplatte 4 zum Schweben zu bringen, vorgesehen ist* Ein Gehäuse aus nicht-ferromagnetischem Material ist bei 6 angezeigt, ein Ventil zur Regelung des Luftstroms, das an der Leitung 11 angebracht ist, 1st bei 10 dargestellt, und das Bezugszeichen 18 bezeichnet eine Haupt- · leitung der Leitung 1i, die mit einer äußeren Druckgasliefereinrichtung 12 verbunden ist. Das Bezugszeichen 17 bezeichnet einen Träger zum Tragen der gesamten Vorrichtung für die Förderung von Gegenständen der elektromagnetischen Art gemäß der Erfindung. Unter Bezugnahme auf Fig. 6 bezeichnen die BezujBzeichen 19,19» Eingaberegler für die Regelung oder Steuerung der Eingabe in die Einheit 15, und die Bezugszeichen 25,25' bezeichnen Anschlüsse für die Eingabequelle.

Die Bezugszeichen 21,21' in Fig. 2 bezeichnen Ausführoder Ausgangsdrähte,u-m die Spulen 7 in der Einheit 15 mit den Eingangsreglern 19,19' durch die Leiterdrähte 23,23'. zu verbinden. Für die Eingangsreglver 19,19' können magnetische Verstärkerregler zum Beispiel angewendet werden.

109839/0652

Amperemesser 27,27' sind mit den Leiterdrähten 23,23' verbunden. Die Uberlastungsschutzeinrichtungen 29,29' sind ebenfalls in den Leiterdrähten 23,23' eingeschaltet. Die Bezugszeichen 31,31' bezeichnen Leiter zum Verbinden der Feststelleinrichtungen 3,3' mi^inem Reglerverstärker 20. Die Bezijpzeichen 33,33' bezeichnen Leiter zum Verbinden des Reglerverstärkers 20 mit den Eirggigsreglern 19,19'. Durch diese Leiter wird das Ausgangssignal aus den Feststelleinrichtunen 3,3' zu den Eijjgangsreglern 19,19' übertragen.

Bei Betrieb wird zuerst die äutere Luftzuführeinrichtung oder das Gebläse 12 in Betrieb genommen und Druckluft wird in das Gehäuse 6 durch die Leitung 1ö, Leitung 11 und das Ventil 10 geleitet. Die Druckluft wird durch die Ausgleichplatte 9 gelenkt odär ausgerichtet, um wirksam die Spulen 7, die auf dem Eisenkern 5 gewickelt sind, zu kühlen und um den DruclM.n dem Gehäuse 6 gleichförmig zu machen. Die Luft wird durch die kleinen Perforationen oder Löcher 16, die auf der nichtmetallischen Platte 1 vorgesehen sind, nach der Ausrichtung geblasen. Die geförderte Metallplatte 4 ist über der nichtmetallischen Platte 1 und unter den Feststelleinrichtungen 3,3' schwebend, wobei ein Gleichgewicht zwischen deren Gewicht und dem nach aufwärts gerichteten Blasdruck besteht. Dann wird der Einheit 15 der Fördervorrichtung der elektromagnetischen Induktionsart ein Eingang durch die Eingangsregler 19,19' zugeführt und das magnetische Verschiebungsfeld wird gebildet. Auf diese Weise wird die Metallplatte k in Richtung des VerschiebunTsfeldes durch den von dem Verschiebungsfeld gebildeten Wirbelstrom bewegt. Da der Eingang zu den fest angeordneten Spulen 7 in gewünschter Weise gesteuert

109839/0652

. I"

wird, v/ird die Metallplatte 4 in der gewünschten Richtung gefördert. Die Bewegung oder Lage der geförderten Metallplatte 4 wird normalerweise von den Einrichtungen 3,3' für die Feststellung der Förderrichtung mit den Detektoren jL3₄li}_#13 ,14' festgestellt. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform gemäß der Erfindung wird eine optische WarhnehmeeinrichtiXSg*^UnU⁰Licht wird, von den Licht aussendenden Teilen 13,13' auf die Spiegel 22,22' ausgesendet, die auf der nichtmetallischen Platte 1 angeordnet sind, und danach wird das reflektierte Licht von den Li cht auf nähmet eil en 1.4,14· der Wahrnehme einri chtungen aufgenommen. Wenn dieses Licht von der geförderten Metallplat-! te. 4 auf dem Reflexionswege gehemmt wird, wird das¹ gestörte Signal auf die Einheit 15 unter der geförderten Metallplatte 4 durch den Reglerverstärker 20 und die Eingangsregler 19,19' übertragen und anschließend bildet die Einheit 15 ein magnetisches Verschiebungsfeld, um die Metallplatte 4 weiter zu fördern. Die Metallplatte 4 wird von der elektromagnetischen Kraft gefördert, die von dem Wirbelstrom und dem magnetischen Verschiebungsfeld erzeugt wird. Durch die elektromagnetische Kraft wird die Metallplatte 4 bis zu dem nächsten Paar von Detektoren gefördert. Wenn die nächsten Detektoren -das Ankommen des geförderten Gegenstandes feststellen, und zwar in gleicher Weise wie Vorstehend angegeben, wird die Einheit 15 unter dem Gegenstand mit einer elektromagnetischen Induktion • versfeen, um den Gegenstand weiter zu den nachfolgenden Detektoren zu fördern. Auf diese Weise wird der Gegenstand kontinuierlich in einer Richtung entlang der Anordnung der Einheiten von Eisenkernen 5 gefördert. Nachdem der Gegenstand vorbeigefhrt wurde und wenn das.Licht aus dem Licht aussendenden Teil von dem Licht aufnehmenden Teil der Detektoren erhalten wird, wird das Signal,, das die Vorbei-, bewegung des Gegenstandes angibt, dem Reglerverstärker 20

10983970662

zugeführt und die Eingabe oder der Eingang zu der Einheit 15 wird abgeschaltet. Wenn die tatsächliche Förderrichtung des Gegenstandes nicht mit der gewünschten Richtung zusammenfällt, stellen der Detektor 2 land der Detektor 2' das Ankommen des Gegenstandes nicht gleichzeitig fest. In diesem Fall wird der Eingang in die Einheit auf der Seite, an welcher die Störung oder Hemmung des Lichtes von dem Detektor später festgestellt wird , in gröferem Ausmaß verstärkt, um eine größere Kraft der aus der gewünschten Lage verschobenen Seite zwecks Förderung der Metallplatte 4 in der ge\\rünschten Richtung zuzuführen.

Wenn die Metallplatte, die gefädert werden soll, ein gutes Reflexionsvermögen aufweist, das ausreichend ist, um das Licht aus dem Lichtsendeteil des Detektors in

dessen Lichtaufnahmeteil zu reflektieren, kann die Förderrichtung unter Ausnutzung des Reflexionsvermögens der geförderten Metallplatte 4 geagelt v/erden. In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit für die Anordnung von Spiegeln 22,22' auf der nichtmetallischen Platte 1,um das Licht von dem Lichtaussendeteil des Detektors zu reflektieren.

Aufgrund des Aufbaus der Fördervorrichtung gemäß der Erfindung in der vorstehend beschriebenen Weise ist die Fördervorrichtung gemäß der Erfindung sehr vorteilhaft und ermöglicht die Erzielung der vorstehend aufgeführten Zwecke gemäß der Erfindung.

Insbesondere kann der Hauptzweck der Erfindung vollständig erreicht werden und dÄe Metallplatte kann ohne Berührung mit irgendeiner Fördereinrichtung der Vorrichtung gefördert werden, da keine Notwendigkeit für die Schaffung

109839/0652

irgendeiner Berührungsoberfläche für die übertragung der Förderenergie von der Vorrichtung auf den geförderten Gegenstand besteht aufgrund der Tatsache, daß der Gegenstand mittels elektromagnetischer Kraft gefördert wird.

Da der vorstehend geschilderte Hauptzweck gemäß der Erfindung erreicht wird, wird naturgemäß auch eine weitere Aufgabe erfüllt, nämlich, nachdem der geförderte Gegenstand ohne Berührung mit der Fördervorrichtung oder irgendeinem anderen festen Teil gefördert wird, besteht keine Gefahr zur Beschädigung oder Kratzerbildung an der Oberfläche des geförderten Gegenstandes.

Ferner wird gemäß der Erfindung der Vorteil geschaffen, daß die Förderrichtung mühelos geregelt oder korrigiert werden kann, da die Förderrichtung normalerweise festgestellt und die festgestellte Information dem Regler oder der Steuereinrichtung zur Regelung der Förderrichtung zurückgeführt wird.

-r '

überdies wird 'gemäß der Erfindung auch der Vorteil erzielt, daß, da die Förderlage durch Detektoren festgestellt und das festgestellte Signal zur weiteren Förderung des Gegenstandes nur der Einheit zurückgeführt wird, bei welcher der geförderte Gegenstand vorliegt, die elektrische Energie in sehr wirtschaftlicher Weise verbraucht wird.

Da die eingeblasene Luft für das Halten der geförderten Platte in dem Schwebezustand über der Einheit gleichzeitig zum Kühlen der Einheit verwendet wird, wird auch, hierdurch ein erheblicher Vorteil· erzielt.

109839/0652

Da durch die eingeblasene Luft die geförderte Platte gleichzeitig getrocknet werden kann, wird gemäß der Erfindung auch in dieser Hinsicht ein weiterer Vorteil geschaffen.

Außerdem ist es gemäß der Erfindung möglich, die Fördergeschvxindigkeit bei irgendeiner Lage auf dem Förderweg teilweise zu variieren, indem der Eingangsregler teilweise zu dem gewünschten Zeitpunkt geregelt oder gesteuert wird.

Durch das Regeln des Eingangsreglers kann der gforderte Gegenstand augenblicklich angehalten oder weiterbewegt werden. Da überdies der geförderte Gegenstand nicht aufgrund der Trägheit oder des Beharrungsvermögens bewegt wird, kann der Gegenstand bei einer großen Geschwindigkeit gefördert werden, was einen weiteren Vorteil darstellt.

Da die Einheit mit einem Umkehreingang für das Einwirken auf den Gegensiaid versehen werden kann, um diesen in einer Umkehrrichtung zu fördern, wodurch ein plötzliches Anhalten des Gegenstandes ohne Beschädigung desselben herbeigeführt wird, ist es bei der Vorrichtung gemäß der Er-P findung möglich, den geförderten Gegenstand augenblicklich ohne jeden Schock oder Stoß und ohne Beschädigung oder Kratzerbildung an der Oberfläche des geförderten Gegenstandes anzuhalten, selbst wenn der Gegenstand bejjeiner ziemlich hohen Geschwindigkeit gefördert und angehalten wird.

109839/0652

Claims

Patentanspruch

Berührungsfreie Fördervorrichtung der elektromagnetischen Induktionsart, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von fest angebrachten, parallel angeordneten Spulen (7)für die Erzeugung eines magnetischen Verschiebungsfeldes, einen Eingangsregler (19»19') zur Regelung des Eingangs zu den Spulen (7)». eine Einrichtung (12,18, 11,10) für das Einblasen von Luft, um ein Schweben von geförderten Gegenständen (4) über den genannten Spulen zu bewirken und gleichzeitig die genannten Spulen (7) zu kühlen, eine Einrichtung (3,3') für die Feststellung der Förderrichtung, die über den Spulen 7 und den geförderten Gegenständen (4) angeordnet ist, und eine Einrichtung zum Regeln der Förderrichtung (20) durch Verstärkung des Ausgangssignals von der Einrichtung (3,3') für die Feststellung der Förderrichtung und zum Zuführen des Ausgangssignales an die Regler (19,19')» wobei der zu fördernde Gegenstand in der gewünschten Richtung frei von Berührung mit der Fördervorrichtung gefördert wird.

10 9 8 3 9/0652