DE2222326C3 - Verfahren und Anordnung zum Vereinzeln von aus magnetischem Material bestehenden Gegenständen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren nebst Anordng zum Vereinzeln von aus magnetischem Material stehenden Gegenständen unter Verwendung einer hrungsbahn sowie eines sich entlang dieser Führungshn erstreckenden, in Bewegungsrichtung der Gegenindc an Stärke zunehmenden Magnetfeldes.
In der Technik besteht ein weit verbreitetes Bedürfnis m Vereinzeln von Gegenständen vor deren Weiterrarbeitung. Besonders problematische Beispiele soler Gegenstände sind Sicherungsringe mit nach innen er außen vorspringenden abgebogenen Zähnen oder wellt bzw. geschlitzte Federringe. Die Problematik iibt sich hier besonders daraus, daß sich die Gegenstände derart untereinander verhaken oder verketten können, daß sie sich mit bekannten Vereinzelungsvorrichtungen nicht mehr trennen lassea Verklemmte oder ineinander verhakte Gegenstände behindern verständlicherweise die üblichen automatischen Zuführeinrichtungen ganz erheblich, weil sie sich in deren Führungskanäien und Trichtern verklemmen können, die nur für den Durchlaß eines einzelnen Gegenstandes eingerichtet sind. Hierdurch wird der Betrieb ganzer Produktionsanlagen behindert, weil es beim Auftreten von Verklemmungen innerhalb von Automaten gewöhnlich notwendig wird, den ganzen Automaten abzustellen, von Hand einzugreifen und den Fehler zu beheben.

Nun ist es ans der US-PS 35 37 580 bekannt, einer Vereinzelungsvorrichtung ein Gerät vorzuschalten, das den nachfolgenden Vereinzelungsvorgang dadurch vorbereitet und vereinfacht, daß die Gegenstände in bestimmter Weise ausgerichtet und in dieser Ausrichtung der Vereinzelungsvorrichtung zugeführt werden. Zum Ausrichten dient ein homogenes Magnetfeld, das zusammen mit der Schwerkraft auch der Förderung der Gegenstände entlang einer Führungsbahn dient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nebst Anordnung vorzuschlagen, durch die das bekannte Gerät in die Lage versetzt wird, die Gegenstände bereits vereinzelt abzugeben. Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, bei dem eingangs geschilderten Verfahren das Magnetfeld als insgesamt pulsierendes Feld aufrechtzuerhalten.

Diese Lösung hat den Vorteil, daß es keines gesonderten Ausrichtens mehr bedarf, um ein einwandfreies Arbeiten der Vereinzelungsvorrichtung sicherzustellen. Ein besonderer Vorzug dieser Lösung besteht darüber hinaus darin, daß es zum Fördern der Gegenstände keiner Schrägführung der Gegenstände mehr bedarf, daß also die Schwerkraft keinen Anteil mehr am Fördern hat. Hieraus resultiert ein vereinfachter Einsatz von mit dem Verfahren arbeitenden Vorrichtungen in kontinuierlich fördernden Bandstraßen. Schließlich ist darauf hinzuweisen, daß die erfindungsgemäße Lösung den Fortfall mechanischer Vereinzelungselemente bedeutet, so daß insoweit auch kein Verschleiß mehr auftrete.! kann.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens und eine bevorzugte Anordnung zum Ausführen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dort zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vereinzelungsvorrichtung,

Fig.2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig.I,

Fig.3 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung einer anderen Ausführungsform der Vereinzelungsvorrichtung,

Fig. 4 eine Schaltung zur Erzeugung des pulsieren den Magnetfeldes in einer Vereinzelungsvorrichtung gemäß F i g. 3, und

F i g. 5 und 6 graphische Darstellungen von Spannun gen und Strömen in der Schaltung gemäß F i g. 4.

Zu dem in Fig.I dargestellten Ausfiihrungsbeispie der Erfindung gehört ein herkömmlicher Vorratstrich ter 10, in dem unsortierte Scheiben oder ähnlich« Gegenstände in einer großen Menge bevorratet sind die vereinzelt werden sollen. Der Trichter 10 wird ir

bekannter Weise vibriert und besitzt eine spiralförmige Außenbahn 11, auf der die Scheibe unter dem Einfluß der Vibrationen herauswandern. Die Außerbahn 11 ist so geformt, daß die Scheiben während des Steigevorganges sich zu einer einzigen ReiLe formieren. Zwar können die Scheiben auf der Außenbahn 11 zu zweit oder zu dritt übereinanderliegen, es ist jedoch ausgeschlossen, daß zwei von ihnen nebeneinander liegen. Ferner sind auf der Außenbahn Abweiser angeordnet, welche diejenigen Scheiben wieder in den Vorrat zurücklenken, welche sich nicht einwandfrei eingeordnet haben. Nach Verlassen der spiralförmigen Außenbahn 11 des Trichters 10 rutschen die Scheiben über eine Gleitbahn 12 auf das Zuführ-Ende eines linearen Förderers 13. Dieser Förderer 13 besitzt eine gerade Führungsbahn 14 mit kanalförmigen Querschnitt, die aus einem nicht-magnetischen Werkstoff besteht. Die Breite der Führungsbahn 14 ist etwas größer als der Durchmesser der zu fördernden Scheiben. Zu beiden Seiten dieser Führungsbahn 14 ist je ein Magnetpol 15 und 16 als Bestandteil eines magnetischen Systems angeordnet, dessen Aufbau sich am besten aus F i g. 2 entnehmen läßt. Zwischen den Magnetpolen 15 und 16 befindet sich ein Magnetjoch 17. welches mit einer Erregerwicklung 18 umwickelt ist. Die Formgebung der beiden Magnetpole 15 und 16 ist so gewählt, daß ein hochkonzentriertes horizontales Magnetfeld entsteht, dessen maximale Konzentration in einer dicht oberhalb des Bodens der Führungsbahn 14 liegenden Ebene verläuft. Ferner laufen die Magnetpole 15 und 16 in der Draufsicht (siehe Fig. 1) in Förderrichtung schräg zusammen, so daß die Stärke des entstehenden Magnetfeldes in Richtung auf das Entnahmeende der Führungsbahn 14 stärker wird.

Wenn die geforderten Scheiben bzw. ähnliche magnetisierbar Gegenstände dem Zuführ-Ende der Führungsbahn 14 der Reihe nach zugeführt werden, nehmen sie eine vorbestimmte Lage ein. Zum ersten wird jede Scheibe etwa in der in Fig.2 dargestellten Weise so beeinflußt und abgehoben, daß sie sich horizontal in einem Abstand vom Boden der Führungsbahn 14 ausrichtet. Zum zweiten stoßen sich die einzelnen Scheiben gegenseitig magnetisch ab, weil sie quer zur Längsrichtung der Führungsbahn 14 magnetisiert werden; sie verteilen sich somit in gleichmäßigen Abständen voneinander über die Länge der Führungsbahn 14. Außerdem nimmt jede Scheibe in dem Maße, wie sie von einer gleichmäßig kreisförmigen Konfiguration abweicht, eine Stellung ein, in der sie den quer über die Führungsbahn 14 verlaufenden magnetischen Kraftlinien die geringste magnetische Reluktanz bietet. Dabei ist jede Scheibe bestrebt, im Verlaufe der Führungsbahn 14 in Richtung von der kleineren zur höheren magnetischen Felddichte weiter zu wandern. Dieser Bewegungsantrieb wird jedoch gebremst bzw. aufgehoben von der magnetischen Rückstoßkraft, welche die im Verlaufe der Förderbahn jeweils davorliegende Scheibe erzeugt. Das bedeutet, daß für eine gegebene magnetische Konfiguration und Feldstärke die Scheiben bzw. die Gegenstände im Verlaufe der Führungsbahn 14 eine genau definierte Reihenanord nung einnehmen. Entnimmt man eine einzelne Scheibe am Entnahmeende der Führungsbahn 14, so wandern die nachfolgenden Scheiben sofort nach, um das ursprüngliche Verteilungsmuster wieder herzustellen.

Hat eine Scheibe am Entnahmeende der Führungsbahn 14 eine Position 20 erreicht, so wird sie miuels einer Entnahmeeinrichtung 22 erfaßt und einer Ableit bahn 21 zugeführt Der Aufbau der Entnahmeeinrichtung 22 richtet sich weitgehend nach der Form der zu fördernen Gegenstände bzw. Scheiben; im vorliegenden Ausführungsbeispiel gehört zu dieser Enrichtung ein herkömmlicher pneumatischer Zylinder 23 mit Luftleitung 24 und 25 und einer Kolbenstange 26, die einen Finger 28 bewegt, welcher jeweils eine Scheibe bei Position 20 erfaßt und in die Ableitbahn 21 schiebt Von der Ableitbahn 21 werden die Scheiben einzeln mittels entsprechender Einrichtungen ihrer Weiterverwendung zugeführt

Die Aufrechterhaltung eines pulsierenden Magnetfeldes führt dazu, daß doppelt oder mehrfach übereinander liegenden Gegenstände ihre relative Lage zueinander aufgeben müssen, weil zwischen den Gegenständen starke Abstoßkräfte wirken, so daß die Gegenstände mit Sicherheit vereinzelt und geordnet werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 besitzt die Führungsbahn 14 einen Deckel 30. Wegen der auf diese Weise weitgehend geschlossenen Führungsbahn wird die Bewegung der Gegenstände unter dem Einfluß des Magnetfeldes begrenzt. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 tragen die beiden Magnetpole 15, 16 je eine separate Spule 18a bzw. \%b. Außerdem fehlt hier das in der anderen Ausführungsform vorhandene gemeinsame Magnethoch zwischen den Magnetpolen 15 und 16.

Zur Erzeugung des pulsierenden Magnetfeldes wird entweder ein Wechselstrom oder ein pulsierender Gleichstrom benutzt. Ferner ist es möglich, eine Kombination aus pulsierendem Strom und Gleichstrom /υ verwenden; eine Schaltung zur Erzeugung einer variablen Kombination solcher Ströme ist in F i g. 4 schematisch dargestellt.

In die Schaltung von Fig.4 sind die bereits erwähnten Erregerwicklungen 18a und 18ft einbezogen. Beide Erregerwicklungen 18a und 186 sind gleichsinnig gewickelt, so daß bei gleichzeitiger Erregung der resultierende Magnetfluß ebenfalls die gleiche Richtung aufweist, wie durch Pfeile angedeutet. Ferner enthält die Schaltung einen Brückengleichrichter 31. der aus Dioden D 1 bis D4 besteht und über einen veränderlichen Widerstand 32 in Serienschaltung an Eingangsklemmen 33 einer Wechselstromquelle angeschlossen ist. Schaltungsgemäß liegt die Erregerwicklung zwischen der Verbindungsstelle zwischen Gleichrichter D 1 und D 3 und der einen Eingangsklemme 33, während die andere Erregerwicklung 186 zwischen der Verbindungsstelle der Dioden D 2 und D 4 und der gleichen Eingangsklemme 33 angeschlossen ist. Durch Verstellung des veränderlichen Widerstandes 32 ist es möglich. das Verhältnis der Gleichstrom- und Wechselstromanieilc zu verändern, welche die beiden Erregerwicklungen 18a und 18b durchfließen. Und zwar deshalb, weil die Erregerwicklungen 18a und 18b abwechselnd über die Dioden Dl und D 2 erregt werden, welche im entgegengesetzten Sinne geschaltet sind. Stellt man den veränderlichen Widerstand 32 auf den Widerstandswert O ein. so nimmt der Strom unter dem Einfluß der als Schwungrad-Dioden wirksamen Dioden D3 und D4 einen Kurvenverlauf gemäß (b) von I i g. 5 an, wenn eine Spannung gemäß Kurve (;>) von F i g. 5 angelegt wird. Vergrößert man den Widerstandswert des veränderlichen Widerslandes 32, so ändern sich Spannungs- und Stromkurvi: gemäß (c) bzw. (d) von Fig. 6. Die entstehenden Wellenformen für Spannung und Strom sind von verschiedenen Fakoren abhängig, der Stromfluß durch die Dioden D 3 und D 4 wird

jedoch durch die Gegen-EMK der Erregerwicklungen verursacht. Eine Vergrößerung des Serienwiderstandes im Schwungrad-Diodenkreis bringt eine Vergrößerung der Zeitkonstante für den Zusammenbruch des Magnetfeldes in der Spule mit sich.

Daher ist bei der Spannungskurve (a) keine Gegenspannung sichtbar, da die Schwungrad-Diode die Spannung nahe dem Nullwert begrenzt, und zv/ar geringfügig positiv infoige des Spannungsabfalis an der Diode. Die Kurve (c)zeigt jedoch, daß bei vergrößertem Serienwiderstand eine Gegenspannung auftreten kann. Für die schmaleren Stromimpulse der Kurve (d) kann nicht so ohne weiteres eine Begründung gegeben werden; wahrscheinlich ist der Grund für die Verzerrung der Stromkurve in der Hysterese der magnetischen Schaltung und insbesondere im remanenten Magnetismus des Eisens am Ende jedes Stromsimpulses zu suchen. Die Wellenformen für den magnetischen Fluß sind in der Zeichnung nicht dargestellt, es besteht aber eine durchgehende Komponente aufgrund der Eisen-Remanenz. Vergleicht man die Kurven (b) und (d) miteinander, so fällt auf, daß sich die Stromimpulse nur bei der Kurve (b) zeitlich überlappen. Somit trägt eine Vergrößerung des Widerstandswertes im veränderlichen Widerstand 32 dazu bei, den Zwischenwert des Feldes zu reduzieren und die Wechselfeld-Komponente zu vergrößern. Dieser Effekt erzeugt zusätzliche Vibrationen in den Gegenständen, welche mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gefördert werden. Damit oszillieren die Gegenstände stärker innerhalb der begrenzenden Wände zwischen den Spulen und fügen

ίο sich leichter in die Bahn in Richtung auf das sich verstärkende Magnetfeld ein, welches durch die in Förderrichtung zusammenlaufenden Magnetpole 15 und 16 der Vorrichtung erzeugt wird.

Um bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen linearen Fördervorrichtung den bester Wirkungsgrad zu erzielen, sollte man darauf achten, daß die Zuführrate an Scheiben od. dgl. in die Führungsbahn 14 so gesteuert wird, daß die Anzahl der in einem bestimmten Zeitraum zugeführten Gegenstände jeder-

zeit zwischen einem bestimmten oberen und unteren Grenzwert liegt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Vereinzeln von aus magnetischem Material bestehenden Gegenständen unter s Verwendung einer Führungsbahn sowie eines sich entlang dieser Führungsbahn erstreckenden, in Bewegungsrichtung der Gegenstände an Stärke zunehmenden Magnetfelds, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld als insgesamt pulsierendes Feld aufrechterhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld derart auf die Führungsbahn ausgerichtet wird, daß sein Bereich größter Konzentration etwas oberhalb des Bodens der Führungsbahn liegt

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daB das Magnetfeld eine Gleichstromkomponente enthält

4. Anordnung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Führungsbahn (14) für die Gegenstände (20) und durch in beiden Seiten der Führungsbahn angeordnete Magnetpole (15,16) zur Erzeugung des pulsierenden Magnetfeldes, wobei die Anordnung der Magnetpo-Ie so getroffen ist, daß die Stärke des Magnetfeldes in Bewegungsrichtung der Gegenstände entlang der Führungsbahn zunimmt.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetpole (15, 16) eine ein hochkonzentriertes Magnetfeld bildende Form aufweisen und so angeordnet sind, daß sich die maximale Konzentration dicht oberhalb des Bodens der Führungsbahn (14) befindet.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Magnetpol (15, 16) eine separate Erregerwicklung (18a, 18fc) zugeordnet ist, die an einer eine Kombination aus deich- und Wechselstrom liefernden Stromquelle liegt.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung (18a, 186) gleichsinnig gewickelt und so an einen Brückengleichrichter (31) mit gegensinnig geschalteten Dioden (D 1, D3; D2, DA) angeschlossen sind, daß die Wicklungen im Wechsel erregt werden und daß das Verhältnis zwischen dem den Erregerwicklungen zugeführten Gleich- und Wechselstrom mittels eines veränderbaren Widerstandes (32) steuerbar ist, der in Serie mit dem Brückengleichrichter an einer Wechselstromquelle (33) liegt.