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Gebiet der
Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Lager
für Stangen, das
zur Aufnahme, Lagerung und zum Austragen von langen Elementen in
Stangenform, insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, von
Rundstücken
aus Metall, auf im wesentlichen automatische Weise verwendbar ist.
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Die Erfindung wird bevorzugt in Anlagen
zum Ablängen
und Bilden von Bündeln
von Rundstücken aus
Metall verwendet, die dann beispielsweise zur Herstellung von Bügeln, Hängeeisen
oder Bewehrungskörben
für Verstärkungszwecke
auf dem Bau verwendet werden.
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Die Erfindung kann jedoch ebenso
gut auf jedem Gebiet verwendet werden, in dem es notwendig ist,
lange Elemente, wie etwa Stäbe,
Bänder,
Rohre oder dergleichen, aus jedem beliebigen Material, wie beispielsweise
Metall, Holz oder Kunststoff, auf geordnete und selektive Weise
aufzunehmen, zu lagern und dann auszutragen und/oder zu überführen.
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Hintergrund
der Erfindung
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In Anlagen, in denen lange Elemente
in Stangenform, wie beispielsweise Rundstücke aus Metall, die abgelängt worden
sind, hergestellt werden, sind die mit dem Transport, der Lagerung
und der selektiven Abgabe entsprechend dem Typ, der Länge oder der
Bestimmung des Erzeugnisses zusammenhängenden Probleme wohlbekannt.
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Diese Vorgänge werden meistens manuell ausgeführt und
erfordern viel Arbeitskraft, enormen Kraftaufwand, bringen Verletzungsgefahren
für die Arbeiter
mit sich und verlangen die Verwendung von externen Geräten, wie
Kränen,
Brückenkränen, Handhabungsvorrichtungen,
Verschiebevorrichtungen oder dergleichen, und zwar sowohl zur Lagerung als
auch zum Austragen der Stangen.
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Es sind verschiedene Lösungen vorgeschlagen
worden, um die Schritte zum Sammeln und Lagern der Stangen zumindest
teilweise zu automatisieren, aber diese Lösungen haben sich als komplex, kostspielig,
schwierig zu bedienen und nicht sehr zuverlässig erwiesen und nehmen viel
Raum ein.
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Außerdem sind diese Lösungen mit
beträchtlichen
betrieblichen Schwierigkeiten verbunden, wenn bestimmte Stangenpakete
entnommen werden sollen, die sich in Aufnahmen befinden, die am schwierigsten
zu erreichen sind, beispielsweise in den am höchsten liegenden oder am weitesten
im Inneren der Lagerhalle befindlichen Aufnahmen.
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Das Dokument DE-B-1014935, das den nächstkommenden
Stand der Technik bildet, zeigt ein Lager für gewalzte Stangen mit einer
Vielzahl von Ladekammern, die entlang einer geneigten Ebene angeordnet
sind. Den Ladekammern sind Schließhebel zugeordnet, mit denen
sie selektiv geöffnet
oder geschlossen werden können,
um es zu ermöglichen, daß die jeweilige
Kammer beladen wird oder auch nicht.
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Das Dokument zeigt jedoch nicht ein
Bewegen der Stangen, die in die einzelnen Kammern eingetragen sind,
unter Verwendung derselben Elemente, die zum Öffnen/Schließen der
Kammern verwendet werden; genauer gesagt, es bilden bei diesem Dokument
die Kammern definitive Aufnahmen für die bereits zusammengefaßten Bündel von
Stangen, die dann für
einen weiteren Transport den Einsatz äußerer Vorrichtungen, wie etwa
von Brückenkränen, Kränen oder
dergleichen erforderlich machen.
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Die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung hat
die vorliegende Erfindung entwickelt und gebaut, um die genannten
Nachteile zu überwinden
und weitere Vorteile zu erzielen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die Erfindung ist im Hauptanspruch
angegeben und gekennzeichnet, während
die Unteransprüche
weitere Merkmale der Hauptausführungsform beschreiben.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es,
ein Lager anzugeben, um lange Erzeugnisse in Form von Stangen selektiv
zu sammeln und zu lagern, wobei das Lager imstande ist, im wesentlichen
automatisch die folgenden Schritte auszuführen: Aufnehmen der Erzeugnisse,
selektives Lagern derselben in Abhängigkeit vom Produkttyp und
außerdem
selektives Austragen derselben in Abhängigkeit von einem bestimmten
Bedarf.
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Eine weitere Aufgabe ist die Angabe
eines automatischen Lagers, das kompakt und nicht sperrig ist, für die Arbeiter
sicher ist, wenige oder keine Arbeitskräfte benötigt, geringere Wartung erfordert, leicht
und kostengünstig
zu handhaben ist und die Schritte der selektiven Entnahme der Stangen
aus jeder Aufnahme in dem Lager erleichtert.
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Die nachstehende Beschreibung befaßt sich hauptsächlich mit
Stangen, es ist aber ersichtlich, daß die Erfindung auch zur Lagerung
und zum Transport von anderen Arten von Erzeugnissen, wie z. B. Rohren,
Stäben
oder Bändern
geeignet ist, und zwar auch aus nichtmetallischem Material, wie
etwa Holz oder Kunststoff.
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Das automatische Lager gemäß der Erfindung
weist mindestens eine Aufnahme auf, die geeignet ist, eine Vielzahl
von Stangen aufzunehmen und zu sammeln, wobei die Aufnahme in bezug
auf eine tragende Ebene und Referenzebene geneigt ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist
das Lager mehrere separate Aufnahmen auf, die im wesentlichen ausgefluchtet
entlang einer Ebene angeordnet sind, die in bezug auf die tragende Ebene
und Referenzebene geneigt ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform
hat jede Aufnahme eine Speichergröße, die mit der Anzahl von
Stangen korreliert ist, die zur Bildung eines Bündels benötigt werden, so daß jeder
Austragszyklus aus einer der Aufnahmen automatisch mit einem Bündelbildungszyklus
verbunden werden kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Oberseite der geneigten Ebene Einrichtungen zum Zuführen und/oder
Verteilen der Stangen zugeordnet oder kann ihnen zugeordnet werden,
während die
Unterseite Einrichtungen zum Austragen der Stangen zugeordnet ist
oder ihnen zugeordnet werden kann.
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Im Zusammenwirken mit den Austragseinrichtungen
können
Mittel zum Bündeln
und/oder Etikettieren der Stangen vorgesehen sein.
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Jeder Aufnahme ist mindestens ein
bewegbares Element zugeordnet, das imstande ist, in Abhängigkeit
von dem jeweils von dem Lager ausgeführten speziellen Vorgang drei
Positionen einzunehmen.
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Das bewegbare Element kann aus einem einzelnen
Körper
bestehen, der sich im wesentlichen über die Gesamtlänge der
jeweiligen Aufnahme erstreckt, oder kann aus einer Vielzahl von
koaxialen Elementen bestehen, die an einer einzigen Antriebsachse
angebracht sind, oder kann aus einer Vielzahl von Elementen mit
einem selbständigen,
jedoch synchronisierten Antrieb bestehen.
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In seiner ersten Position ist das
bewegbare Element in einer Position angeordnet, in der es die jeweilige
Aufnahme schließt.
Diese Position wird eingenommen, wenn das Lager inaktiv ist oder
wenn die Stangen nur vorübergehend
in dem Lager gelagert sind.
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Diese Position wird ferner eingenommen, wenn
die Stangen aus einer anderen Aufnahme als derjenigen, die mit einem
bestimmten bewegbaren Element verbunden ist, entladen und ausgetragen werden;
tatsächlich
bildet in der geschlossenen Position jedes bewegbare Element ein
Segment der geneigten Ebene, die zur Überführung der Stangen dient, die
durch die Wirkung der Schwerkraft aus einer Aufnahme auf die darunter
befindliche Austragseinrichtung fallen.
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Jedes bewegbare Element besitzt eine
zweite, teilweise geöffnete
Position, in der es die Stangen stoppt, die auf die geneigte Ebene
ausgetragen worden sind und entlang derselben aufgrund der Schwerkraft
gleiten, und sie veranlaßt,
in die jeweilige Aufnahme zu fallen.
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Schließlich besitzt das bewegbare
Element eine dritte, zumindest teilweise gedrehte Position, in der
es die Stangen der jeweiligen Aufnahme hebt und sie auf die geneigte
Ebene ablädt,
so daß sie
durch die Schwerkraft nach unten bewegt und dann ausgetragen werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
hat jedes bewegbare Element einen Bereich, der im wesentlichen einem
Haken entspricht und imstande ist, die in der jeweiligen Aufnahme
enthaltenen Stangen vorübergehend
aufzunehmen und zu bewegen.
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Diese hakenförmige Ausführungsform hat mindestens eine
im wesentlichen ebene und geradlinige Außenseite, die in der geschlossenen
Position des bewegbaren Elements imstande ist, die Funktion der
geneigten Ebene in Kontinuität
mit den anderen bewegbaren Elementen auszuüben, die sich ebenfalls in
der geschlossenen Position befinden.
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Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht
vor, zwei Lager in einer benachbarten und symmetrischen Position
anzuordnen, wobei die Oberseiten der jeweiligen geneigten Ebenen
einander zugewandt sind.
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In diesem Fall ist bei einer vorteilhaften
Ausführungsform
im Zusammenwirken mit den einander zugewandten Oberseiten der beiden
Lager ein Verteilungselementvorgesehen, das imstande ist, die Stangen
von Transport- und Entladeeinrichtungen aufzunehmen und sie dem
einen oder dem anderen der Lager in Abhängigkeit vom Produkttyp, der
jeweiligen Entladeposition oder der Restkapazität der Lager zuzuweisen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die genannten und weitere Merkmale
der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von einigen bevorzugten
Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 einen
Querschnitt einer ersten Ausführungsform
des Lagers für
Stangen gemäß der Erfindung;
und
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2 eine
Abwandlung der 1.
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Genaue Beschreibung
von bevorzugten Ausführungsformen
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In den beigefügten Zeichnungen bezeichnet 10 insgesamt
ein Lager, das imstande ist, Stangen 11, die in diesem
Fall aus Rundstücken
aus Metall bestehen, vorübergehend
aufzunehmen und auszutragen.
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Das Lager 10 erstreckt sich über eine
Länge, die
mit der Länge
der zu lagernden Stangen 11 kompatibel ist, in diesem speziellen
Fall beispielsweise über
ungefähr
12 m.
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Es besteht aus einer Basis 12,
die auf einer Referenzebene 30 liegt, einer vertikalen
Konstruktion, die vordere und hintere tragende Ständer 13 aufweist,
und einem Außenrahmen,
der Querstücke 14 aufweist,
die eine Ebene bilden, die in bezug auf die Referenzebene 30 geneigt
ist und die von einer Oberseite 15a zu einer Unterseite 15b verläuft.
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Eine Vielzahl von Zwischenständern 16 ist an
den Querstücken 14 angebracht;
sie sind entlang der geneigten Ebene im Abstand voneinander angeordnet
und imstande, eine Vielzahl von Aufnahmen 17 (in diesem
Fall drei) zur Unterbringung der Stangen 11 zu bilden,
wobei die Aufnahmen voneinander getrennt und entlang der geneigten
Ebene im wesentlichen parallel ausgefluchtet sind.
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Es liegt im Rahmen und Umfang der
Erfindung, daß das
Lager 10 eine einzige Aufnahme 17 oder zwei oder
vier oder mehrere aufweisen kann.
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Einrichtungen 18 zum Zuführen der
Stangen wirken mit der Oberseite 15a der geneigten Ebene zusammen;
im Fall der 1 bestehen
sie aus einem Entladegreifer
19 und einem Drehverteilungselement 20,
dessen Funktionsweise noch beschrieben wird.
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Mit der Unterseite 15b wirkt
eine Einrichtung 21 zusammen, um die Stangen zu sammeln
und auszutragen, wobei die Einrichtung in diesem Fall aus einem
Rollenförderer 22 besteht,
der parallel zu dem Lager 10 angeordnet ist.
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Es ist ersichtlich, daß das Lager 10 mit
jeder Art von Zuführungseinrichtung
zusammenwirken kann, beispielsweise mit einem Kran, einem Brückenkran,
einer Manipuliereinrichtung, einem Gurtsystem, einem Zugsystem mit
Rollen oder dergleichen; ebenso kann es mit im wesentlichen jeder
Art von Austragseinrichtung zusammenwirken, beispielsweise mit einem
Sammelbett, einer umlaufenden oder rotierenden Ebene, einem Förderband,
einer Greifeinrichtung, einem entfernbaren Sack oder dergleichen.
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Jeder Aufnahme 17 ist ein
entsprechendes bewegbares Element 23 zugeordnet, das die
Funktion hat, die Stangen 11 vorübergehend im Inneren der jeweiligen
Aufnahme 17 zu halten und es zu ermöglichen, daß sie je nach bestimmten Anforderungen
automatisch und selektiv ausgetragen werden.
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Ein bewegbares Element 23 umfaßt sowohl ein
Einzelelement, das sich über
die Gesamtlänge des
Lagers 10 erstreckt, als auch eine Vielzahl von Elementen 23,
die entlang einer gemeinsamen Drehachse ausgefluchtet sind.
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Die bewegbaren Elemente 23 haben
einen Bereich, der im wesentlichen hakenförmig ausgebildet ist und einen
jeweiligen Raum 24 bildet, um die Stangen 11 aufzunehmen
und darin zu halten.
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An der Außenseite haben die bewegbaren Elemente 23 mindestens
eine im wesentlichen ebene und geradlinige Seite 25, die
in der geschlossenen Position des bewegbaren Elements 23 die
geneigte Ebene des Lagers 10 in Kontinuität mit den
ebenen und geradlinigen Seiten 25 der anderen bewegbaren Elemente 23 bildet.
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Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform kann sich jedes
bewegbare Element 23 um eine im wesentlichen horizontale
Achse 26 drehen, die in Übereinstimmung mit dem oberen
Teil des jeweiligen Zwischenständers 16 angeordnet
ist.
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Diese Ausführungsform gewährleistet,
daß die
Beanspruchungen und Belastungen, die sich von dem Gewicht der Stangen 11 insbesondere
während der
Bewegungs- und Entladeschritte ableiten, von den Zwischenständern 16 abgestützt, auf
die Querstücke 14 und
von diesen auf die Ständer 13,
die Basis 12 und die Ebene 30 übertragen werden.
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Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform dreht sich jedes
bewegbare Element 23 um eine horizontale Achse 26,
die in bezug auf den jeweiligen Zwischenständer 16 freitragend
angeordnet ist.
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Die Achse 26 kann von einer
Drehwelle gebildet sein, die vorteilhafterweise mit einem elektrischen
Antriebsmotor zusammenwirkt, der hier nicht gezeigt ist.
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Es liegt im Rahmen und Umfang der
Erfindung, daß die
bewegbaren Elemente 23 von pneumatischen oder hydraulischen
Betätigern
oder mit Hilfe von Hebeln, Zahntrieben oder anderen geeigneten Einrichtungen
angetrieben werden.
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Jedes dieser bewegbaren Elemente 23 besitzt
eine erste geschlossen Position 23a, die in den Figuren
durch eine ausgezogene Linie angedeutet ist und eingenommen wird,
wenn das Lager 10 inaktiv ist, d. h. wenn keine Manipulation
der in den jeweiligen Aufnahmen 17 befindlichen Stäbe 11 stattfindet.
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Diese Position wird von den bewegbaren Elementen 23 selektiv
auch dann eingenommen, wenn die Stangen 11 aus einer anderen
Aufnahme 17 als derjenigen des bestimmten bewegbaren Elements 23 ausgetragen
und entladen werden. Wenn beispielsweise die zu entladenden Stangen 11 in
der Aufnahme 17 enthalten sind, die am oberen Ende des
Lagers 10 liegt, also in der Aufnahme 17, die
der Oberseite 15a zugewandt ist, dann bleiben die bewegbaren
Elemente 23 der anderen Aufnahmen 17 in der geschlossenen
Position 23a, so daß die
jeweiligen geraden Seiten 25 eine kontinuierliche Oberfläche der
geneigten Ebene definieren.
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Wie noch erläutert wird, können auf
diese Weise die Stangen 11 entlang der geneigten Ebene gleiten
und sich an der Sammel- und Austragseinrichtung 21 sammeln,
die im Zusammenwirken mit der Unterseite 15b der geneigten
Ebene angeordnet ist.
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Jedes der bewegbaren Elemente 23 kann eine
zweite, teilweise geöffnete
Position einnehmen, die mit einer gestrichelten Linie 23b bezeichnet
ist, wobei die bewegbaren Elemente die Stangen 11, die entlang
der geneigten Ebene entladen werden, anhalten und sie veranlassen,
in das Innere der jeweiligen Aufnahme 17 und, genauer gesagt,
das Innere des jeweiligen Raums 24 zu fallen.
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Wenn, wie die Figuren im Hinblick
auf die Aufnahme 17 nahe der Oberseite 15a der
geneigten Ebene zeigen, das bewegbare Element 23 in der
Position 23b ist, entladen die Einrichtungen 18 die
Stangen 11 auf die geneigte Ebene und veranlassen sie, in
das Innere des Raums 24 zu fallen.
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Im Fall der 1 wird das Entladen erreicht, indem das
Element 20 um die jeweilige im wesentlichen horizontale
Achse 27 gedreht wird.
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Das Element 20 hat eine
Vielzahl von deutlich ausgeprägten
Aufnahmesektoren 28, von denen jeder imstande ist, eine
Vielzahl von Stangen 11 zu enthalten.
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Jeder Sektor 28 kann selektiv
mit Stangen 11 gefüllt
werden, wenn er in der im wesentlichen horizontalen Position und
nach oben orientiert ist, wobei er mit der Entladeeinrichtung, in
diesem Fall dem Greifer 19, zusammenwirkt.
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Dann dreht sich das Element 20 um
die Achse 27, wobei die Stangen 11 auf die geneigte
Ebene entladen werden.
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Wenn die Stangen 11 auf
ein geschlossenes bewegbares Element 23 treffen, setzen
sie ihre Abwärtsbewegung
entlang der geneigten Ebene fort, bis sie auf das erste teilweise
geöffnete
bewegbare Element 23 treffen, und fallen dann in den jeweiligen Raum 24.
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Im Fall der 1 befindet sich in einer an das Lager 10 angrenzenden
Position ein zweites Lager, das teilweise und in gestrichelten Linien
gezeigt und symmetrisch zu dem ersten Lager angeordnet ist. Das
zweite Lager 10 ermöglicht
die Verdoppelung der Kapazität
zur Lagerung der Stangen 11, so daß der eingenommene Raum optimiert
wird und die Verwendung der gleichen Zuführungseinrichtung 19 und Verteilungseinrichtung 20 ermöglicht wird.
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Das Drehen des Drehelements 20 in
der einen oder der anderen Richtung ermöglicht das Entladen der Stangen 11 in
das eine oder das andere Lager je nach den speziellen Lagerungsanforderungen oder
der Kapazität
des einen oder anderen Lagers zur Aufnahme von mehr Stangen 11.
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In 2 besteht
das Element zum Verteilen der Stangen aus einem drehbaren Manipulierarm 29, der
eine in ausgezogenen Linien gezeigte erste Position 29a einnehmen
kann, in der die Stangen von einer Zuführungseinrichtung (hier nicht
gezeigt) aufgenommen werden, und eine in gestrichelten Linien gezeigte
zweite Position 29b einnehmen kann, in der die Stangen
entladen werden.
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Zum Austragen der Stangen 11,
die in einer bestimmten Aufnahme 17 enthalten sind, beispielsweise
nach Maßgabe
eines bestimmten Produkttyps hinsichtlich Dicke, Länge, Kunde,
Bearbeitung usw., wird das jeweilige bewegbare Element 23 aus
der geschlossenen Position 23a in eine Entladeposition 23c gedreht
(die mit einer Strich-Punkt-Linie
gezeigt ist).
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Wenn sich das bewegbare Element 23 in
der Position 23c befindet, gleiten die Stangen 11 infolge der
Schwerkraft entlang der geneigten Ebene, bis sie auf die Austragseinrichtungen 21 fallen,
die vorteilhafterweise mit einem erhöhten Rand 31 versehen sind,
um die Stangen 11 festzuhalten.
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Wie bereits erwähnt, ist es ersichtlich, daß dann,
wenn die Stangen 11 aus der höchsten Aufnahme 17 in
dem Lager 10 entnommen werden, die bewegbaren Elemente 23 der
weiter unten befindlichen Aufnahmen 17 geschlossen sind,
so daß die Stangen 11 sich
nach unten zu der Austragseinrichtung 21 bewegen können.
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Sämtliche
Schritte, wie das Zuführen
der Stangen 11, das Auswählen der entsprechenden Aufnahme 17,
das selektive Füllen,
Schließen
der Aufnahmen 17, das selektive Abrufen und Entladen der
Stangen 11 können
automatisch mittels einer Steuereinheit von einem einzigen Arbeiter
ausgeführt werden.
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Es ist möglich, in der Steuereinheit
die Daten in bezug auf die Stangen 11 zu speichern und
diese Daten mit einer oder mehreren definierten Aufnahmen 17 in
Abstimmung zu bringen.
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Auf diese Weise kann eine einfache
Anforderung für
einen Typ von Stangen 11 einen automatischen Ablauf zum
Identifizieren, Auswählen,
Abrufen und Entladen der Stangen 11 aus dem Lager 10 auf den
Rollenförderer 22 auslösen.
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Es wurden zwar einige bevorzugte
Ausführungsformen
beschrieben, aber es können
verschiedene Modifikationen und Abwandlungen der Erfindung vorgesehen
werden, soweit sie im Rahmen der beigefügten Patentansprüche bleiben.