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Vorrichtung zur Vereinzelung regellos angeordneter oder zugeführter
magneti-
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sierbarer Werkstücke Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vereinzelung
regellos angeordneter oder zugeführter magnetisierbare Werkstücke.
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Um regellos gelagerte Werkstücke zu vereinzeln bzw. aus einer ungeordneten
in eine geordnete Lage z.B. in einem Stapelmagazin zu überführen, ist die Anwendung
einer Vibrationsrinne bekannt, die gerade oder spiralförmig in der Innenwand eines
Werkstückbehälters angeordnet ist. Die am Ende der Vibrationsrinne gewünschte Vereinzelung,
ggf. in einer gewünschten Lage, der Werkstücke wird durch eingebaute Abweiser und
Führungsbleche erreicht.
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Es ist auch schon bekannt , Werkstücke durch Hintereinanderschalten
mehrerer Vorrichtungen längs einer Bahn, auf welcher die Werkstücke bewegt werden,
zu vereinzeln und zu ordnen.
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Die bekannten Vorrichtungen sind hinsichtlich ihrer Arbeitsweise und
hinsichtlich des gerätetechnischen Aufwandes sowie hinsichtlich des Platzbedarfes
aufwendig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und einheitliche
Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die ein problemloses Vereinzeln
magnetisierbarer Werkstücke ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäss der Erfindung vorgesehen, dass
an einen Endlosförderer mit Abstand voneinander mehrere Magnete angeordnet sind
und dass der Endlosförderer an einer Sammelstelle für die Werkstücke vorbeibewegt
wird, so dass die Werkstücke aus der Sammelstelle, wie einem Sammelbehälter, durch
Magnetkraft herausgeholt und dabei vereinzelt werden.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Magnete in einer oder mehreren in Förderrichtung ausgerichteten Reihen
so angeordnet sind, dass ihre Pol achsen mindestens angenähert parallel zueinander
und etwa quer zur Förderrichtung des Endlosförderers liegen und gleiche Nord-Südausrichtung
haben, und dass der genannte Abstand zwischen in der oder jeder Reihe benachbarten
Magneten nicht wesentlich grösser als die grösste Werkstücklänge ist.
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Bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist bei entsprechender Wahl
der Abstände der Magnete überrachenderweise erreicht, dass die Magnete jeweils nur
ein Werkstück mitnehmen. Dies liegt an der gegenseitigen Magnetbeeinflussung der
mit ihren Pol achsen parallel zueinander und quer zur Förderrichtung im Abstand
angeordneten Magnete in Verbindung mit der Schwerkraftwirkung auf die Werkstücke.
Die Wirkungsweise lässt sich wie folgt erklären: Wenn man einen Magneten an der
senkrechten Wand eines mit flachen, magnetisierbaren Werkstücken gefüllten Behälters
schleifend nach oben bewegt, - wobei die N/S-Ausrichtung der Magnetpole senkrecht
zur Wand verläuft -, dann werden von den Magneten ausreichend großer Feldstärke
mehrere Teile erfaßt und nach oben mitgenommen. Um die Anzahl der angehobenen Teile
zu verkleinern,kann die Stärke des Magneten nicht beliebig reduziert werden, weil
dann je nach Lage der'flachen Werkstücke im Behälter zu viele Werkstücke (bei Lage
parallel zur Behälterwand) oder kein Werkstück (bei Lage senkrecht zur Behälterwand)
erfaßt und mitgenommen werden.
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Gemäss der Erfindung werden nun zwei etwa gleich starke Magnete senkrecht
übereinander an einem Förderer, wie einer auf- und abbewegbaren Platte oder einem
Schieber befestigt. Die Nord-Süd-Polachsen beider Magnete werden erfindungsgemäss
parallel und mit gleichen Polen in gleiche Richtung weisend angeordnet. Der Abstand
der beiden Magnete voneinander liegt zweckmässig in der Grössenordnung der grössten
Werkstücklänge. Bewegt man nun die Platte mit den beiden Magneten entlang der Aussenseite
der Behälterwand, insbesondere von unten nach oben, dann werden von dem ersten oder
obersten Magneten zunächst mehrere Werkstücke erfasst, die sich vorzugsweise flach
nebeneinanderliegend an der Behälterwand entlangziehen lassen.
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Der in gleicher Richtung gepolte zweite oder untere Magnet zieht
nun die vom ersten oder oberen Magneten entfernter liegenden Werkstücke ab, so dass
an dem oberen Magneten nur ein Werkstück hängen bleibt. An dem unteren Magneten
hängt aber eine Traube von mehreren Werkstücken. Die beschriebene Vorrichtung lässt
sich nun vorteilhaft derart ausgestalten, dass an einem Endlosförderer mit einem
endlosen Gurt oder einer endlosen Kette eine Vielzahl von Magneten in gleichen Abständen
und mit der oben beschriebenen Polachsen-Ausrichtung befestigt sind. Jeder nachfolgende
Magnet zieht nun vom vorangehenden Magneten die überzähligen Werkstücke ab.
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Versuche haben gezeigt, dass es günstig ist, wenn der genannte Abstand
in der Grössenordnung der grössten Werkstücklänge liegt. Dieser Abstand kann einstellbar
sein, um eine Anpassung an unterschiedliche Werkstückgrössen zu ermöglichen.
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Zweckmässig sind die Magnete von schaltbaren Elektromagneten gebildet,
die an der Sammelstelle ein- und am Ende einer Förderstrecke abschaltbar sind.
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Die Ausbildung der Magnete als Elektromagnete eermöglicht auch, die
Magnetkraft durch Verändern dermagnetischen Feldstärke einstellbar zu machen und
so eine Anpassung an unterschiedliche Werkstückgewichte zu ermöglichen.
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Die Erfindung ist mit besonderem Vorteil bei Ausgestaltung des Endlosförderers
als Steil- oder Vertikalförderer anwendbar. Bei Abschalten der Elektromagnete fallen
dann nämlich die geförderten Werkstücke aufgrund ihrer Schwerkraft an die gewünschte
Stelle, wie in ein Stapelmagazin.
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Vorteilhaft ist in Förderrichtung hinter der Sammelstelle eine zur
Förderrichtung des Endlosförderers parallele Trennwand zwischen den Magneten des
Endlosförderers und den Werkstücken angeordnet, längs der die Werkstücke durch die
Magnetkraft gefördert werden. Diese Trennwand kann mit Ordnungs-bzw. Ausleseinrichtungen
wie Erhebungen oder Flächenbereichen versehen sein, die mit den Magnetfluss verschlechternden
oder verhindernden Werkstoff beschichtet sind.
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Im Bereich der Trennwand kann auch ein Abweiser angeordnet sein,der
nur ein Werkstück und nicht mehrere auf- oder nebeneinanderliegende Werkstücke durchlässt.
In Förderrichtung hinter der Sammelstelle bzw. der Trennwand und längs der Förderbahn
können Einrichtungen zum Ordnen und Identifizieren der Werkstücklage angeordnet
sein. Die Einrichtungen zum Ordnen können Führungsleisten umfassen. Die Vorrichtung
zum Identifizieren kann auf zwei Schalter einwirken, die in Förderrichtung hinter
der Vorrichtung zum Identifizieren ortsfest angeordnet sind und die Magnete je nach
der identifizierten Werkstücklage benachbart einer zur Sammelstelle zurückführenden
Rutsche oder benachbart einer in eine Stapelmagazin oder dgl.
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führenden Rutsche abschalten.
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Die Magnete können in Form und Abmessungen der Form und den Abmessungen
der Werkstücke angepasst sein. Sie können ebenso wie die Trennwand bis auf eine
dem Werkstückumriss entsprechenden Flächenbereich mit den Magnetfluss verschlechternden
oder verhinderndet Werkstoff beschichtet sein.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an
einem Ausführungsbeispiel mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen Fig.
1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung Fig. 2 eine Stirnansicht
einer Vorrichtung nach Fig. 1 und Fig. 3 eine Seitenansicht einer abgewandelten
Vorrichtung.
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In den Figuren sind mit 1 Werkstücke bezeichnet, die regellos in einem
Behälter 2 liegen. Der Behälter 2 hat eine Trennwand 3 aus nicht magnetisierbarem
Werkstoff, wie Aluminium oder Kunststoff. Ein Endlosförderer 4 umfasst eine Förderkette,
an der in regelmässigen Abständen schaltbare Elektromagnete 5 einstellbarer magnetischer
Feldstärke mit einem Abstand b voneinander befestigt sind, der einem freien Abstand
der Magnete 5 von etwa der grössten Werkstücklänge der Werkstücke 1 entspricht.
Die Förderkette 4 wird von einem Getriebemotor 6 angetrieben und bewegt sich mit
dem in Fig. 2 linken Trum entlang dem Behälter 2 nach oben.Am unteren Ende der Trennwand
ist ein Abweiser bzw. eine Schleuse 7 vorgesehen, der nur ein Werkstück durchlässt.
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Oberhalb des oberen Endes d der Trennwand sind fest montierte Führungsleisten
8 angeordnet, welche die an den Magneten haftenden Werkstücke ausrichten. Oberhalb
den Führungsleisten 8 ist eine Vorrichtung 9 zum Identifizieren der Werkstücke 1
angeordnet, welche den Umriss der Werkstücke umfasst. Die Vorrichtung 9 wirkt wahlweise
mit einem von zwei Schaltern zusammen, welche die Magnete 5 entweder an der Stelle
g oder an der Stelle f je nach der durch die Vorrichtung 9 festgestellten Werkstücklage
abschalten. Von der Stelle g führt eine Rutsche 12 zurück in den Behälter 2, während
von der Stelle f eine Rutsche 13 in ein Stapelmagazin 10 führt. Ist die von der
Vorrichtung 9 identifizierte Werkstücklage richtig, so wird der betreffende Magnet
5 erst an der Stelle f abgeschaltet, während er bei unrichtiger Werkstücklage schon
an der Stelle g abgeschaltet wird.
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Aus Fig. 1 ist zu erkennen, dass die Magnete im Abstand b mit parallelen
und quer zur vertikalen Förderrichtung verlaufenden Pol achsen N/S angeordnet sind.
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Die Trennwand 3 kann mit zusätzlichen Ordnungs- oder Ausleseeinrichtungen
versehen sein, z.B. mit Eisen oder Platten aus Mu-Metall, um den Magnetfluss örtlich
zu verkleinern oder zu unterbrechen. Stattdessen kann die Trennwand auch erhabene
Vorsprünoe haben, um örtlich den Abstand zwischen Werkstück und Magnet zu vergrössern
und damit die Magnetkraft örtlich zu verkleinern. Wie ersichtlich, werden die Werkstücke
auf der anderen Seite der Trennwand 3 durch die Magnete längs dieser gefördert und
springen oberhalb der Kante direkt auf die Magnete 5 über.
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Wenn die geforderte Geschwindigkeit der Vereinzelung klein ist, kann
die beschriebene Einrichtung, zumindest was die Anzahl der erforderlichen Magnete
betrifft, klein sein. Wie bereits beschrieben, ist es erforderlich, dass ein etwa
gleich starker zweiter oder unterer Magnet'cyndem ersten oder oberen Magneten in
einem Abstand angeordnet ist, der von dem Gewicht und den Abmessungen der zu vereinzelnden
Werkstücke abhängig ist.
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Eine derartige Vorrichtung ist in Fig. 3 gezeigt.
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Die beiden Magnete 25 und 26 sind an einem Schieber 27 befestigt,
der entlang der Wand 23 eines Werkstückbehälters 24 vertikal auf- und abbewegbar
ist, z.B. mittels eines nicht gezeigten Spindeltriebes oder eines anderen Triebes,
der eine vertikal auf- und abgehende Tanslationsbewegung des Schiebers 27 erzeugt.
Aufgrund der gegenseitigen Magnetbeeinflussung in Verbindung mit der Schwerkraft
der zu vereinzelnden Werkstücke 22 bleibt trotz gleich grosser Kraft jedes der beiden
Magnete 25,26 an dem oberen Magneten 25 nur ein Werkstück 22 hängen, während von
dem unteren Magneten 26 mehrere Werkstücke 22 mit angehoben werden. Wenn der Schieber
27 mit den Magneten 25 und 26 seine oberste Stellung erreicht hat, werden beide
Magnete 25,26 abgeschaltet, so dass die am Magnet 26 hängenden Teile in den Behälter
zurückfallen, während das an Magnet 25 hängende vereinzelte Werkstück über eine
Rutsche 28 auf ein Förderband 29 rutscht. Hier.wird es durch geeignete Führungsleisten
in eine bestimmte Lage gebracht, von einer Vorrichtung zum Identifizieren 30 identifiziert
und je nach Ergebnis in einem Magazin 31 gestapelt oder in den Behälter 24 zurückgeführt.
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Die aufgrund der Fig. 3 beschriebene Vorrichtung ist zur Vereinzelung
grosser Werkstücke, z.B. mit Flächenabmessungen in der Grössenordnung von 250 mm
und einer Stärke in der Grössenordnung von 5mm, besonders geignet.
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-Anstatt eines Gurt- oder Kettenförderers gemäss Fig. 1 und 2 kann
als Endlosförderer auch ein um eine horizontale Achse drehbarer starrer Drehkranz
verwendet werden, der in gleicher Ebene wie der Gurt- oder Kettenförderer angeordnet
ist. Ein solcher Drehkranz braucht zwar mehr Platz, ist jedoch bei einer geringen
Anzahl von Magneten, z.B. bei sechs Magneten, wegen seiner grösseren Einfahcheit
im Aufbau und im Antrieb bevorzugt.
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