DE3338281C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Sammeln und zum Vereinzeln von stabförmigem Walzgut, gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Gattung.

Derartige Vorrichtungen sind bekannt. So beschreibt das DE-GM 81 16 874 eine derartige Vorrichtung, bei welcher durch Herunterschwenken der Gabeln die Aufnahmefähigkeit für Walzstäbe zunimmt. Die Höhenlage läßt sich dabei so einstellen, daß die Fallhöhe der Stäbe möglichst zu einer Minderung des Lärms führt. Gleichwohl sind die Geräuschbelästigungen noch erheblich. Die Ur­ sache ist hierfür, daß die freie Fallhöhe bis zur unteren Auflage mindestens noch dem fünffachen Wert des Durchmessers des Walz­ gutes gleich ist. Vor allem Rohre verursachen unter diesen Vor­ aussetzungen noch erheblichen Lärm, der natürlich dann geringer wird, wenn sich die Mulde allmählich auffüllt und die Fallhöhe dadurch abnimmt. Im Muldenraum können noch Überrollvorgänge auf­ treten, was gleichfalls Ursache einer beträchtlichen Lärmbildung ist.

Auch bereitet es Schwierigkeiten, die in der Mulde befindlichen Walzstäbe zu vereinzeln. Hierfür bedarf es zusätzlicher Geräte, die ein Herausnehmen der Stäbe aus der offenen Mulde gestatten.

Mit der Lärmminderung bei störungsfreiem Materialfluß befaßt sich weiterhin die DE-OS 24 01 174, indem das Entstehen gesund­ heitsschädigenden Lärms dadurch unterbunden werden soll, daß für die zu fördernden Rohre eine Auflage geschaffen wird, wie sie die Rohre reihenweise aufnimmt und mit einem absenkbaren Boden versehen ist, wie er die Einstellung nur einer beliebig kleinen Fallhöhe gestattet.

Vom einleitend genannten Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung dieser Art so zu entwickeln, daß sie zum Sammeln und zum Vereinzeln geeignet ist, und dabei eine weitgehende Lärmminderung zuläßt, ohne für den Materialfluß zu einer störenden Unterbrechung Anlaß zu geben.

Die Aufgabenstellung löst die Erfindung gemäß dem Vorschlag des Patentanspruchs 1, für welchen die Patentansprüche 2 bis 12 vor­ teilhafte Weiterentwicklungen vorsehen.

Damit sieht die Erfindung zunächst das gattungsgemäß einbezogene Vereinzeln im Gegensatz zum Sammeln vor, indem die gleiche Ein­ richtung mit umgekehrter Zeitfolge der durch den Vorgang in Gang gebrachten Organe abläuft. Während sich die Mulde also zunächst beim Sammeln senkt, hebt sie sich beim Vereinzeln, wie noch weitergehend beschrieben werden wird.

Dank der Ausbildung der Gabelform gelingt es bei praktisch jedem Füllungsgrad der Gabel, die Fallhöhe minimal zu halten. Dennoch wird bei der Absenkung der Aufnahmequerschnitt hinreichend vergrößert, so daß eine optimale Lagenbildung erzielt wird. Im Schlußabschnitt tre­ ten die Gabeln zwischen den Mulden unten heraus. Man kann dann die Mulden eines Magazins gemeinschaftlich vorschieben bzw. direkt mittels eines Krans abfördern, so daß die gesamte Einrichtung optimal in den Materialfluß des Betriebes eingegliedert werden kann. Da die Aufnahme­ kapazität des beschriebenen Gabelprofils beträchtlich ist, treten auch nur sehr kurzfristige Unterbrechnungen in der Obernahme der Walzstäbe ein, so daß die Bedingung eines kontinuierlichen Materialflusses praktisch ungestört erfüllt werden kann. Insbesondere kommt man nach dem Vorschlag der Erfindung mit einer konstruktiv sehr einfachen Aus­ führungsform aus, da lediglich die Gabeln als ein bewegliches Teil vor­ gesehen werden müssen, für dessen Antrieb einfachste Mittel, wie an ortsfesten Ständern angelenkte Kolben-Zylinder-Einheiten, vorgesehen sein können.

Das vorgesehene Gabelprofil läßt sich entsprechend dem erfindungsge­ mäßen Vorschlag in unterschiedlicher Form gestalten. Vor allem eignen sich Profilkurven, bei denen der Krümmungsradius im Anschluß an den Kreisbogen eine stetig zunehmende Länge aufweist. Insbesondere ist als Gabelbogen der Abschnitt einer hyperbolischen Spirale in einem Win­ kelbereich ihres Koordinationssystems von etwa 87° bis etwa 325° ge­ eignet. Dies führt auf der dem Gelenk gegenüberliegenden Seite der Gabel zu einem schon nahezu geradlinigen Auslauf, während der stoß­ freie Obergang an den Kreisbogen auch bei sehr kleinen Durchmessern desselben noch gelingt. In zuverlässiger Weise wird somit eine pro­ gressive Zunahme des Füllungsquerschnittes der Gabel beim Absenken derselben erreicht, wobei sich die einzelnen Lagen der Walzstäbe, ins­ besondere bei Rundstäben, horizontal anpassen und eine geeignete Über­ rollebene für weitere nachfolgende Stäbe bilden. Das geometrische Maß wird in Abhängigkeit vom Durchmesserbereich des Walzgutes und der in einem Vorgang zu sammelnden Menge gewählt. Der Durchmesser des Kreis­ bogens ist etwa 2- bis 3mal so groß wie derjenige des Walzgutes. Hier­ von ausgehend bereitet die Festlegung der hyperbolischen Spirale durch Vorgabe eines entsprechenden Asymptoten-Wertes a keine Schwierigkeiten mehr, gemäß der allgemeinen Gleichung ρ = a /Φ. Der Durchmesser des Kreisbogens gibt im übrigen auch die maximale Dicke des Gabelprofils wieder, welches nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eine derart an seine Innenkontur an­ gepaßte Außenkontur aufweist, daß etwa ein gekrümmter Balken gleicher Biegebeanspruchung entsteht. Das Profil wird also in zunehmender Ent­ fernung von der Verschwenkachse dünner, was wiederum der Beanspruchung Rechnung trägt.

Die Ausbildung der Übergangsstelle zwischen der Vorderkante des Quer­ förderers und der Gabel muß im Interesse eines guten Überlaufs der Walzstäbe in die Gabeln und einer geräuscharmen Lagenbildung in letzterer so erfolgen, daß ein ständiger Niveau-Ausgleich möglich ist. Dies löst die Erfindung dadurch, daß die Ebene des Querförderers mittels keilförmiger Nasen noch in den Verschwenkbereich der Gabeln fortgesetzt ist. Der Keilwinkel der Nasen beträgt etwa 70°, wobei die Keilschenkel in seitlicher Projektion tangential vom Kreisbogen des Gabelgelenkes ausgehen. Da der eine der Keilschenkel die Querförderebene fortsetzt, ist damit auch die Lage des anderen Keilschenkels definiert. Es kann von dem genannten Keilwinkel auch abgewichen werden, sofern dies die Abstimmung auf die geometrischen Abmessungen der Gabelmulde erfor­ derlich macht. Dabei sollte die Länge des Keilschenkels etwa dem 0,6fachen Wert des Kreisbogens der Gabel sein. Somit ist sicherge­ stellt, daß es weder beim Herabschwenken der Gabel noch beim für das Vereinzeln erforderlichen Ausheben von Stäben aus der Gabel zu Quetsch- oder Klemmvorgängen kommt.

Die Querförderer, deren Vorderkante in der vorgeschlagenen Weise fort­ gesetzt sind, können mittels verschiedener Systeme, wie Transportketten, Schiebern, Hubbalken oder dergl. ausgeführt sein. Vor allem eignen sich bei Rundmaterial Ablaufschrägen mit einfachen Stegen, die eine einstell­ bare Neigung aufweisen können. Zu diesem Zweck sind sie vorteilhaft gleichfalls um die Schwenkachse der Gabeln beweglich. Man kann vor allem bei Rohren oder Rundmaterial die Abrollgeschwindigkeit beein­ flussen und gegebenenfalls auch krumme Stäbe noch sicher fördern. An der Vorderkante des Querförderers findet zweckmäßig ein auf einen Stab ansprechender Schalter Verwendung, der die Absenk­ bewegung der Gabeln durch Impulse steuern kann. Insbesondere werden auf diese Weise Hydraulikzylinder gesteuert, die an einem Ständer angelenkt sind und mittels ausfahrender Kolbenstangen gelenkig an den Gabeln angreifen, um letztere zu senken oder hochzuschwenken.

Erfindungsgemäß soll auch dann eine Geräuschbelästigung vermieden werden, wenn die Gabeln in gefülltem Zustand unter die Höhenlage der Mulden abgesenkt werden. Dies wird zuverlässig dadurch erreicht, daß die Mulden der Gabelform derart angepaßt sind, daß die Gabeln in nach unten geschwenkter Lage von größerer Tiefe als die Mulden sind, wäh­ rend ihre der Achse gegenüberliegenden Schenkel noch oberhalb der Mul­ de endigen. Die in der sich anschließenden extremen Tiefstellung der Gabeln gefüllten Mulden lassen sich in der erwähnten Weise senk­ recht zur Stablängsrichtung aus der Vorrichtung herausfahren und durch leere Mulden ersetzen. Bevor letztere ihre Aufnahmeposition erreicht haben, lassen sich die Gabeln jedoch schon wieder in ihre Aufnahmestel­ lung hochschwenken, so daß die Betriebsunterbrechnung weitgehen vermie­ den wird.

Die Erfindung sei weiterhin anhand der sich auf ein schematisches Ausführungsbeispiel beziehenden Zeichnungen veranschaulicht. Darin zeigen:

Fig. 1 die neue Vorrichtung in schematischer seitlicher Ansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht entsprechend Fig. 1,

Fig. 3 bis Fig. 5 unterschiedliche Füllungsgrade der Gabel

Fig. 6 die Innenkontur des Gabelprofils als Sektor einer hyperbolischen Spirale.

Fig. 1 zeigt die Gabel 1 in ausgezeichneten Linien in ihrer an die Mulde 2 angenäherten Stellung. Die Gabeln befinden sich bei der Übergabe zwischen zwei oder mehreren Mulden, in welche Stellung sie infolge ihrer Verschieblichkeit in Richtung des Doppelpfeiles 3 beweglich sind.

An der Außenkontur 4 der Gabel 1 greift die Kolbenstange 5 einer Kolben- Zylinder-Einheit an, deren Zylinder 6 am ortsfesten Lagerbock 7 an­ gelenkt ist. Die Gabel 1 kann bei Bewegung um die Achse 8 entsprechend dem Schwenkbogen 9 unterschiedliche Stellungen annehmen, von denen die unterste, gestrichelt wiedergegebene Stellung 1′ für das Herausfahren der Mulde 2 gewählt wird, während die oberste, gleichfalls gestrichelt wiedergegebene Stellung 1′′ für den Beginn der Übernahme des stab­ förmigen Walzgutes 10 gewählt wird. Letzteres ist auf der Ablaufschräge 11, die ebenfalls um die Achse 8 verschwenkbar ist, in Richtung des Pfeiles 12 vorschiebbar. Die Achse 8 ist an mehreren Stellen in Ständern 13 fixiert, wobei die Gabeln 1 jeweils zwischen zwei oder mehreren Ständern beweglich sind.

In der Draufsicht gemäß Fig. 2 erkennt man die Achse 8 zwischen den beiden Ständern 13. Zwei Gabeln 1 sind um die Achse 8 verschwenkbar und untereinander mittels des Balkens 14 verbunden. Die Mulden 2 stehen gleichfalls mittels eines Balkens 15 untereinander in Ver­ bindung und lassen sich somit wie auch die Gabeln stets gemeinschaft­ lich bewegen.

Die beiden stegartigen Ablaufschrägen 11 sind, wie bereits beschrieben, gleichfalls um die Achse 8 verschwenkbar und einstellbar, um die Förderung der Walzstäbe 10 mit der erforderlichen Geschwindigkeit vornehmen zu können.

Fig. 3 zeigt den Beginn der Übergabe der Walzstäbe 10 in die in ihrer oberste n Stellung 1′′ befindliche Schwenkgabel 1′′. Durch die ankommenden Walzstücke füllt sich die Schwenkgabel und wird allmählich abgesenkt, wie Fig. 4 zeigt. Die Schwenkgabel 1 hat dann eine mittlere Lage 1′′′ eingenommen. In der vollständig gefüllten Lage hat die Schwenkgabel gemäß Fig. 5 eine Stellung erreicht, in welcher die Übertragung der an­ gesammelten Walzstäbe in die hier nicht wiedergegebene Mulde vorbereitet ist.

Fig. 1 sowie die Fig. 3 bis 5 lassen die keilförmige Nase 16 er­ kennen, welche die Ebene 17 der Ablaufschräge 11 in den Schwenk­ bereich der Gabel 1 hinein fortsetzt. Der Keilwinkel beträgt im Ausführungsbeispiel etwa 70°. Die Bedeutung, welche der keilförmigen Nase 16 bei der Füllung oder bei der Vereinzelung zukommt, ergibt sich aus den Fig. 3 bis 5. Demnach gelingt es in zuverlässiger Weise, den Querschnitt der sich absenkenden Gabel stets unter Ein­ haltung einer minimalen Fallhöhe der Walzstäbe 10 aufzufüllen. In umgekehrter Reihenfolge zeigen die Fig. 5 bis 3 demgegenüber die Vereinzelung, bei welcher jeweils ein Walzstab 10 durch Anheben der Gabel 1 über die Spitze der keilförmigen Nase 16 gebracht wird.

Die Länge 18 der Keilschenkel, wie sie in Fig. 1 eingezeichnet ist, beträgt etwa das 0,6fache des Durchmessers 19 des Kreisbogens 21 der Gabeln 1.

Die hyperbolische Spirale gemäß Fig. 6 folgt der Gleichung ρ=a/Φ, wobei a in der Zeichnung gleich 88,4 mm ist. Zwischen den Winkeln Φ₁ = 87° und Φ₂= 325° liegt der Bereich gemäß der Innenkontur 20 der Gabeln 1. Die Außenkontur der Gabeln 1 ist für deren Funktion von geringerer Bedeutung. Indes wird sie zweckmäßig so gewählt, daß sie ohne Krümmungswendepunkt vom Kreisbogen 21 derart ausgeht, daß sich für die Gabeln 1 der beschriebene Balken gleichbleibender Biegebelastung ergibt; die Dicke des sichelförmigen Gabelbogens wird also zum freien Schenkel 22 hin zunehmend geringer.

Fig. 1 zeigt schließlich noch die Lage des Schalters 23 an der Vorderkante des Querförderers derart, daß der Schalter auf einen Walzstab 10 ansprechen und die Absenkbewegung der Gabeln 1 über deren Antriebe steuern kann. Der Krümmungswendepunkt 24 zwischen dem Kreisbogen 21 und der Innenkontur 20 der Gabeln 1 ist im Verlaufe der Schwenkbewegungen stets von der Nase 16 überdeckt.

Eine weitere Lärmminderung läßt sich auch bei dieser Sammelvorrichtung erreichen, indem bekannte Maßnahmen, wie Dämpfungsbeläge, Stopper, Stoßdämper und ähnliche Mittel ergänzend vorgesehen werden.

Aus der erfindungsgemäß ermöglichten Betriebsweise ergibt sich als weiterer Vorteil, daß die Stäbe, Rohre oder dergleichen eine sehr schonende Behandlung erfahren. Für die sowohl beim Sammeln als auch beim Vereinzeln erreichte Übernahme bzw. Abgabe mit minimalen Höhen­ unterschieden ist die Anpassung der keilförmigen Nase an das Gabelpro­ fil derart maßgeblich, daß der Krümmungswendepunkt 24 in jeder Arbeits­ stellung der Gabel von der keilförmigen Nase 16 überdeckt ist.

Die Mulden bilden mit den Anschlag- und Stapelelementen 25 ein leicht handhabbares Magazin.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Sammeln und zum Vereinzeln von stabförmigem Walzgut, bei der im längsseitigen Anschluß an einen Querförderer in der Querförderrichtung verschwenkbare Aufnahmearme von Gabeln angeordnet sind, deren Schwenkachsen parallel zur Walzgutlängs­ richtung verlaufen, und die ein gekrümmtes Profil haben, und das beim Herunterschwenken eine zunehmende Stabzahl aufnimmt, um diese anschließend in U-förmige Mulden eines Magazins zu über­ tragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse für die Verschwenkbarkeit der Gabeln dicht unterhalb der Vorderzone des Querförderers verläuft, an welcher Stelle das Gabelprofil einen zu dieser Achse konzentrischen sowie bis in die Förderebene reichenden Kreisbogen aufweist, an den sich das Gabelprofil nach einem Krümmungswende­ punkt (24) innenseitig tangential mit größerem Krüm­ mungsradius derart anschließt, daß sich ein etwa sichelförmiger Gabelbogen bildet, und daß die Mulden (2) zwischen die Gabeln (1) einbring­ bar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungs­ radius des Gabe1profils im Anschluß an den Kreisbogen (21) eine stetig zunehmende Länge aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gabelbogen von einem Abschnitt einer hyperbolischen Spirale in einem Winkelbereich ihres Koordinatensystems von etwa 87° bis etwa 325° gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur (4) an die Innenkontur (20) des Gabelprofils derart angepaßt ist, daß ein gekrümmter Balken etwa gleichbleibender Biegebeanspruchung besteht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene (17) des Querförderers mittels keilförmiger Nasen (16) in den Ver­ schwenkbereich der Gabeln (1) fortgesetzt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilwinkel etwa 70° beträgt, und daß die Keilschenkel in seitlicher Projektion tangential vom Kreisbogen (21) des Gabelgelenkes bzw. vom Kreisbogen des anschließenden Nasenteils ausgehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (18) der Keilschenkel etwa dem 0,6fachen des Durchmessers (19) des Kreisbogens (21) der Gabeln (1) beträgt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabeln (1) in nach unten geschwenkter Lage von größerer Tiefe als die Mulden (2) sind, während ihre der Achse (8) gegenüberliegende Schenkel (22) noch oberhalb der Mulden (2) endigen die ihrerseits an die Gabelform ange­ paßt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulden (2) senkrecht zur Stablängsrichtung verschieblich sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabeln (1) mittels an ihrer Außenkontur (4) angreifenden Kolbenstangen (5) von gelenkig gelagerten Hydraulikzylindern (6) verschwenkbar sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Vorderkante des Querförderers ein auf den Stab ansprechender Schalter (23) befindet, der die Absenkbewegung der Gabeln (1) steuert.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungswendepunkt (24) des Gabelprofils in jeder Arbeitsstellung der Gabeln (1) von der keilförmigen Nase (16) überdeckt ist.