DE2631060A1

DE2631060A1 - Vorrichtung zum automatischen zufuehren, einbringen und entnehmen von probekoerpern

Info

Publication number: DE2631060A1
Application number: DE19762631060
Authority: DE
Inventors: Yoshiharu Ikeuchi; Akira Kuriyama; Kenichi Tsujimoto
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1975-07-11
Filing date: 1976-07-09
Publication date: 1977-02-17
Also published as: US4058017A; DE2631060C3; DE2631060B2; GB1542125A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Wlickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. R A.Y'eickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

SUMITOMO METAL INDUSTRIES LIMITED
15» 5-chome, Kitaharaa, Higashi-ku,
Osaka City, Japan

Vorriclitung zum automatisahen Zuführen, Einbringen und Entnehmen von Probenkörpern.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung zum automatischen Zuführen, Einbringen in eine gewünschte Lage und Entnehmen von Probenkörpern, Proben, Sonden, Verbrauchssonden usw. für Probenentnahmen von Stahlschmelzen, der Messung von Temperaturen und anderer Testpraktiken in einem Ofen, wie beispielsweise bei Konvertern, Schmelzofen, Elektroöfen usw.. Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine Verbesserung bei solchen automatischen Probekörperzufuhr-, -einricht- und -entnahmevorrxchtungen, die einen Probenkörperentnahme- und Rückholmechanismus aufweisen.

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Im allgemeinen weisen die üblichen automatischen Probekörperzufuhr-, Fixier- und Entnahmevorrichtungen dieser Art einen Probekörpervorratsbehälter mit einem der Art der Probekörper/eier automatischen Entnahme dieser Körper entsprechenden Aufbau auf, wobei Hilfsglieder zum Transport jedes entnommenen Probekörpers aus dem Behälter; Probeeinbringglieder, welche jeden übertragenen Probekörper von den Transportgliedern aufnehmen,diesen aufrichten und genau unter die Probekörperhaltestäbe schwenken, sowie Probekörperentnahme- und Rückholmittel vorgesehen sind mit einem Probekörperhaltemechanismus, welcher zum Halten der aus dem Ofen entnommenen Probekörper geeignet ist solange diese an dem Probekörperhaltestab befestigt sind.Außerdem ist ein Schneid- und Rückführmechanismus vorgesehen. Alle diese Glieder und Mechanismen werden von einem abseits liegenden Steuersystem betätigt.

Sowohl hinsichtlich des Aufbaus als auch hinsichtlich der Arbeitsweise solcher bekannten Einrichtungen existieren Probleme. Z.B. ist der Probekörperausgabemechanismus des Probenkörpervorratsbehälters relativ kompliziert aufgebaut, ungenau in der Arbeitsweise und störanfällig. Auch ist die Ausgabeoperation begleitet von heftigen Schwingungen oder Stoßen, welche mit hoher Wahrscheinlichkeit die Probenkörper beschädigen können. Darüberhinaus wird, da die Probenkörperzufuhr- und Entnahmevorgänge durch ein-und denselben Mechanismus durchgeführt werden, die Vorrichtung wegen der hohen Temperatur der Gase oder Dünste, welche aus dem Inneren des Ofens ausstrahlen sehr häufig beschädigt, wasregelmäßig zu Störungen oder Ausfällen in der Arbeit führt. Außerdem hat der Probekörperfixiermechanismus bei üblichen Vorrichtungen keine Möglichkeit falsch eingebrachte Probekörper (beschädigte Probekörper) auszuscheiden, so daß in einem solchen Fall aufwendige Auswechselarbeiten notwendig sind mit dem Ergebnis verzögerter Probezuführung, Beseitigungsarbeiten und einer Behinderung der Ofentätigkeit.

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Verschiedene Maßnahmen wurden schon vorgeschlagen, um diese Probleme zu überwinden. Jedoch ist bis heute keine Vorrichtung vorhanden, welche frei von derartigen Schwierigkeiten ist und voller Kapazität bei kleinstem Raumbedarf und unter schlechten Umweltbedingungen arbeitet und die Lösung von diesen Problemen ist Gegenstand industrieller Entwicklungen.

Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist, eine automatische Probekörperzuführ-, -einbring und -entnahmevorrichtung zu schaffen, welche die vorstehenden Nachteile überwindet und verbessert arbeitet.

Hierzu wird gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ein verbesserter Probekorpervorratsbehalter angegeben, welcher mit einem Probekörpervereinzel-ungsmechanismus versehen ist, der eine einfache, gleichmäßige und sichere Probekörperentnahme erlaubt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Ausbildung des Probekörperzuführmechanismus für eine verbesserte Probekörperzufuhr, der geeignet ist, die vorgenannten Probleme zu eliminieren.

Schließlich besteht ein Merkmal der Erfindung in der Schaffung von verbesserten Probekörperentnahme- und Rückführgliedern derart, daß die Entnahme und das Ric kfuhren der Probekörper aus dem Ofen durch eine eigene Einrichtung durchgeführt wird, um Beschädigungen der verschiedenen Elemente und Teile, welche beim Einsetzen auf den Probehaltestab wirksam sind zu vermeiden

Zur Realisierung all dieser Merkmale unter Beseitigung der vorgenannten Nachteile besteht die Erfindung in einer automatischen Probenkörperzufuhr-, -einbring- und -entnahmevorrichtung, welche einen Probekorpervorratsbehalter, mit Probekörpervereinzelnungs- oder Herausnehmemechanismus mit Probekörperauf-

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nahmeklauen enthält, welche schwenkbar an beiden Seiten des Bodenteiles des Behälters befestigt und zur gleichzeitigen Betätigung durch einen Hebemechanismus„ verbunden sind. Probekörpertragarme sind unmittelbar unter den Probekörperaufnahmeklauen in Reihen angeordnet. Jede Reihe mit vier vertikal versetzten in Paaren angeordneten Armabschnitten. Die Armpaare sind durch einen Verbindungsmechanismus mit einem Antriebsschaft verbunden, der durch einen Zylinder oder dergl. derart angetrieben wird, daß die oberen und unteren Arme abwechselnd zurück μηά vorbewegt werden. Ein Probekörpertransportmechanismus hat einen motorbetriebenen Probekörperschubantrieb, der auf einer Seite von einer mit einem V-förmigen Führungskanal in seiner Oberfläche versehenen Schiebebahn angeordnet ist. Ein Probekörpereinbringmechanismus mit einer beweglichen Einheit zur Durchführung einer Seitenbewegung über eine gegebene Hub abhängig von der Betätigung eines Zylinders oder dergl. ist auf einem Trägerbord angeordnet, das eine Kippbewegung bei Betätigung eines weiteren Zylinders ausführt. Ein Probekörperzuführblock ist an beiden Enden davon vorgesehen und mit Haltegliedern bestehend aus einem Klemmarm versehen zum seitlichen · Anklemmen und Fixieren der Probekörper bei Betätigung eines Zylinder oder dergl. und mit einem Klemmbügel zum Halten und Fixieren der Probekörper von oben her. Der Zufuhrblock ist außerdem an seinem vorderen Ende mit einem Paar von Probekörperzuführführungen, welche schwenkbar abhängig von der Betätigung eines Zylinder oder dergl. befestigt ist,mit seitwärts dav

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angeordneten motorbetriebenen Probekörperausstoßbüge^, welche sich durch die Öffnungen der die Probekörper tragenden Oberfläche 'erstrecken. Der Zuführblock ist parallel zu der Oberseite der beweglichen Einheit mit einer dazwischen angeordneten Pufferung angeordnet. Eine Probekörperentnahme und RÜGkholmechanismus enthält einen Probekörpergreifmechanismus bestehend aus einem Paar von Probekörpergreiferklinken, die schwenkbar an

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zwei ineinander greifenden Zahnrädern zum öffnen und Schließen durch Betätigung von einem Zylinder angeordnet sind. Der Greifermechanismus ist schwenkbar befestigt und kann vor und zurück im Bereich der Bewegung des Probekörperhaltestabes bewegt werden. Ein Probeabschneidmechanismus ist mit einem Paar von Probegreiferklinken versehen, die geöffnet oder geschlossen werden durch einen Zylinder, und ein motorbetriebenes Messer wird durch die Betätigung eines Zylinders geschwenkt und der Schneidemechanismus ist kippbar befestigt,um vorwärts und rückwärts in die Bewegungsbahn des Probekörperhaltestabes bewegt zu werden.

Einzelheiten einer Vorrichtung nach der Erfindung werden im folgenden in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Fig. 1A u. 1B zusammen eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2A u. 2B zusammen eine Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß der Fig. 1A und 1B,

Fig. 3 eine teilweises Schnittbild und Draufsicht auf

einen Probekörpervorratsbehälter der Vorrichtung entsprechend der Schnittlinie III-III in Fig. 5,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Probekörperbehälters nach Fig. 3,

Fig. 5 eine Ansicht der anderen Seite des Probekörperbehälters nach Fig. 3,

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Probekörperzuführmechanismus gemäß der Erfindung,

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Pig. 7 eine Seitenansicht des Mechanismusses nach. Fig. 6, Pig. 8 eine Ansicht der anderen Seite,

Pig. 9 eine perspektivische Ansicht der Probekörperhalteglieder gemäß der Erfindung,

Pig.10 eine perspektivische Ansicht der Probekörpersehneid- und -rückholeinheit gemäß der Erfindung,

Pig.11 eine perspektivische Ansicht des Probekörperentnahme und -rückholmechanismus gemäß der Erfindung und

Pig.12 eine Seitenansicht des Mechanismusses nach Pig. 11

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 wird eine vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung im folgenden erläutert. Diese Vorrichtung gemäß der Erfindung enthält einen Probekorpervorratsbehalter 20, einen Mechanismus 21 zum Transportieren bzw. Verschieben der Probenkörper, die von dem Vorratsbehälter abgegeben werden. Weiter ist ein Probeeinbringmechanismus 22 vorgesehen, welcher dazu dient jeden Probenkörper der von dem Transportmechanismus angeliefert wurde, aufzunehmen und in eine aufgerichtete Stellung im Bewegungsbereich des Probenkörperhaltestabes zu bringen. Außerdem ist ein Probekörperentnahme- und Rückholmechanismus 23 vorgesehen, welcher bestimmt ist, die aus dem Ofen genommenen Proben zu greifen, zu schneiden und zurückzubringen.

Der Probekorpervorratsbehalter 20 ist fest auf einem Unterrahmen 24 montiert und seine Seiten werden gebildet durch Abstandstützen 25 (Pig· 3 und 5), welche senkrecht in geeigneten Abständen angeordnet sind. Führungsplatten 26 sind vorne und seitlich des

' Behälters vorgesehen und Abschlüße 27 zum Verschließen der Zwischenräume zwischen den Stützen 25 sind an gegenüberliegenden Seiten befestigt. Trägerwellen 28 sind auf beiden Schmalseiten in unteren Bereich des Vorratsbehälters angeordnet und Probekörperaufnahmeklinken 29 geeignet zur Aufnahme der beiden Enden des Probenkörpers sind jeweils an den Wellen einander gegenüber zwischen den Abstandstützen ■angeordnet. Weiterhin sind Betätigungsstangen 31 vorgesehen, die in entgegengesetzter Richtung bewegt werden abhängig von dem Verschwenken eines Auslösehebels 32, der an der äußeren Seite des Vorratsbehälters vorgesehen· ist. Jede Betätigungsstange 31 ist mit dem entsprechenden Ende eines der Trägerwellen 28 über einen Verbindungshebel· 33 verbunden, so daß beide Probekörperaufnahmeklinken 29 bei Betätigung des Hebels 32 nach innen oder außen gleichzeitig bewegt werden,um einen Probekörper zu halten oder freizugeben. Jeder der Probekörperaufnahmeklinken ist L-förmig, so daß die Enden ihrer vorstehenden Armteile 34- (Fig. 4) von beiden Seiten zwischen die unteren und oberen Probenkörper eingreifen, um die oberen Probekörper zu halten. Unterhalb jeder Probekörperaufnahmeklinken ist eine Verbindungsträgerarmeinheit 35 vorgesehen, die derart ausgebildet ist, daß ein Probekörper getragen wird von jeder Reihe

von Armen. Jede Reihe von dieser Trägerarmeinheit enthält vier Abschnitte von oberen und unteren Armen, die in Paaren zu zwei angeordnet sind. Die oberen und unteren Arme 36 und 37 sind an einem dreistückigem Verbindungsmechanismus 38 befestigt, welcher einer Trägerwelle 39? welche waagrecht an dem Unterrahmen 24 und parallel zu einer Trägerwelle 28 der Aufnahmeklinke befestigt ist. Somit sind die Trägerarme an beiden Seiten derart angeordnet, daß jeweils zwei Arme an der oberen und an der unteren Seite entgegengesetzt zurück und vorwärts und unabhängig von anderen Reihen durch einen Verbindungsbügel 41 bewegt werden, welcher durch eine horizontal angeordneten pneumatischen Zylinder 42, der an dem Unterrahmen 24 befestigt ist,

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betätigt wird. Die Bezugszeichen 43, 44 und 45 (Fig· 5) bezeichnen Probekorperfuhrungen, von denen jedes auf seiner Oberfläche mit einem elasomerischen Überzug zur Dämpfung der Schwingung oder des Aufschlages beim Herabfallen der Probenkörper versehen ist. 46 ist ein Schalter zur Bestäti- . gung des orchungsgemäßen Herabfallens eines Probenkörpers.

Der Probekörpertransportmechanismus 21 zum Transport der Probenkörper, welche aus dem Probenkörpervorratsbehälter 20 entnommen wurden, zu dem Probeeinbringmechanismus 22, enthält ein Führungsteil 47 (Fig. 5), welches auf einem Unterrahmen 48 befestigt ist und dessen Oberseite eine V-förmige Rinne als Aufnahmeraum 49 bildet. Innerhalb des Zwischen raumes 49 ist eine bewegbare, eine Probekörperschubstange 2A) an einem Wagen 52 befestigt, der verschiebbar auf den Schienen 53 geführt ist, die an dem Unterrahmen 48 befestigt sind. Der Wagen 52 wird über eine Kette von dem Motor 5^ angetrieben, der auf dem rückwärtigen Teil des Unterrahmens 48 angeordnet ist. Somit wird das rückseitige Ende eines auf dem Führungsteil 47 plazierten Probekörpers durch Bewegung der Stange 51 geschoben und somit zu dem Probeeinbringmechanismus 22 bewegt.

Im folgenden wird der Probekörpereinbringmechanismus gemäß der Erfindung im einzelnen beschrieben. Dieser dient dazu, jeden Probekörper aufzunehmen, der durch die Transportglieder angeliefert wird und diesen zu schwenken und aufzustellen unmittelbar unterhalb der Probekörperhaltestäbe, um diesen in denselben einzuführen.

Wie in den Fig. 1B und 2B gezeigt, hat der Probekörpereinbring mechanismus 22 einen schwenkbar an einer Welle 56 eines Lagers 57j das seinerseits auf dem Fundament 58 angeordnet ist, ge-

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haltenen Tragrahmen 55· Der Tragrahmen 55 wird außerdem geführt von einem pneumatischen Zylinder 59, welcher den "R ahm en verschwenkt. Auf dem Rahmen ist eine auf Rollen 63 seitlich in Führungsschienen 62 "bewegliche Platte 61 befestigt zur Verschiebung abhängig von der Betätigung eines pneumatischen Zylinders 64-. Die Schienen sind in Längsrichtung am vorderen und hinteren Ende der Oberseite des Rahmens angeordnet. Ein Probekörperführungsblock 65 geeigneter Lange ist mit einer vorbestimmten Ausweichbewegung mittels Stützen 66 an der beweglichen Platte 61 befestigt. Der Probekörperführungsblock 65 hat an seinem vorderenEnde eine Probekörperführungseinheit 67 und ein Probekörperhalteglied 68 zum seitlichen Halten der Probe wie im einzelnen gesehen werden kann. Der Block hat außerdem einen Klemmbügel 69 an seinem hinteren Ende,welcher geeignet ist;einen Probekörper von oben festzuklemmen. Weiterhin befinden sich an der Seitenwand des Blockes 65 Auswerfbügel 71» welche sich durch Öffnungen 72 in der V-förmigen Aufnahmeoberfläche 73 erstrecken. Der Block 65 ist seitlich gegen die Stützen 66 durch Pufferfedern 74- senkrecht dazu an seinem rückwärtigen Ende durch eine Pufferfeder 75 abgefedert, um sowohl längs als auch Querverschiebungen abzufangen. Außerdem ist eine Pufferfeder 76 für den Zylinder 59 vorgesehen.

Die Führungseinheit 67 besitzt L-förmige Schwenkglieder 77 mit eitrompetenartig geformten, halben Führungsteilen 78, (siehe Fig. 6), welche im unteren Bereich schwenkbar an einer Drehachse 79 auf einem Trägerblock 81 befestigt sind, der an der Unterseite des Probekörperführungsblockes 65 angeordnet ist. Diese Schwenkglieder 77 sind mit den Enden der beweglichen Stangen von zwei pneumatisch arbeitenden Zylindern 82 verbunden, welche an dem Block 65 befestigt sind und* gleichzeitig arbeiten. Bei Übernahme eines Probekörpers arbeiten beide Zylinder 82 gleichzeitig, um die Führungsteile 78 in eine Lage zu bringen, wie sie gestrichelt in Fig. 6 dargestellt ist und nach VoIl-

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en&ung der Übernahme werden die Führungsteile 78 in ihre ursprüngliche geöffnete Lage zurückgeführt, wie sie in ausgezogenen Linien dieser Fig. gezeigt ist. Es ist zu ersehen, daß wenn die Führungseinheit 67 in ihrer geschlossenen Lage sich befindet, die Mittelinie der trompetenförmigen Führungsteile eine Verlängerung der Achse der Probenkörper darstellt, die sich auf dem Führungsblock befinden.

Das Probenkörperhalteglied 68 wie es in Fig. 6, 7₅ und 8 zu sehen ist, hält und fixiert seitlich die auf dem Führungsblock 65 platzierten Pfobenkörper. Es besitzt ein Paar von horizontal angeordneten Rollen 83, die mittels Federn 84- an den äußeren Enden von Bügeln 85 verschiebbar in Führungen 86 an gegenüberliegenden Seiten der fführungseinheit gehalten sind. Ein straffes Seil 87 läuft über die Rollen 83 ebenso wie über ein Paar von Seilrollen 88, welcher an der Seite der Führungseinheit in einem Winkel angeordnet sind und weiter über ein anderes Paar von Seilrollen 89, die seitlich zu den Seilrollen 88 montiert sind. Das Seil verläuft schließlich durch das Ende einer Stange eines KlemmZylinders 91, der an dem Block 65 montiert ist. Beide Enden des Seils sind mit dem entsprechenden Bügel derart verbunden, daß, wenn der Zylinder 91 nach rückwärts bewegt wird, beide Bügel 85 sich nach innen bewegen und, wenn der Zylinder nach voräärts bewegt wird, die Bügel nach außen zurückgezogen werden durch die Kraft der Federn 84, welche auf den Bügeln angeordnet sind. Dieser dargestellte Haltemechanismus, dient zur beispielhaften Erläuterung ohne daß das Prinzip der vorliegenden Erfindung durch diesen speziellen Mechanismus beschränkt wird. Z.B. benötigt solch ein relativ komplexes Scheibensystem nur wenig Platz, vorzugsweise in der Breite.

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Der Klemmbügel 69, der dazu "bestimmt ist, das vordere Ende eines Probekörpers auf der Oberseite zu fixieren, wird durch einen pneumatischen Zylinder 92 betätigt der auf dem Führungsblock 65 befestigt ist. Probekörperausvmrfbügel 71 dienen dazu, schlechte Probenkörper von diesem zu beseitigen und sie sind an beiden Enden von einem Schaft 95 befestigt, welcher drehbar an seinen beiden Enden in Lagern 9^ gelagert ist, die ihrerseits an der Seite des Probekörperführungsblockes 65 angeordnet sind. Die freien Enden der Bügel erstrecken sich aufwärts durch öffnungen 72 an der Probenkörperaufnahmeseite des Führungsblockes, so daß sie auf diese Seiten hindurchtreten können. Außerdem ist der Schaft 93 verbunden mit der Antriebswelle von einem Motor 95, der ebenfalls auf dem Probekörperführungsblock befestigt ist, um die Probeaufnahmebügel 71 "b bei Betätigung des Motors aufwärts zu bewegen.

Die einzelnen Antriebsglieder in der Probekörperzuführeinheit, wie beispielsweise die Bügel 85, die bewegliche Platte 61 usw. in dem Probenkorperhaltemechanismus können auch durch ein Antriebssystem betätigt werden, das einen Zahnstangenmechanismus anstelle von einem Zylindersystem, wie vorbeschrieben, aufweist. Ebenso kann die Steuerung der aufeinanderfolgenden Operationen der Vorrichtung automatisch mit einem Fernsteuersystem durchgeführt werden, unter Verwendung von Endschaltern, um die jeweilige Lage zu überwachen.

Im folgenden wird nun eine Beschreibung des Probekörperentnahme- und -rückholmechanismus 23 gegeben, welcher dazu bestimmt ist»die Probenkörper zu greifen, die aus dem inneren des Ofens ausgegeben werden, und diese zu schneiden und zurückzuführen .

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Der in den Fig. 1B und 2B wiedergegebene Entnahme- und Rückholmechanismus gemäß der Erfindung weist einen Haltemechanismus 96 für den oberen Teil der aus den Ofen entnommenen Probekörper und einen Greif- udd Schneidemechanismus 97 für den unteren Teil der Probekörper und ihre Zurückführung auf. Der Haltemechanismus 96, wie er auch in größerer Darstellung in Fig. 9 zu sehen ist, besitzt ein Paar Greiferklauen 98a, 98b, welche schwenkbar an zwei in Eingriff miteinander stehenden Zahnrädern 99 innerhalb des Zahnradgehäuses 101 befestigt sind. Dieses Zahnradgehäuse 101 ist an dem Ende eines Tragarmes 102 angeordnet, der von dem Ständer 103 (Fig· 12) getragen ist und dort horizontal durch einen Motor 104- bewegt werden kann. Die Klauen sind auch mit einem pneumatischen Zylinder 105 verbunden, welcher auf dem Tragarm 102 befestigt ist, so daß die Klauen 98a und 98b geöffnet und geschlossen werden können. Der Zylinder 105 wird durch Endschalter 106 und gesteuert, welche sich auf dem Zahnradgehäuse 101 befinden und die durch einen Stift 108 ausgelöst werden, der seinerseits auf einem der Greiferklauen befestigt ist, sowie durch zwei Heb^el 109, 111 die sich in dem Weg der Bewegung des Stiftes befinden, um hierbei eine Überwachung der Öffnungsund Schließbewegung der Klauen 98a und 98b zu kontrollieren.

Der Mechanismus 97» welcher für ein Greifen und Schneiden des unteren Teiles der Probenkörper und ein Zurückholen bestimmt ist, ist im Detail in den Fig. 10 und 11 zu sehen. Es enthält einen Tragarm 112, welcher durch einen Motor 113 (Fig. 12) geschwenkt werden kann, und der von einem Ständer 114 getragen wird, der neben dem Ständer 103 des Haltemechanismus 96 angeordnet ist. Der Mechanismus 97 enthält weiter die Einheit 115, welche aus einer fest angeordneten Klaue 115a, welche schwenkbar an der Achse 116 und einem Bügel 117 mon-

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tiert ist, und einer "beweglichen Klaue 115t>, die mit einem pneumatischen Zylinder 118 verbunden ist, der seinerseits an dem Tragarm 112 befestigt ist, so daß die bewegliche Klaue 115"b durch den Zylinder 118 geöffnet und geschlossen werden kann. Außerdem ist in diesem Abschnitt eine Schneidescheibe 119 vorgesehen, die sich an dem beweglichen Arm 121 befindet, der um eine Drehachse 1122 geschwenkt werden kann über die Greiferklaue 115 durch einen Zylinder 123, der sich am Tragarm 112 befindet. Die Schneidscheibe 119 wird durch einen Motor 124 angetrieben.

125 ist ein Behälter zum Zurückführen der abgeschnittenen Teile der Probenkörper. Dieser Behälter befindet sich in der Bewegungsbahn der Greiferklaueneinheit 115 (Fig.H).

126 und 127 sind Endschalter zum Abschalten des Motors 104, welcher die Probekörperhalteeinheit 96 antreibt, wobei der Endschalter 126 in der Probegreiflage und der Endschalter

127 für das Zurückführen betätigt wird. Mittels der Endschalter 128 und 129 wird der Motor 113 gesteuert, der den Rückholmechanismus 97 antreibt. Hierbei löst der Schalter

128 das Greifen und der Schalter 129 die Freigabe genau oberhalb der Zurückführbox aus.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet folgendermaßen: Unmittelbar ehe ein Probekörper aufgenommen wird, wird die Probekörperarmeinheit 35 so eingestellt, daß die oberen Arme 36 nach vorne herausragen, während die unteren Arme 37 in der zurückgezogenen Lage sind. Wenn nun der Auslösehebel 32 niedergedrückt wird zu der rechten Seite (Fig. 4) werden die Probekörperaufnahmeklinken 29, die beide Enden einer Probekörpereinheit tragen, gleichzeitig nach auswärts gegen ihre Trägerwellen 28 geschwenkt, wodurch diese frei werden

von den Klinken 29. Die gesamten Probekörper von einer bestimmten Reihe fallen nach unten auf die Trägerarme 36, die

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dort angeordnet sind. Venn nun der Auslösehebel wieder zurück zu der linken Seite in Fig. 4 geschwenkt wird, gelangen die linken und rechten Armteile 34 der entsprechenden Probekörperaufnahmeklinke 29 in den Zwischenraum zwischen dem ersten und zweiten Probekörper von unten. Jedoch wird normalerweise kein Versuch gemacht, das Herabfallen der Probekörper aus dem Probekörpervorratsbehälter durch Betätigung des Hebels 32 anzuhalten, weil die Aufnahmeklinken 29 in ihrer zurückgezogenen Lage gehalten werden, so daß die Probekörper aus dem Behälter direkt auf die entsprechenden Tragarme 36 fallen können. Diese Arbeitsweise, d.h. Aufnahme und Prüfen der Proben durch die Aufnahme klinken 29 durch Betätigung des Hebels 32 wird nur durchgeführt bei Reparaturen oder anderen Arbeiten an dem getrennten Vorratsbehälter 20, wenn dieser von dem Vereinzelungsmechanismus (35139»38,4-2) abgehoben ist oder beim Auffüllen der Probenkörper in den Behälter 20.

Anschließend werden die Zylinder 42 betätigt, um die oberen Tragarme zurückzuholen, während die unteren Tragarme 37 nach außen bewegt werden, und der erste (unterste) Probekörper fällt allein herunter und wird von dem vorstehenden unteren Tragarm 37 gehalten. Wenn die Zylinder 42 dann umgekehrt betätigt werden, werden die unteren Tragarme 37 zurückgezogen, so daß der Probekörper weiter herabfällt, während die oberen Tragarme 36 nach vorne bewegt werden, um in die ursprüngliche Lage zurückzukehren, bereit die nächste Probe aufzunehemen. Andererseits rollt der herabgefallene Probekörper auf Führungen 43,44,45 auf die Oberseite der Probentransporteinrichtung Damit ist die Separierung des ersten Probekörpers vollzogen.

Es ist möglich, die Probenkörper einzeln durch Wiederholung des vorerwähnten Ablaufes herauszunehmen. Da die Probenkörper-

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aufnahmeklauen jeder Reihe gleichmäßig arbeiten, befinden sie sich normalerweise in ihrer zurückgezogenen Lage und folglich werden die Probenkörper der anderen Reihe von den Probekörpertragarmen der entsprechenden Reihen getragen. Folglich verbleiben die Aufnahmeklinken 29 jeder Reihe getrennt von der Probekörpereinheit und demgemäß wird die Gesamtheit auf die oberen Tragarme abgegeben. Jedoch stellt dies kein Problem dar, da die Aufnahmeklinken in ihre ursprüngliche Aufnahmelage unmittelbar nach dem Fall der gesamten Proben zurück gebracht werden.

Ein Probekörper P, welcher herabgefallen ist von dem Probekörpervorrat sb ehält er rollt auf den Führungen 43,44,4-5 abwärts um auf den Funrungsteil 47 der Probenträgertransportvorrichtung 21 zu gelangen. Da sein rückwärtiges Ende durch die Probenkörperschubstange 51₅ welche auf dem durch einen Motor 54 über eine Kette angetriebenen Vagen 52 befestigt ist, bewegt sich dieser Probekörper in dem V-förmigen Ausschnitt, um zu dem Probekörpereinbringmechanismus 22 zu gelangen .

Sobald der Probekörper P, welche durch die Probekörpervorrichtung 21 getragen wird, sich bewegt und auf der. V-förmigen Aufnahmeoberfläche 73 des horizontal angeordneten Probekörperführungsblockes 65 gelangt, wird der Klemmzylinder 91 betätigt, um den hinteren Teil der Probe zu greifen durch die Bügel 85, während das vordere Teil des Probekörpers durch den Klemmbügel 69 gehalten und fixiert wird. Danach wird der Zylinder 59 betätigt, um den Tragrahmen 55 nach oben (zu der rechten Seite in Fig. 7) um die Achse 56 zu kippen in die Lage oberhalb des Weges der Probekörperhaltestabbewegung, wo ein Endschalter (nicht gezeigt) an der vorgesehenen Lage angeordnet ist, um die Druckmittelzuführung zum Zylinder 59 zu beenden und den Tragrahmen 55 in dieser Position zu halten.

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Dann werden die Arbeitszylinder 82 betätigt, um die Führungsteile 78 nach, vorwärts zu schwenken um eine trompetenförmige Führungseinheit (in gestrichelten linien in Fig. 6 dargestellt) zu bilden. In dieser Lage der Führungsteile wird der Probekörperhaltestab nach unten bewegt nahe an die Führungseinheit 67 und in dieser Lage gehalten. Selbst wenn das Mittenteil der Führungseinheit versetzt würde, da die Führungseinheit trompetenförmig gebildet ist wegen dieser Möglichkeit, die Mittelachse von Probekörper und dem Probekörperhalte-'· stab automatisch in Übereinstimmung kommen. Sobald der Prohekörper von dem Probekörperhaltestab aufgenommen ist, wird die Führungseinheit 67 in die Originallage zurückgeführt und der Zylinder 64 wird gesteuert, den Führungsblock 65 hochzuziehen, wobei die Führungseinheit 67 an dem Probekörperhaltestab befestigt wird und der ProbekÖrper eingeführt ist auf den Probekörperhaltestab mit dieser zusätzlichen Anhebebewegung. Wenn der Probekörper sich dann endgültig in der Eingabelage befindet, werden die Klemmzylinder 91 und 92 betätigt, um den Pro"bekörper loszulassen und danach wird der Zylinder 59 betätigt, um den Tragrahmen 55 in die original horizontale Lage zurückzuführen.

Der vorbeschriebene Ablauf bringt jeden einzelnen Probekörper in diese Lage. Bei diesem Ablauf wird, sollte ein schlechter Probekörper irrtümlich von dem Führungsblock 65 aufgenommen werden, der Motor 95 betätigt, um die Auswerfbügel 71 aufwärts zu bewegen gegen den Schaft 93 ₅ um hierbei die falschen Probekörper auszustoßen von dem Führungsblock 65·

Die Probekörper, welche ordnungsgemäß auf den Probekörperhaltestab gebracht wurden, -werden dann in einem Ofen eingebracht zur Durchführung der gewünschten Messung für eine

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vorgegebene Zeitperiode. Den Probekörperhaltestab wird dann hochgehoben und das Schneid- und Zurückführen der Probekörper erfolgt mittels des Probekörperrückholmecha nismus 23- Während dieser Zeit ist der Probezuführmechanismus keinerlei Hitze ausgesetzt, weil er in seine Originallage zurückgekehrt ist. Bei üblichen Einrichtungen, bei denen der gesamte Eingabemechanismus in der Lage des Eingehens verbleibt und die Probenkörper auch von diesen zurückgeholt werden durch Halten mit den Klauen, die an diesem Mechanismus angebracht sind, ist dagegen der gesamte Mechanismus der Hitzestrahlung oder der Hitze des ausströmenden Gases von der Innenseite des Ofens ausgesetzt, was oft zu Beschädigungen führt.

Wenn die Probekörper aus dem Ofen herausgenommen werden, werden die Tragarme 102 und 112 des Haltemechanismus 96 bzw. des Schneid- und Zurückholmechanismus 97 um ihre Schwenkpunkte 104 bzw. 114 in ihre vorbestimmten Stellungen gedreht, worauf die Antriebszylinder 105, 118 für die Greiferklauen betätigt werden um den oberen Teil der Probekörper mit den Klauen 98a, 98b und den unteren Teil mit den.Klauen 115b zu halten. Wenn dann der-Schneidezylinder 123 betätigt wird, schwenkt der bewegliche Arm 122, um das Messer 119 zum Schneiden gegen den Probekörper zu führen. Wenn der Probekörper durchschnitten ist, kehrt die Schneidescheibe 119 in ihre Ausgangslage zurück und dann wird der Trägerarm 112 zurückbewegt in die Lage oberhalb der Auffangbox 125 (Pos. a in gestrichelter Darstellung in Fig. 11). Dort öffnet sich der Greifer 115, wobei das abgeschnittene untere Teil des Probekörpers in den Auffangbehälter 125 fällt. Danach kehrt der Trägerarm 112 in seine Ausgangslage zurück. Gleichzeitig fällt das verbleibende obere Teil der Probe in den Ofen durch Öffnen der Greifer 115 a und 115 b, nachdem der Schneid- und Eückholmechanismus zu seiner Ausgangslage zurückgekehrt ist und dann kehrt

der Arm 102 in seine Ursprungslage zurück. Das Steuern der Zylinder und Motoren des gesamten Mechanismusses kann durch Fernsteuerung in (jeder üblichen Weise von einem Steuerpult aus durchgeführt werden.

Wie vorstehend beschrieben ist die Vorrichtung nach der Erfindung geeignet zum automatischen Durchführen des gesamten Ablaufes vom Vereinzeln und Eingeben von Probenkörpern bis zum Einsetzen und Herausnehmen mit genau festgelegten Arbeitsschritten, so daß ein ausgezeichneter Wirkungsgrad bei der Prüfung von geschmolzenem Stahl, der Messung der Temperatur und anderer Testdurchführungen erreicht wird. Dies ergibt sich durch den Aufbau, die Arbeitsweise und die Anwendung bestimmter Mechanismen, wie sie vorstehend beschrieben sind. Im einzelnen ist ein Probekörpervorratsbehälter gemäß dieser Erfindung mit einem Probekörpervereinzelungsmechanismus vorgesehen, welcher Probekörperaufnahmearme aufweist, die durch eine Hebelbetätigung und eine 4-stückige Probekörpertragarmeinheit derart betätigt werden, daß die oberen und unteren Paare von Armen abwechselnd sich nach vorne und zurück durch einen Verbindungsmechanismus betätigt werden, der durch Hydraulikzylinder oder andere Antriebsmittel gesteuert wird. Der Probekörpervereinzelungsmechanismus selbst wird betätigt durch eine Drehbewegung der Trägerwellen und einem Verbindungsmechanismus, so daß der Mechanismus sehr einfach und betriebssicher sowie störungsfrei ist und daher für Dauerbetrieb geeignet ist.Wenn ein Probekörperauswurfschalter vorgesehen wird, ist es möglich falkultativ irgend einen Probekörper durch Betätigung dieses Schalters auszuwerfen. Da die Probekörpervereinzllung in einer Schritt bei Schrittbethode durchgeführt wird, werden weder Schwingungen noch Stöße während des Vereinzelungsvorganges erzeugt. Damit werden mögliche Beschädigungen der Probekörper weitgehend ausgeschlossen.

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Der Probeeinbringmechanismus besteht aus einem um einen bestimmten Hub verschiebbaren Führungsblock, der auf einem Tragrahmen angeordnet ist und mit diesem schwenkbar durch einen Zylinder angeordnet ist. Probekörpergreifglieder und Probekörpereingabeführungen sind auf diesem verschiebbaren Block vorgesehen und dieser ist mit einem Probeauswerfglied versehen für das Beseitigen von fehlerhaft angelieferten .Probekörpern. Dieser Mechanismus ist vollständig gepuffert, um Schwingungen oder Stöße möglichst klein zu halten, die durch den Transport oder das Einführen der Probekörper entstehen könnten und in Übereinstimmung von dem benötigten Raum sind die Antriebsmittel und -einheiten der einzelnen Mechanismen kompakt aufgebaut. Darüberhinaus haben alle Teile große Festigkeit und Beständigkeit und die Drehpunkte und Gleitsysteme sind so ausgelegt, um wiederholten Beanspruchungen zu widerstehen.

Damit ist die Einrichtung nach dieser Erfindung geeignet für ein konstantes mechanisches Arbeiten und da die Beseitigung von fehlerhaften eingeführten Probekörpern möglich ist, kann die Zeit für die Beseitigung von solchen Fehlern vernachläßigt werden. Da auch der gesamte Mechanismus jeweils frei von Hitzeeinwirkung durch Hitzestrahlung oder heißen Gasen aus dem Inneren des Ofens ist, werden keine Beschädigungen oder Ausfälle aufgrund solcher Einwirkungen verursacht. Deshalb kann eine immerzu einwandfreie Probekörperzuführfunktion unabhängig von der Art und Zahl der zu verwendenden Probenkörper aufrechterhalten werden.

Das Probekörperentnahme- und -rückholsystem enthält einen Klauenmechanismus, der dazu bestimmt ist das obere und das untere Teil eines Probekörpers zu halten, und einen Schneidmechanismus, welcher mit dem unteren Haltemechanismus zu-

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sammenwirkt. Außerdem ist eine Einrichtung vorgesehen so daß jedEr Probekörper zurückgeholt werden kann auf dem Weg"der Schwenkung des unteren Klauenmechanismus, damit die Entnahme und Zurückführung der Proben vervollständigt werden kann leicht und schnell unter Verwendung eines Motors oder Hydraulikzylinders für den Antrieb von jedem Mechanismus, der eine gleichmäßige und ständige Arbeitsweise garantiert. Nur das Halten und Schneiden der Proben-Körper wird über dem Ofen durchgeführt, wobei jeder Mechanismus nach Durchführung der Schneidoperation in die Lage zurückkehrt, wo er frei von Hitzeeinfluß aus dem Ofen bleibt, so daß jeder Mechanismus nur geringem Einfluß von Hitze ausgesetzt ist, was im höchsten Maß ein stetiges Arbeiten außerhalb von nachteiligen Umwelteinflüssen ermöglicht .

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr sind eine Reihe von Abwandlungen und Variationen im Rahmen der Erfindung möglich.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum automatischen Zuführen, Einbringen und Entnehmen von Probenkörpern in öfen oder dergl., mit einem Probekörperhaltestab zum Eintauchen der Probekörper in die Schmelze, dadurch gekennzeichnet, daß neben einem Probekörpervorratsbehälter (20), in welchem eine Vielzahl von Probekörpern (P) gestapelt sind, eine Probekörpertransportvorrichtung (21) vorgesehen ist, auf welche die Probekörper vereinzelt abgegeben werden, daß ein unmittelbar daneben angeordneter jedoch körperlich getrennter Probeeinbringmechanismus (22) vorgesehen ist, welcher die auf ihn'gelangenden Probekörper, in dem Bereich des am Ofen befindlichen Probekörperhaltestabes schwenkt und die Probekörper auf diesen schiebt, und daß ein Entnahme- und Rückholmechanismus (23) getrennt von dem Probekörpereinbringmechanismus vorgesehen ist, der so schwenkbar im Bereich der Ofenöffnung angebracht ist, daß die an ihm befindlichen Haltevorrichtungen (96,97) dann und nur dann in den Bereich der Ofenöffnung geschwenkt werden, wenn ein Probekörper aus dem Bereich des Ofens herausgenommen werden soll.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Probekörperentnahme- und -rückholmechanismus (23) im wesentlichen zweiteilig ausgebildet ist, wobei das Teil (96) zum Übernehmen und Halten des oberen Abschnittes eines Probekörpers von einer Seite in den Bereich der Ofenöffnung und der Teil (97) zum Halten und Sägen des unteren Abschnittes von der anderen Seite der Ofenöffnung schwenkbar angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Probekörpervorratsbehälter (20) mit einem Probekörpervereinzelungs·

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mechanismus in Form von Reihen von Probekörperträgerarmen (34-36), wobei jede Reihe von diesen Armen in zwei vertikal versetzten Stufen angeordnet sind und paarweise nach innen und außen von beiden Seiten des Bodenteiles des Behälters über einen Verbindungsmechanismus (31»32) bewegt werden können, weiter gekennzeichnet durch einen Probekörpertransportmechanismus (21) mit einer motorbetriebenen (54) Probekörperschubstange (51) an einem Ende des mit einem V-förmigen Führungskanal in seiner Oberfläche versehenen Führungsteiles (47), weiter gekennzeichnet durch einen Probeeinbringmechanismus (22) mit einer verschiebbaren Führungsplatte (61) auf einem schwenkbar befestigten Tragrahmen (55) in unmittelbarer Fähe des einen Endes des Probekörpertransportmechanismus (21) und mit einem Probekörperhalteblock (65) parallel zu der verschiebbaren Platte, welche an beiden Enden mit Probekörperhalteklauen (68,69) zum Halten der Probekörper von den Seiten auf der die Oberfläche ausgerüdtet ist, sowie mit einem Paar von schwenkbaren Probekörperhalteführungen, mit Armen zum Auswerfen der Probekörper durch Öffnungen in der Oberfläche des Probekörperführungsteiles, und gekennzeichnet durch einen Probekörperentnahme- und -rückholmechanismus (23) mit Probekörpergreifmechanismen die aus einem Paar von öffen- und schließbaren Klauen (98) versehen sind, um den oberen Teil des Probekörpers zu greifen, wobei dieser Mechanismus schwenkbar angeordnet ist um vor und zurück in den Weg des Probekörperhaltestabes geschwenkt zu werden, und einen Probekörperschneidmechanismus mit einem .motorbetriebenen Schneidmesser (119)? welches mit einem Paar schwenkbar angeordneten Greifern (115)» welche geöffnet und geschlossen werden können, um den unteren Teil eines Probekörpers zu greifen, wobei auch dieser Mechanismus geschwenkt werden kann in die Bewegungsbahn des Probekörperhaltestabes.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

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durch Hebel miteinander verbundene Probekörperaufnahmeklinken (29) vorgesehen sind, welche unmittelbar oberhalb des Probekörpervereinzelungsmechanismus angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Probekörpervorratsbehälter an seinen beiden Seitenteilen aus einer Vielzahl von senkrechten Abstandsstützen mit vorgegebenem Abstand und aus Führungsplatten zwischen diesen Stützen an einer Seite des Behälters mit Türen zum Verschließen der Zwischenräume zwischen den Abstandsstützen auf der anderen Seite aufgebaut ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösehebel (32) schwenkbar an der Außenwand des Vorratsbehälters (2Ö) angeordnet ist und daß ein Paar von Betätigungsstangen (31) schwenkbar mit diesen Hebeln an hinsichtlich des Drehpunktes dieses Auslösehebels (32) entgegengesetzten Punkten angelenkt sind, zur Verbindung über Verbindungsarme (33) zu den Trägerwellen (28) an beiden Seiten des Vorratsbehälters (20) zur Betätigung einer L-förmigen Aufnahmeklinkeneinheit (29)j die schwenkbar mit jeder der Trägerwellen verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, daß die Probekörperschubstange (51) bil einem auf Schienen (53) verschiebbarem Wagen (52), welche an dem Unterrahmen (48) vorgesehen sind,angebracht ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Probekörperklemmechanismus Probekörperhaltemittel (68) zum Halten der Probekörper von beiden Seiten besitzt und einen Klemmbügel (69) zum Halten und Fixieren der Probekörper (P) von oben.

9- Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Probekörperhaltemittel (68) aus gegenüber in Richtung der

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Probekörper gesehen gegenüber angeordneten !Führungen (85) mit darauf verschiebbaren Klemmbügel (85) bestehen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmbügel (85) schwenkbar an dem entsprechenden Betätigungszylinder angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende von jedem Probekörperauswerfbügel (71) an einem der entsprechenden Öffnungen (72) liegt, während das andere Ende fest mit einer drehbaren Welle (93) parallel zu dem beweglichen Führungsblock (65) befestigt ist, so daß das eine Ende von den Armen mit der Dreheng der Welle zum Auswerfen der Probekörper bewegt wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Pufferglieder (74-, 75,76) zwischen dem beweglichen Führungsblock (65) und der Tragplatte (61) vorgesehen sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Paare von. Klauen geeignet zum Festhalten des oberen Teiles (98) eines Probekörpers, welche mit einem Ende an ineinander greifenden Zahnrädern (99) an einem schwenkbarem Arm (102), welcher an einer Trägerstange (103) verschiebbar gehalten ist, befestigt sind.

14-. Vorrichtung nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch ein Paar von Klauen (115) zum Halten des unteren Teiles eines Probekörpers mit einer festen Klaue (115a) und einer beweglichen Klaue (115b) die schwenkbar an einer Achse (116) an einem ebenfalls schwenkbarem Arm (112) einer Trägerstange (113) befestigt ist, wobei die bewegbare Klaue zum Öffnen und Schließen durch einen hydraulischen Zylinder(i18) gesteuert wird.

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15. Vorrichtung nach. Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß ein motorbetriebenes (124) Schneidmesser (119) an einem schwenkbarem Arm (121) vorgesehen ist, wobei dieser Arm schwenkbar an dem Trägerarm (112) für die Halteklauen (115) angeordnet ist.

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