DE3432284A1

DE3432284A1 - Schienen-transportsystem mit im abstand von der lagerebene angeordnetem verfahrwagen

Info

Publication number: DE3432284A1
Application number: DE19843432284
Authority: DE
Inventors: Clemens-A. Dipl.-Ing. 5600 Wuppertal Verbeek
Original assignee: VERBEEK CLEMENS A
Current assignee: VERBEEK CLEMENS A
Priority date: 1984-09-01
Filing date: 1984-09-01
Publication date: 1986-03-13
Also published as: FR2595087A1

Description

-χ- 31.08.1984.

Dipl. Ing. Clemens-Α. Verbeek, Am Handweiser 87, 5600 Wuppertal 1

Schienen-Transportsystem mit im Abstand von der Lagerebene angeordnetem Verfahrwagen.

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Schienen-Transportsystem mit im Abstand von der Lagerebene angeordnetem Verfahrwagen, in und an dem die Mehrfachfunktionen des Hebens, Senkens, Vorwärts- -und Rückwärts-Transportes sowie der Drehbewegung einer Greifvorrichtung intergriert sind.

Transportsysteme solcher und ähnlicher Art sind in der Technik weitverbreitet. Sie kommen auf Gebieten zum Einsatz, in denen stückige Güter von einem Platz auf einen anderen Platz bewegt und geordnet deponiert werden müssen.

Die Erfindung geht von dem Beispiel einer Gießerei aus. Nach dem heutigen Stand der Technik werden die erzeugten Gußblöcke oder Barren mit spezifischen Gewichten, die vom Alumnimium bis zum schwergewichtigen Blei reichen, als Vormaterial den Gießereien oder auch Halbwerkzeug-Werken angeliefert. Die unterschiedlichen Blockgewichte erfordern unterschiedliche Auslegungen des jeweiligen Transportsystems. Die Einzelgewichte können von 20 bis 25 kg bis zu 5 bis 10 kg für Druck-, Sand- oder Kokillenguß aufweisen. Beim Einsatz in kleineren öfen werden überwiegend die leichteren Zweier- oder Dreier-Blöcke verwendet. Pur den Verkaufswert ist auch eine gute Oberflächenbeschaffenheit von Bedeutung.

Die vom Gießofen herkommenden flüssigen Legierungen werden in automatischen Gießband- oder Karussel-Gießanlagen abgegossen, die sich kontinuierlich in Form einer endlosen Anordnung,

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in vorbestimmte Kokillen gefaßt, bewegen. In diese Kokillen-Gefäße wird das flüssige Metall eingefüllt. Der Durchsatz solcher Anlagen wird heute bereits mit 16OO Blöcken je Stunde angegeben. Dies setzt dann einen anschließenden automatischen Block-Stapelbetrieb mit einem entsprechenden Transportsystem und entsprechend hoher Transportleistung voraus.

Nach dem heutigen Stand der Technik sind maschinelle Stapelanlagen bekannt. Diese Stapelanlagen bestehen aus einem Profilrahmengestell, das seinerseits mit einem horizontal angeordneten Laufwagen koordiniert ist. Der Antrieb geschieht teils hydraulisch, teils elektrisch. Der Laufwagen gestattet den Vorwärts- und Rückwärtsbetrieb und das Absenken der Spannzangen zum Erfassen der Barren, wobei der Fahrwagen auf zwei seitlichen Spurträgern geführt ist und an den jeweiligen Eckpunkten angeordnete Laufräder aufweist. Die vertikale Verstellung der Greifzangen wird häufig von einem vergleichsweise großdimensionierten Hydraulik-Zylinder ausgeführt. Die Positionierung der Gesamteinrichtung erfolgt durch Endlagenschalter, manchmal auch mit Lichtbrücken. Diese Einrichtungen sind konstruktiv und räumlich wie auch mechanisch sehr aufwendig.

In diesem Vergleich zwischen dem Stand der Technik und der Erfindung sind Fahrwagen und Verfahrwagen zu unterscheiden. Dem weitachsigen Fahrwagen, grundsätzlich auf zwei Schienen laufend, steht der schmalachsige Verfahrwagen nach der Erfindung gegenüber, der grundsätzlich auf nur einer Schiene seine Bewegungsfunktionen ausübt.

Die Erfindung geht von dem Stand der Technik gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 aus. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine maschinelle Stapelanlage in Form eines Einschienen-Transportsystems zu entwickeln, welche die beschriebenen Nachteile nicht mehr aufweist, insbesondere in der Funktion und dem Kostenaufwand vergleichsweise wesentlich günstiger ist. Dabei wird grundsätzlich von einer Verfahrschiene, vorzugsweise einer Hohlschine mit rechteckigem Querschnitt ausgegangen,

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wobei der Verfahrwagen die Mehrfachfunktionen des Hebens, Senkens, Vorwärts- und Rückwärts-Transportes, einschließlich der notwendigen Zangenbewegung der Greifvorrichtung selbst, in sich vereinigt. Die Erfindung kennzeichnet sich auch dadurch, daß der Verfahrwagen an der Schiene mittels Führungsrollen kippfrei gehaltert ist, wobei für jede einzelne der Mehrfachfunktionen ein motorischer oder hydraulicher Einzelantrieb vorgesehen ist.

D^er Verfahrwagen seinerseits erfordert für die kippfreie Halterung mindestens drei Führungsrollen und hat für die Mehrfachfunktionen des Hebens, Senkens, des Vorwärts- und Rückwärt s-Transportes eine zusätzliche weitere Funktion: die Drehfunktion mit einem Drehantrieb, der an der Hub-Lenkstange

'-> angreift.

Die Erfindung ist in den Figuren beispielhaft dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die Ansicht des Transportsystems mit Hubstange, den Zangen, der Verfahrschiene sowie das der

Anlage vorgeschaltete sogenannte Gießband;

den Querschnitt der Fig. 1 längs der Linie I-I

die Ansicht für einen Rechts-Links-Stapelbetrieb mit Verfahrwagen;

die Ansicht des Transportsystems mit zwei Verfahrwagen;

einen Schnitt durch die Verfahrschiene mit

dem mehrseitig angeordneten Stützrollensystem

zur kippfreien Halterung des Wagens mit Hub-Lenkstange;

	Fig.	2
25
	Fig.	3
	Fig.	k
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	Fig.	*5 .*

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Fig. 6 eine Anordnung des Verfahrwagens in Winkellage zur Lenk-Hubstange;

Fig. 7 eine Anordnung des Transportsystems mit zwei untereinander geordneten Doppel-Verfahrschienen

und einem Verfahrwagen;

Fig. 8 einen Schnitt durch Verfahrschiene und Verfahrwagen mit äußerer Stützschiene;
10

Fig. 9 Verfahrschiene in Dreieckform mit Verfahrwagen;
Fig. 10 Zangen-Greifvorrichtung;

Fig. 11 die Draufsicht eines Mehrfach- und parallel

zueinander geordneten Stapelsystems;

Fig. 12 Seitenansicht der Anordnung nach Fig.11;

Fig. 13 eine Parallelanordnung des Transport- und Sta-

pelbetriebes;

Fig. H die Seitenansicht der Figur 13;

Fig. 15 das Transportband mit Anhaltepuffer und Initiatoren bzw. Lichtschranken als Impulsmittler;

Fig. 16 den Mehrfachbetrieb mit Darstellung der Transportschritte mit den Verfahrwagen auf einer Schiene.

Dem gesamten Transportsystem ist für den automatischen Betrieb eine speicherprogrammierbare Steuerung übergeordnet. Länge und Weite des Verfahrweges sowie das Absenken der Zangenglieder beim Stapelbetrieb sind im Rahmen der örtlich und konstruk-

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tiv vorgesehenen Möglichkeiten frei vorwählbar und werden programmäßig eingegeben. Dazu sind lediglich aus der Auftragslage bestimmbare Regelvorgaben erforderlich, die, einmal eingestellt, anschließend den automatischen Ablauf steuern und auch kontrollieren. Das System ist von örtlichen Initiatoren frei. Ungwolltes Fehlverhalten des automatischen Ablaufs wird von der Steuerung selbständig kontrolliert.

Wie die Übersichtfiguren 1 bis 4 und 11 bis 14- zeigen, beginnt der Stapelbetrieb mit der Aufnahme der Massel-Rohlinge durch Schließen der Greifzangen 12. Die Zangenglieder sind nach der Gestaltung der Erfindung stufenlos drehbar. Das ist erforderlich, weil der Stapelbetrieb wechselweise für jede Stapelschicht ein Versetzen der einen Lage zur anderen erfordert. Dieses Heben und überführen der Metallbarren 21 wird mit Hilfe der drehbaren Hubstange 11 und des horizontal laufenden Verfahrwagens 10 vorgenommen. Nach der jeweiligen übergabe kehrt der Verfahrwagen 10 automatisch in die Ausgangsstellung zurück, um den nächsten Stapelvorgang einzuleiten. Die Figuren 1 bis 4 und die Fig. 16 zeigen diesen Vorgang zeichnerisch Durch den automatischen Ablauf dieser Vorgänge wird der Verfahrbetrieb hoch rationalisiert und erfordert in dieser Gestaltung einen bedeutend geringeren Zeitaufwand. Ganze Transportsystemschritte und deren Aufeinanderfolge können beliebig vorgewählt, gespeichert und je nach Bedarf frei abgerufen werden. Sämtliche Antriebsmotoren 4-0 bis A3 sind drehzahlregelbar ausgeführt, so daß eine Anpassung an örtliche oder betriebliche Produktiosvarianten unschwer sicherzustellen ist. Auf diese Weise lassen sich auch Aufträge erfüllen, die aus besonderen Gründen, bei- spielsweise plötzlicher Dringlichkeit halber, bisher besonders umständlichen Aufwand erforderten.

Das System läßt sich, wie die Figuren 11 bis 14· zeigen, dadurch erweitern, daß es ohne weiteres möglich ist, mehrere Verfahrschienen 13 parallel nebeneinander anzuordnen, um im Rahmen der Erfindung in einem Gesamtbetrieb einen automatischen Parallel

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Verfahr-Stapelbetrieb vorzunehmen. Dadurch ergibt sich, wenn man die einzelnen Verfahrschienen 13 erfindungsgemäß miteinander koordiniert, eine außerordentliche ineinandergreifende Flexibilität des gesamten Systems, die mit den bisherigen Konstruktionen nicht erreichbar war.

Erreichbar und vervollständigt ist dies auch dadurch, daß man dem Transportsystem gemäß Fig. 15 eine Einrichtung vorordnet, die bewirkt, daß in Abhängigkeit vom Stapel- und Zeitbedarf in der Anlieferung soviel Barren 21 auf dem Barren-Transportband 20 zur Verfügung stehen wie zahlenmäßig als Gesamtkapazität auch abtransportiert werden können. Solche zusätzlichen Ergänzungen des Systems sind in der Figur
15 dargestellt. Sie bestehen u.a. darin, daß man mechanische Anhaltepuffer 50 mit optisch oder berührungslos arbeitenden ImpulsVermittlern, die über elektrische Schaltungen mit der elektronischen Gesamtsteuerung verbunden sind, ausrüstet. Die winkelförmige Anhalte- und Transportfreigabe durch den Puffer 50 bewirkt die zeitliche Sperre oder Freigabe durch eine einfache Drehung um 90°.

Die hier vorteilhaft einsetzbare Mikroprozessor -Steuerung 54 bewirkt in Zusammenarbeit mit Schaltnocken 51, Initiatoren 52, gegebenenfalls Lichtschranken 53 und in Abhängigkeit vom Produktionsaufkommen das rechtzeitige Einschalten des Anhaltepuffers 50 und damit das Stoppen des ankommenden Barrenflusses, bis der sonstige vollautomatische Verfahr-Stapelbetrieb oder auch der Parallel-Verfahrstapelbetrieb wieder gewährleistet

ist.
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Die Figuren 6 und 9 erläutern eine Winkellage der Fahrschiene zur Achse der Hub-Lenkstange 11, die bei besonderen Aufgaben vorteilhaft sein kann.

Neben der Möglichkeit des zahlenmäßigen Erhöhens der Verfahrschienen 13 mit Verfahrwagen 10 und Hubstange 11 ist es auch möglich, im Einschienenbetrieb die Anzahl der Verfahrwagen 10 zu erhöhen. Dann wird ein besonders rationeller Betrieb

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gewährleistet, der zu einem optimalen Preis- und Leistungsverhältnis führt. Dieser Ausbau der Erfindung senkt die Anschaffungskosten und gleichzeitig die Betriebskosten erheblich. Zeichnerische Erläuterung findet dies in den Figuren 4,11,12,16. 5

Es ist bei dem Betrieb der Einrichtung nach der Erfindung zu beachten, daß alle Funktionsvorgänge in einer ganz bestimmten Reihenfolge zueinander ablaufen. Im Sinne eines geringen Platzbedarfes ist es auch zweckmäßig, eine Anordnung zu wählen, die ein um 90° versetztes Gießband 20, wie dies die Figuren 11 bis 14 und 16 zeigen, verwendet.

Es ist weiter vorteilhaft, mindestens vier Holzpaletten 23 vorzusehen und diese so anzuordnen, daß sie leicht anfahrbar sind und zwar im Linienverlauf der Figur 16, gekennzeichnet mit den Ziffern I bis III. So ist gewährleistet, daß im Automatikbetrieb jeweils immer die äußeren Verfahrwagen auch immer jeweils die äußere Holzpaletten anfahren können und die innere dritte jeweils wechselweise die beiden anderen erreichen kann.

Bei dieser Betriebsweise ist dann auch sichergestellt, daß die einzelnen Verfahrwagen 10 sich nicht gegenseitig behindern, und es ist auf diese Weise möglich, einen verdreifachten Verfahr-Stapelbetrieb zu erzielen. Die Figur 16 stellt zeichnerisch diese Betriebsweise dar.

In den Fig. 7,8 ist eine Besonderheit der Erfindung dargestellt, die für besonders schwere Lasten vorgesehen ist. Müssen nämlich Bleibarren, die ein spezifisches Gewicht oberhalb von 13 aufweisen, transportiert werden, so kann es vorteilhaft sein unterhalb der oberen Verfahrschiene eine weitere Verfahrschiene 14 mit Abstand von der ersteren anzuordnen. Diese beiden Schienen können mit einem Verfahrwagen 10 mit entsprechend gestalteter Konstruktion umfaßt werden, so daß das gesamte Trägersystem, gestützt durch den Querträger 30 und den vertikalen Stützen 31, in Fig. 4 dargestellt, keine unzulässigen Belastungen aufnehmen muß.

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Die Verfahrschiene 13 kann mannigfache Gestalt annehmen. Die einfachste Form ist die Hohlform des Rechtecks; jedoch zeigt die Figur 9 eine durchaus praktikable Dreieck-Hohlform, und im Rahmen der Erfindung ist jede statisch günstige und betriebspraktische Formgebung möglich.

Ein Vergleich des erfindungsgemäßen Transportsystems mit dem derzeitig gebotenen Stand der Technik zeigt, daß der Betrieb mit mehreren Verfahrwagen 10 einen Zeitgewinn mit sich bringt, der bei Zweizangen-Betrieb 200% und bei Vierzangen-Betrieb 400% ausmacht. Die Kosten der Betriebseinrichtungen von
etwa DM 300.000, —, nach dem Stand der Technik, machen aber nur die Hälfte beim Einzelbetrieb und bereits beim Zweizangen-Betrieb noch weiger aus, so daß die Kostenersparnis beim Vierzangen-Betrieb bereits 4-0% ausmacht.

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BezuRSziffern-Verzeichnis

10 Verfahrwagen

11 Hub-Lenkstange

12 Zange

13 Verfahrschiene

14· Zusatz-Trägerschiene

15 Führungsrollen (Tragrollen)

20 Gieß- bzw. Barrentransportband

21 Barren, Masseln 23 Holzpalette

30 Querträger

31 Vertikalträger

32 zweiter Vertikalträger

4-0 Drehmotor (Zange)

41 Verfahrmotor

4-2 Hubmotor

4.3 Zangen-Auf-/Zu-Motor

50 Anhaltepuffer

51 Schaltnocken

52 Initiator als Impulsvermittler

53 Lichtschranke als Impulsvermittler 54- Elektron. Steuerung, Schaltschrank

55 Elektron. Gebereinrichtung (Drehimpulsgeber, Inkremen-

talgeber, Absolutwertgeber, Modulator für Schrittmotoren und dgl.)

56 elektron. Fehlererkennung und Fehlerkorrekturgebung

Claims

Patentansprüche

1. Schienen-Transportsystem mit im Abstand von der Lagerebene angeordnetem Fahrwagen, in und an dem die Mehrfachfunktionen des Hebens, Senkens, Vorwärts- und Rückwärts-Transportes, sowie der Drehbewegung einer Greifvorrichtung integriert sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verfahrwagen (10) an der Schiene (13) mittels Führungsrollen kippfrei gehaltert ist. (Fig. 5,6,7,8,9)

2. Schienen-Transportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrwagen (10) für jede einzelne der Mehrfachkonstruktionen einen drehzahlregelbaren Einzelantrieb (4.0,4.1,42,43) aufweist. (Fig. 1,3,4-, 16)

3. Schienen-Transportsystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichet, daß der Verfahrwagen (10) mindestens je drei Führungsrollen aufweist.

A. Schienen-Transportsystem nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verfahrwagen (10) zu jeder einzelpositionierenden Bewegung mindestens eine elektronische Steuerung mit Gebereinrichtung (52,53,55) zugeordnet ist. (Fig. 15)

5. Schienen-Transportsystem nach den Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (13) ein Hohlkörper

ist. (Fig. 5,6,7,8,9)

6. Schienen-Transportsystem nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (13) ein Dreiecks-

hohlkörper ist. (Fig. 9)

7. Schienen-Transportsystem nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlschiene (13) winklig zur Achse der Hub-Drehstange (11) angeordnet ist. (Fig. 6,9)

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8. Schienen-Transportsystem nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Hohlschienen (13) dergestalt nebeneinander angeordnet sind, daß die zweite Schiene (14) als Trägerschiene (15) mit eigenen Führungsrollen ausge-

rüstet ist. (Fig. 8) (Fig. 8)

9. Schienen-Transportband nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Verfahrschiene (13) eine oder mehrere Verfahrschienen (14) angeordnet sind, wobei der Verfahrwagen (10) die Schienen (13) umfaßt. (Fig. 7)

10. Schienen-Transportsystem nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem System ein Transportband (20) mit drehbeweglichem Anhalte- und Transportfreigabepuffer

(50) zugeordnet ist. (Fig. 15)

11. Schienen-Transportsystem nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere funktionell aufeinander abgestimmte Transportsysteme nebeneinander angeordnet sind. (Fig. 11,12,13,14)

12. Schienen-Transportsystera nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verfahrschiene (13) eine Mehrzahl von Verfahrwagen (10) angeordnet sind, deren Arbeitsbewegungen aufeinander abgestimmt sind.(Fig. 11,12,14)