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Technischer Bereich
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zählen von
Stäben
während
ihrer Verlagerung und sie betrifft insbesondere eine Schneckenvorrichtung
oder dergleichen, die es ermöglicht, selbst
dünne Stäbe, während sie
sich quer zu ihrer eigenen in Längsrichtung
verlaufenden Symmetrieachse entlang eines bestimmten Wegs bewegen,
zuverlässig
zu trennen, um eine genaues Zählen
der genannten Stäbe
zu ermöglichen.
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Stand der Technik
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Zur
Handhabung von Stäben,
beispielsweise von Metallstäben,
insbesondere zum Packen von Bündeln,
die eine bestimmte Anzahl von Stäben
enthalten, werden im Allgemeinen automatische Vorrichtungen verwendet,
um die Stäbe
zu zählen,
während
sie sich entlang eines bestimmten Wegs bewegen.
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Solche
Vorrichtungen umfassen beispielsweise eine Förderschnecke, die die Stäbe quer
bezüglich
ihrer Längsachse
verschiebt und mit einem Zählmittel
kombiniert ist, beispielsweise einem photoelektrischen Mittel. Die
genannte Vorrichtung umfasst weiter, gekoppelt mit einem Mittel
zum Drehen der Schnecke, ein Mittel zum Erfassen der Zahl der Umdrehungen
und eine Datenverarbeitungseinheit, in der Informationen über die
Durchmesser der Stäbe und
die Gewindeteilung der Schnecke der verwendeten Förderschnecke
gespeichert sind.
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An
der Eintrittsstelle zu der Förderschnecke werden
die Stäbe,
die bis dahin zusammen in einer Gruppe befördert wurden, von einander
getrennt und in den Rillen der Schnecke aufgenommen, wobei theoretisch
in jede Rille ein Stab gelangen sollte. Die Schnecke steht unter
einem kleinen in Förderrichtung
steigenden Neigungswinkel bezüglich
der Ebene der Fördervorrichtung
und ist so strukturiert, dass die Gewindeteilung im Anfangsbereich
der Schnecke selbst konstant ist und ungefähr dem Durchmesser der Stäbe entspricht.
Im mittleren Bereich der Schnecke beginnt die Gewindeteilung sich
zu erhöhen
und ermöglicht
so die Trennung der Stäbe
für die
nachfolgende Zählphase.
Im Endbereich der Schnecke, d.h. in Bereich, wo das Zählen erfolgt,
wird die Gewindeteilung wieder konstant.
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Im
Folgenden wird die an einem typischen Punkt in Längsrichtung gemessene Gewindeteilung einer
herkömmlichen
Schnecke als „normale
Gewindeteilung" definiert.
Die Stäbe
bewegen sich also senkrecht zu ihrer Längsachse, wobei der Abstand zwischen
ihnen wenigstens gleich der Gewindeteilung der Schnecke ist. Ein
Zählsystem,
das beispielsweise aus einer photoelektrischen Vorrichtung mit Strahlunterbrechung
besteht, wird zum Zählen
der vorbeiziehenden Stäbe
verwendet.
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Unter
der idealen Voraussetzung, dass sich in jeder Rille ein einziger
Stab befindet, entspricht die Zahl der Strahlunterbrechungen der
Zahl der Stäbe, die
vorbeigezogen sind.
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Es
ist jedoch insbesondere bei Stäben
mit kleinem Durchmesser möglich,
dass zwei Stäbe
in eine Rille gelangen. Wenn in diesem Fall die Ebene, in der die
Stäbe liegen,
nicht parallel zur Achse des Zählsystems
liegt, ist die Dauer der Strahlunterbrechung länger, als wenn nur ein Stab
vorbeiziehen würde,
wodurch eine Datenverarbeitungseinheit feststellen kann, dass tatsächlich zwei
Stäbe und
nicht einer zu zählen
sind. Wenn aber die Ebene, in der die Stäbe liegen, mehr oder weniger
parallel zur Achse des Zählsystems
liegt, ist die Dauer der Strahlunterbrechung weitgehend derjenigen
eines einzelnen Stabs ähnlich,
und dementsprechend wäre
die gesamte Zählung
falsch. Da sehr häufig
zwei Stäbe
in derselben Rille befördert
werden, ist es möglich,
dass die Zählung
am Ende grob falsch ist, und dementsprechend würden die gepackten Bündel eine
erheblich höhere
Anzahl von Stäben
enthalten als beabsichtigt, was offensichtliche Probleme organisatorischer
und ökonomischer
Art mit sich bringt.
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Die
vorliegende Erfindung hat die Aufgabe solche Nachteile zu beheben,
indem eine Vorrichtung vorgeschlagen wird, die unabhängig von
der Zahl der Stäbe
in einer einzelnen Rille eine genaue Zählung der Stäbe ermöglicht.
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Darstellung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie sie in Anspruch 1 beansprucht wird, wird eine Schneckenvorrichtung
vorgestellt, bei der die Schnecke ein spiralförmiges Gewinde mit einem oder
mehreren Anfangspunkten aufweist, das in jeder beliebigen Ebene,
die durch die Längsachse
der Schnecke selbst verläuft,
eine Vielzahl von Rillen oder Rillen definiert, in denen die zu
verschiebenden Stäbe
in einer zur genannten Längsachse
ungefähr
senkrechten Richtung liegend aufgenommen sind und zu einem Zählgerät befördert werden,
das eine bestimmte Wirkungsachse für die Erkennung und das Zählen der
genannten Stäbe
besitzt; die Schnecke der Schneckenvorrichtung weist Rillen auf,
bei denen wenigstens ein Teil einer Wand eine veränderliche Gewindeteilung
aufweist, die schneller zunimmt als die normale Gewindeteilung.
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Das
Vorhandensein eines Teils der Rillenwand, der durch eine Gewindeteilung
gekennzeichnet ist, die schneller zunimmt als die normale Gewindeteilung
macht es möglich,
dass in einem Fall, in dem mehr als ein Stab in derselben Rille
liegt, die Ebene, in der die Stäben
liegen, nicht parallel zu der bestimmten Achse des Zählgeräts liegt.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung wird dieses Merkmal dadurch erhalten, dass Rillen
erzeugt werden, die wenigstens für
einen Teil der Schneckenlänge
eine Wand aufweisen, die zum Boden hin durch eine Stufe gekennzeichnet
ist, deren Breite in der Richtung, in der die Stäbe wandern, zunimmt. Die (in
der Richtung, in der die Stäbe wandern,
gemessene) Breite der Stufe beträgt,
gemessen in der Umgebung des Zählgeräts, vorzugsweise
mindestens das 0,3fache des Durchmessers der Stäbe.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung wird dieses Merkmal dadurch erhalten, dass Rillen
erzeugt werden, die wenigstens für
einen Teil der Schneckenlänge
eine Wand aufweisen, deren Profil ungefähr geradlinig ist und zum Boden
der Rille unter einem Winkel steht, der in der Richtung, in die
die Stäbe
wandern, zunimmt.
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Der
Winkel, unter dem die Wand zum Boden der Rille steht, beträgt in der
Umgebung des Zählgeräts vorzugsweise
mindestens 110°.
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Auf
jeden Fall beträgt
die Höhe
der genannten Rillen wieder vorzugsweise wenigstens das 0,3fache
des Durchmessers der zu zählenden
Stäbe.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung wird jetzt mit Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungstafeln,
detaillierter erläutert;
dabei stellen die Zeichnungen nur als Beispiele, die den allgemeinen
Erfindungsgedanken nicht einschränken,
mögliche
Ausführungsform einer
Maschine zum Zählen
von Stäben
dar, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
ausgestattet ist.
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Von
den genannten Abbildungstafeln:
stellt 1A eine
schematische Seitenansicht einer Maschine dar, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ausgestattet ist;
stellt 1B eine
schematische Vorderansicht einer Maschine dar, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ausgestattet ist;
stellt 2 eine schematische
Seitenansicht einer typischen Schnecke gemäß dem Stand der Technik dar
mit verschiedenen möglichen
Möglichkeiten
der Lage der Stäben;
stellt 3A schematisch
eine mögliche
Lösung
für die
Profile der genannten Rille gemäß der Erfindung dar;
stellt 3B schematisch
eine weitere mögliche
Lösung
für die
Profile der genannten Rille gemäß der Erfindung
dar; und
stellt 4 eine Schnecke dar, die entsprechend der
schematischen Darstellung aus 3A angefertigt
ist.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Wie
zunächst
aus den 1A, 1B und 2 ersichtlich
ist, umfasst eine Maschine (10) zum Zählen von Stäben, bei der die Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung Anwendung findet, eine Schnecke (11) mit veränderlicher
normaler Gewindeteilung (18), wobei die Schnecke von einem Motor
(12) angetrieben wird, der mit einem Mittel zum Erfassen
der Zahl seiner Umdrehungen ausgestattet ist. Das Zählgerät umfasst
ein Photozellensystem (15), das auf Haltern (13)
montiert ist.
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Die
Stäbe (17)
werden zum Kopf der Schnecke (11) gebracht, was mittels
einer (nicht dargestellten) Fördervorrichtung
beliebiger Art erfolgt, die so eingerichtet ist, dass sie die genannten
Stäbe senkrecht
zu Längsachse
der Stäbe
selbst in einer Richtung transportiert, die ungefähr senkrecht
zur Längsachse
der Schnecke liegt. Sobald die Stäbe den Kopf der Schnecke (11)
erreicht haben, werden die Stäbe (17)
voneinander getrennt, und theoretisch wird je einer von ihnen in
jede Rille (19) der Schnecke gelegt, wodurch die Stäbe um eine
Entfernung, die der Gewindeteilung der Schnecke entspricht, voneinander getrennt
sind und demnach einen geeigneten Abstand voneinander haben für das nachfolgende
Zählen.
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In
der Praxis ist es jedoch möglich,
drei allgemeine Lagen der Stäbe
in den Rillen zu definieren; diese Lagen sind in 2 schematisch
dargestellt; nämlich
Lage A, in der ein einzelner Stab (17) in einer Rille (19)
liegt, Lage B, in der zwei Stäbe übereinander
in der Rille liegen, und Lage C, in der zwei Stäbe in der Rille liegen, wobei
ihre Achsen in einer Ebene parallel zur Längsachse der Schnecke (11)
liegen.
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Wie
zuvor erwähnt,
sendet das Zählsystem (15),
beispielsweise ein photoelektrisches System mit Strahlunterbrechung,
das mit einem (nicht gezeigten) System zum Erfassen der Zahl der
Umdrehungen verknüpft
ist, seine eigenen Ablesewerte an eine Datenverarbeitungseinheit
(22), in der Informationen zu der Durchmessern der Stäbe und zur
Gewindeteilung der Schnecke der verwendeten Förderschnecke gespeichert sind.
Indem die Datenverarbeitungseinheit die Werte für die Durchmesser der Stäbe (17)
mit der Zahl der Umdrehungen und der Gewindeteilung der Schnecke
(11) in Beziehung setzt, berechnet sie die Verdunklungsdauer,
die dem Vorbeiziehen eines Stabs (17) entspricht. Im Fall
der Lage A ist die Dauer der Strahlverdunklung offensichtlich im
Wesentlichen eindeutig und entspricht dem Durchmesser des gemessenen
Stabs. Im Fall C oder in ähnlichen
Fällen – in denen
die Ebene, in der die Stäbe
liegen, nicht parallel zur Erfassungsachse (21) liegt – entspricht
die Dauer der Strahlverdunklung zwei Durchmessern der gemessenen
Stäbe, oder
sie ist jedenfalls erheblich länger
als die Dauer, die einem einzelnen Stab entspricht. Schließlich entspricht
die Dauer der Strahlverdunklung im Fall B weitgehend der Dauer für einen
Stab oder ist nur unerheblich länger
als sie. Es folgt, dass das System, wenn es entsprechend eingerichtet
ist, die Stäbe
in den Fällen
A und C richtig zählen
kann, während
es im Fall B anstatt zweier Stäbe
nur einen zählt.
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3A illustriert
ein erstes Beispiel einer Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Schnecke an der Stelle, an der die Stäbe aufgelegt
werden, wie in 3A Punkt 1 gezeigt, ein etwas
engeres Profil aufweist und, wenn sie die Position, an der gezählt wird,
erreicht, wie in 3A Punkt 3 gezeigt, ein etwas
breiteres Profil aufweist; d.h. das Gewinde der Schnecke weist eine
veränderliche
Gewindeteilung auf.
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Zum
Boden der Rille (19) hin befindet sich eine Stufe (24),
deren Breite (22) in der Richtung, in der die Stäbe (17)
wandern, zunimmt, wie es in den 3A Punkt
2 und 3A Punkt 3 gezeigt ist.
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3B illustriert
ein zweites Beispiel einer Ausführungsform
der Erfindung, bei der eine Wand (23) der Rille (19)
der Schnecke (11) ein geradliniges Profil aufweist, das
zum Boden der Rille unter einem Winkel (25) steht, wobei
der genannte Winkel in der Richtung, in der die Stäbe wandern,
zunimmt, wie in den 3B Punkt 1 bis 3B Punkt
3 gezeigt ist.
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In
beiden Fällen
können
die Stäbe
ihre Lage zueinander ändern;
sie werden praktisch aufeinander gelegt (3A Punkt
1 und 3B Punkt 1) und liegen schließlich praktisch nebeneinander
(3A Punkt 3 und 3B Punkt
3), wodurch sie genau gezählt
werden können.
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In
dem Fall, in dem eine Stufe verwendet wird, sollte sie im Bereich
des Zählgeräts (15)
vorzugsweise eine Breite (22) aufweisen, die wenigstens
das 0,3fache des Durchmessers des gemessenen Stabs beträgt. Wird
indessen eine Rillenwand mit veränderlicher
Neigung verwendet, sollte der Winkel (25) zwischen der
Wand und dem Boden der Rille im Bereich des Zählgeräts vorzugsweise mindestens 110° betragen.