EP1541248B1 - Vorrichtung und Verfahren zum Aussortieren von gebogenen länglichen Gegenständen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Aussortieren von gebogenen länglichen Gegenständen Download PDF

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EP1541248B1
EP1541248B1 EP04027046A EP04027046A EP1541248B1 EP 1541248 B1 EP1541248 B1 EP 1541248B1 EP 04027046 A EP04027046 A EP 04027046A EP 04027046 A EP04027046 A EP 04027046A EP 1541248 B1 EP1541248 B1 EP 1541248B1
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EP
European Patent Office
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rolling
articles
sorting
inclined plane
force
Prior art date
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EP04027046A
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English (en)
French (fr)
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EP1541248A1 (de
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Wolfgang Neuhäusler
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Wieland Werke AG
Original Assignee
Wieland Werke AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/04—Sorting according to size
    • B07C5/06—Sorting according to size measured mechanically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties

Definitions

  • the invention relates to a device for sorting out bent elongated objects, which has a measuring section with an inclined rolling plane on which the articles roll and a discharge unit located at the outlet of the measuring section for sorting the straight objects from the bent objects. Furthermore, the invention relates to a corresponding method for sorting out bent objects.
  • the test track of the device comprises a rolling plane formed from two parallel rails with a transmitting and receiving device arranged therebetween from a radiation transmitter.
  • the radiation transmitter generates a beam substantially parallel to the roll-off plane which is directed onto the radiation receiver.
  • the beam is interrupted when the tolerable limit is exceeded.
  • the reject detected with the aid of the measuring signal is sorted out accordingly.
  • the invention is therefore based on the object to improve a device and a method for sorting out bent objects to the effect that they can be reliably tested for quality especially for larger lengths or smaller diameters.
  • the invention includes the technical teaching that the device for sorting out bent elongated objects a measuring section with a inclined rolling plane on which roll the objects and located at the outlet of the measuring section Ausschleushow for sorting the straight objects of the curved objects, wherein in the measuring section a force measuring unit is arranged to determine the force of the rolling objects on the rolling plane.
  • the device for sorting is particularly suitable for metallic rods and tubes.
  • the invention is based on the consideration that displaced by the oddness of a rod of the center of gravity of the rod away from the theoretical center line. As the rod rolls off, this center of gravity displacement produces a sinusoidal force that increases with the increase in angular velocity due to movement on the rolling plane. Due to the fact that the rods roll over an inclined rolling plane due to the system, it is not necessary to set the rods in rotation by means of an external drive.
  • the force that a rod affects the rolling plane is detected with a force measuring unit and processed via an evaluation unit so that the weight of the rod is subtracted from the detected signal and thereby the force component generated by the imbalance remains as a measurement signal. This force component has measured over the time a sinusoidal course.
  • the starting process of a measurement can be done either via an optical detection system or, in the use of electrically conductive objects, also electrically, in that the object short-circuits a low-voltage circuit via the contact with the rolling plane.
  • the advantages achieved by the invention are, in particular, that a reliable sorting out curved rods of great length and small diameter is ensured, which can be assessed from the evaluated measurement signal over the entire length.
  • This more common kinks are recognized at the ends of a rod as well as distributed over a rod oddities.
  • the signal acquisition and evaluation is even sufficiently accurate to detect even short-wave oddities of rods.
  • Further advantages also result for larger diameters of the test items.
  • the inclined rolling plane may consist of at least two spaced apart rolling strips, which transmit the force of the rolling objects to at least one load cell.
  • the inclined rolling plane may consist of at least two spaced apart rolling strips, which transmit the force of the rolling objects to at least one load cell.
  • the rolling rails can be mounted on a supporting framework, wherein a load cell can be arranged below the framework.
  • a load cell can be arranged below the framework.
  • the scaffolding concentrates all the forces acting on the rolling strips into a resultant force, which in this way is detected and evaluated with a force measuring unit. As a result, a particularly simple solution with low metrological effort is achieved.
  • the distance of the rolling strips be variable. By adjusting the distance a rod is optimally supported and sagging avoided.
  • the bending of a rod-shaped object can only be detected by the force resulting from a rolling action, which results from an acentric position of the rod center of gravity. Rolls a multiply bent rod on the Abrollelfn off so that possibly coincidentally the pole center of gravity with respect to the support points is centered, it does not result in a force on the unrolling.
  • the Abrollancen can be arranged at a predetermined acute angle to each other. As a result, the contact points are changed over the rod length during the rolling process, which is at least temporarily placed in an acentric position with bent rods of the center of gravity and there arises a representative of the quality of the rod measurement signal. In this way, the object can be tested over its entire length.
  • the angle of inclination of the rolling plane can be adjustable.
  • the objects In order to be able to measure the additional force effect of a curved object added to the weight force at an early stage, the objects should be set in motion sufficiently quickly.
  • the inclination can vary over the rolling distance. The higher acceleration is achieved with variable inclination, that the inclination angle at the beginning of the rolling distance is chosen to be greater than at the end.
  • the inclined rolling plane may be formed as an inclined plane with a constant inclination angle ⁇ .
  • the inclination angle ⁇ 0.5 ° to 20 °, preferably 1 ° to 5 °. The angle of inclination is chosen so that the test object is given sufficient speed to obtain a reliable measurement for given quality standards.
  • an acceleration section can be arranged in front of the measuring section.
  • the test object only enters the measuring section when it has already reached a sufficient speed.
  • the ejection unit can be an adjustable between normal position and ejection position rocker at the outlet for reliably sorting out curved test objects.
  • the normal position causes, for example, straight objects roll across the closed rocker into a reservoir for good quality and curved objects are separated by opening the rocker in a second container for committee.
  • This rocker may also consist of spaced strips.
  • movable carriers can be arranged on the unwinding plane, which transport away leftover objects.
  • the drivers may be in the direction of inclination of the rolling plane moving pins that protrude beyond the last edge and are attached to a circulating below the top edge strip or a chain.
  • a method for sorting out bent elongated objects, in particular rods or tubes, in which an object to be tested rolls on a measuring path with an inclined rolling plane, wherein in the measuring section the force of the rolling objects on the rolling plane is measured and evaluated for a curvature and sorted by means of the evaluated signal, the objects via a located at the outlet of the measuring section Ausschleusody.
  • the distance of the support points of the object is varied with the rolling plane. This can be done either by a reduction in the distance of mutually parallel Abrollancen or by a V-shaped Arrangement.
  • a measurement of the force is started after an initial signal caused by the object.
  • the end of a measurement on the abandonment of the object can be determined by the rolling plane.
  • the inclination angle of the rolling plane is varied.
  • a variation may be at the beginning of the roll level in a change in the tilt angle over a certain range. Perhaps this area can form the acceleration section.
  • a non-rolling due to a large curvature object is conveyed by a driver.
  • the objects transported in this way are considered as a precautionary waste and sorted out accordingly.
  • Fig. 1 shows schematically a rolling process of a straight (upper half) and a curved bar 2 (lower half) on two Abrollat 41 and 42.
  • the center of gravity SP is located on the axis passing through the middle of the rod.
  • the center of gravity shifts only parallel to the rolling plane in a linear direction.
  • the center of gravity shifts away from the theoretical centerline of the rod.
  • the rod 2 generates a sinusoidal force which, in addition to the weight force, acts on the rolling rails 41 and 42 and which increases with increasing angular velocity.
  • the inclination of the rolling level 4 is chosen so that a rod 2 is set without external drive in rotation.
  • FIG. 3 shows such a measuring diagram of the force additionally acting on the rolling plane 4 as a result of a rolling process over time.
  • the weight of the rod has already been excluded in this presentation.
  • FIG. 4 schematically shows a cross section of a rolling strip 41 or 42 with a force measuring and evaluation unit 6.
  • the inclination angle ⁇ of the rolling track is variably adjustable.
  • the Abrollance 41 or 42 is supported via a support and guide unit 7 in the form of a linear guide so that substantially no vertical forces are transmitted to this.
  • the entire resulting from a rolling of a rod force is transmitted to the arranged below the roll bar 41 or 42 load cell 61.
  • the measuring signal is processed accordingly by an evaluation unit.
  • FIG. shows schematically a cross section of a sorting device 1 with a framework 43 for the central introduction of force.
  • This device is also suitable for connecting a plurality of rolling rails 41 and 42 via the supporting framework 43 and to centrally introduce the resulting force into a load cell 61 mounted below the framework.
  • the framework is in turn connected to a support and guide unit 7 such that the vertical force acts essentially only on the load cell 61.
  • the support and guide unit 7 serves for the lateral stabilization of the frame 43.
  • an acceleration section 8 is indicated in Fig. 5, which is usually not directly connected to the rolling rails 41 and 42. When using an acceleration section 8, the objects 2 are included in the measured value acquisition only with a certain speed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sorting Of Articles (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Golf Clubs (AREA)
  • Discharge Of Articles From Conveyors (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aussortieren von gebogenen länglichen Gegenständen, die eine Messstrecke mit einer geneigten Abrollebene aufweist, auf der die Gegenstände abrollen sowie eine am Auslauf der Messstrecke befindliche Ausschleuseinheit zum Aussortieren der geraden Gegenstände von den gebogenen Gegenständen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren zum Aussortieren von gebogenen Gegenständen.
  • Am Ende des Herstellungsprozesses von Stangen und Rohren aus Metall müssen diese auf Geradheit geprüft werden. Ungerade Stangen könnten beispielsweise bei der Weiterverarbeitung in Drehautomaten durch ihre Unwucht Beschädigungen an der Maschine hervorrufen. Bisher bekannte Verfahren zur Bestimmung der Geradheit beruhen beispielsweise auf der Messung von Abrollzeiten an einer schiefen Ebene oder durch optische Messungen mit Hilfe von Laserscannern oder CCD-Kameras.
  • So ist aus der Druckschrift DE 35 01 725 C1 ein Verfahren zum Aussortieren von krummen Stangen, Rohren oder dergleichen bekannt, bei dem vorgeschlagen wird, die jeweiligen Gegenstände auf eine schiefe Ebene mit einem vorgegebenen Neigungswinkel aufzulegen und den Abrollvorgang durch ein Zeitintervall zu erfassen. Rollt ein gekrümmtes Rohr im vorgegebenen Zeitintervall zu langsam ab, so wird eine am Auslauf der schiefen Ebene befindliche Wippe betätigt und das Rohr in ein weiteres Behältnis für Ausschuss aussortiert. Die Stangen, die aufgrund ihrer Geradheit ausreichend schnell die Ebene hinunterrollen, werden in einem separaten Vorratsbehälter gesammelt.
  • Auch ist aus der Druckschrift US 3,710,935 ein Verfahren zur Messung der Krümmung von zylinderförmigen Körpern bekannt, bei dem unterhalb einer Rollebene Kontaktelemente angeordnet sind, die eine Krümmung erfassen. Wenn der zu prüfende Körper eine zu große Krümmung aufweist, berührt er beim Hinabrollen auf der schiefen Ebene die Kontaktelemente, wobei dieser dann aussortiert wird. Die auf diese Weise zu prüfenden Teile müssen allerdings eine hohe Biegesteifigkeit aufweisen, da sonst keine reproduzierbaren Messergebnisse erzielt werden können. Demnach ist ein derartiges Verfahren für die Prüfung langer und insbesondere dünner Stangen nur bedingt geeignet.
  • Zudem ist aus der Druckschrift EP 0 162 188 B1 eine Prüfvorrichtung für rollfähige Schäfte bekannt. Die Prüfstrecke der Vorrichtung umfasst eine aus zwei parallelen Schienen gebildete Abrollebene mit einer dazwischen angeordneten Sende- und Empfangseinrichtung aus einem Strahlungssender. Der Strahlungssender erzeugt einen zur Abrollebene im Wesentlichen parallelen Strahl, der auf den Strahlungsempfänger gerichtet ist. Beim Abrollen unrunder Schäfte wird beim Überschreiten der tolerierbaren Grenze der Strahl unterbrochen. Der mit Hilfe des Messsignals erkannte Ausschuss wird entsprechend aussortiert.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aussortieren von gebogenen Gegenständen dahingehend zu verbessern, dass diese insbesondere bei größeren Längen bzw. geringeren Durchmessern noch zuverlässig auf Qualität geprüft werden können.
  • Die Erfindung wird bezüglich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und bezüglich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 12 wiedergegeben. Die weiteren rückbezogenen Ansprüche geben vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung wieder.
  • Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Vorrichtung zum Aussortieren von gebogenen länglichen Gegenständen eine Messstrecke mit einer geneigten Abrollebene aufweist, auf der die Gegenstände abrollen sowie eine am Auslauf der Messstrecke befindliche Ausschleuseinheit zum Aussortieren der geraden Gegenstände von den gebogenen Gegenständen, wobei in der Messstrecke eine Kraftmesseinheit angeordnet ist, um die Kraft der abrollenden Gegenstände auf die Abrollebene zu ermitteln. Die Vorrichtung zum Aussortieren eignet sich insbesondere für metallische Stangen und Rohre.
  • Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass sich durch die Ungeradheit einer Stange der Schwerpunkt der Stange von der theoretischen Mittellinie weg verlagert. Beim Abrollen der Stange erzeugt diese Schwerpunktverschiebung eine sinusförmige Kraft, die mit der Zunahme der Winkelgeschwindigkeit durch die Bewegung auf der Abrollebene ansteigt. Indem die Stangen anlagenbedingt über eine geneigte Abrollebene abrollen, ist es nicht notwendig, die Stangen durch einen externen Antrieb in Rotation zu versetzen. Die Kraft, die eine Stange auf die Abrollebene auswirkt, wird mit einer Kraftmesseinheit erfasst und über eine Auswerteeinheit so aufbereitet, dass die Gewichtskraft der Stange vom erfassten Signal abgezogen wird und dabei der durch die Unwucht erzeugte Kraftanteil als Messsignal übrig bleibt. Dieser Kraftanteil besitzt über die Zeit gemessen einen sinusförmigen Verlauf. Der Startvorgang einer Messung kann entweder über ein optisches Erfassungssystem oder, bei der Verwendung von elektrisch leitenden Gegenständen, auch elektrisch erfolgen, indem der Gegenstand über den Kontakt mit der Abrollebene einen Niederspannungsstromkreis kurzschließt.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein zuverlässiges Aussortieren gekrümmter Stangen mit großer Länge und geringem Durchmesser gewährleistet wird, die aus dem ausgewerteten Messsignal auch über die gesamte Länge beurteilt werden können. Dabei werden häufiger vorkommende Knicke an den Enden einer Stange ebenso erkannt wie auch über eine Stange verteilte Ungeradheiten. Die Signalerfassung und Auswertung ist dabei sogar ausreichend genau, um auch kurzwellige Ungeradheiten von Stangen zu detektieren. Zudem werden der Durchsatz und damit die Produktionsleistung durch eine schnelle Datenerfassung gesteigert. Weitere Vorteile ergeben sich auch für größere Durchmesser der Prüfgegenstände. Außer den sonst üblichen Stangenabmessungen mit Durchmessern von 2-28 mm und einer Länge bis zu 3 m lassen sich darüber hinausgehende Abmessungen über 30 mm sortieren. Dabei lassen sich Legierungen mit unterschiedlichen Härtezuständen ohne weitere Vorsorgemaßnahmen in Bezug auf deren Stabilität gegen Verformungen einsetzen.
  • In bevorzugter Ausführungsform kann die geneigte Abrollebene aus zumindest zwei voneinander beabstandeten Abrollleisten bestehen, welche die Kraft der abrollenden Gegenstände auf zumindest eine Kraftmessdose übertragen. Für lange, dünne Stangen ist es von Vorteil, mehrere Abrollleisten anzuordnen, um die Stangen über ihre gesamte Länge ausreichend zu stützen. Dabei kann an allen Abrollleisten eine Kraftmessdose angebracht sein. Dies bietet insbesondere den Vorteil, die durch eine lokale Krümmung eines Stangenabschnittes auftretende Krafteinwirkung ortsaufgelöst zu betrachten. Meist reicht es jedoch aus, auch zuverlässige Messsignale zu erhalten, wenn lediglich an wenigen Abrollleisten eine Kraftmessung durchgeführt wird.
  • Von besonderem Interesse ist jedoch auch, die Krümmung eines Gegenstandes in der Gesamtheit zu erfassen. In bevorzugter Ausführungsform können die Abrollleisten auf einem tragenden Gerüst montiert sein, wobei unterhalb des Gerüstes eine Kraftmessdose angeordnet sein kann. Hierdurch wirkt die auf die Abrollleisten einwirkende Kraft über das Gerüst zentral auf die Kraftmessdose ein. Das Gerüst bündelt alle auf die Abrollleisten einwirkenden Kräfte zu einer resultierenden Kraft, die auf diese Weise mit einer Kraftmesseinheit erfasst und ausgewertet wird. Hierdurch wird eine besonders einfache Lösung mit geringem messtechnischen Aufwand erzielt.
  • Oft werden Gegenstände unterschiedlicher Dimension in Länge und im Durchmesser produziert. Um eine Vorrichtung an die produktionstechnischen Gegebenheiten anzupassen, kann vorteilhafterweise der Abstand der Abrollleisten variierbar sein. Durch eine Anpassung des Abstandes wird eine Stange optimal unterstützt und ein Durchhängen vermieden.
  • Die Biegung eines stangenförmigen Gegenstandes ist erst durch die aus einem Abrollvorgang resultierende Kraft erfassbar, die durch eine azentrische Lage des Stangenschwerpunktes entsteht. Rollt eine mehrfach gebogene Stange auf den Abrollleisten so ab, dass möglicherweise zufällig der Stangenschwerpunkt bezüglich der Auflagepunkte zentrisch liegt, so resultiert daraus keine Krafteinwirkung auf die Abrollebene. In bevorzugter Ausführungsform können daher die Abrollleisten unter einem vorgebbaren spitzen Winkel zueinander angeordnet sein. Hierdurch werden beim Abrollvorgang die Auflagepunkte über die Stangenlänge verändert, wodurch bei gebogenen Stangen der Schwerpunkt zumindest temporär in eine azentrische Lage gebracht wird und daraus ein für die Qualität der Stange repräsentatives Messsignal entsteht. Auf diese Weise kann der Gegenstand über seine gesamte Länge geprüft werden.
  • Vorteilhafterweise kann der Neigungswinkel der Abrollebene verstellbar sein. Um frühzeitig die zur Gewichtskraft hinzutretende zusätzliche Krafteinwirkung eines gekrümmten Gegenstandes messen zu können, sollten die Gegenstände ausreichend schnell in Bewegung gesetzt werden. Hierzu kann die Neigung über die Abrollstrecke variieren. Die höhere Beschleunigung wird bei variabler Neigung dadurch erzielt werden, dass der Neigungswinkel am Beginn der Abrollstrecke größer gewählt wird als am Ende.
  • Alternativ kann in bevorzugter Ausführungsform die geneigte Abrollebene als schiefe Ebene mit einem konstanten Neigungswinkel α ausgebildet sein. Vorteilhafterweise kann der Neigungswinkel α = 0,5° bis 20°, bevorzugt 1° bis 5° betragen. Der Neigungswinkel wird so gewählt, dass der Prüfgegenstand eine ausreichende Geschwindigkeit erhält, um eine zuverlässige Messung für vorgegebene Qualitätsstandards zu erhalten.
  • Vorteilhafterweise kann vor der Messstrecke eine Beschleunigungsstrecke angeordnet sein. Hierdurch tritt der Prüfgegenstand erst in die Messstrecke ein, wenn er bereits eine ausreichende Geschwindigkeit erlangt hat.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann zum zuverlässigen Aussortieren gekrümmter Prüfgegenstände die Ausschleuseinheit eine zwischen Normalstellung und Auswurfstellung verstellbare Wippe am Auslauf sein. Die Normalstellung bewirkt beispielsweise, dass gerade Gegenstände über die geschlossene Wippe hinweg in einen Vorratsbehälter für gute Qualität rollen und gebogene Gegenstände über ein Öffnen der Wippe in einen zweiten Behälter für Ausschuss separiert werden. Diese Wippe kann ebenso aus voneinander beabstandeten Leisten bestehen.
  • Weisen die Gegenstände eine starke Krümmung auf, so können diese auf der Abrollebene auch liegen bleiben. Vorteilhafterweise können an der Abrollebene bewegbare Mitnehmer angeordnet sein, die liegen gebliebene Gegenstände abtransportieren. Die Mitnehmer können sich in Neigungsrichtung der Abrollebene bewegende Zapfen sein, die über die Leistenoberkante hinausragen und an einem unterhalb der Leistenoberkante umlaufenden Band oder einer Kette angebracht sind.
  • Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Aussortieren von gebogenen länglichen Gegenständen vorgeschlagen, insbesondere von Stangen oder Rohren, bei dem ein zu prüfender Gegenstand auf einer Messstrecke mit einer geneigten Abrollebene abrollt, wobei in der Messstrecke die Kraft der abrollenden Gegenstände auf die Abrollebene gemessen und auf eine Krümmung hin ausgewertet wird und mittels des ausgewerteten Signals die Gegenstände über eine am Auslauf der Messstrecke befindliche Ausschleuseinheit sortiert werden.
  • Vorteilhafterweise wird der Abstand der Auflagepunkte des Gegenstandes mit der Abrollebene variiert. Dies kann entweder durch eine Abstandsverringerung parallel zueinander verlaufender Abrollleisten geschehen oder durch eine V-förmige Anordnung.
  • Um in der Auswerteeinheit den Beginn eines Prüfintervalles festzulegen, wird in bevorzugter Ausgestaltung eine Messung der Kraft nach einem durch den Gegenstand hervorgerufenen initialen Signal gestartet. Ebenso kann auch das Ende einer Messung über das Verlassen des Gegenstandes von der Abrollebene festgelegt werden.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird der Neigungswinkel der Abrollebene variiert. Eine Variation kann am Anfang der Abrollebene in einer Änderung des Neigungswinkels über einen gewissen Bereich sein. Möglicherweise kann dieser Bereich die Beschleunigungsstrecke bilden.
  • Vorteilhafterweise wird ein aufgrund einer großen Krümmung nicht abrollender Gegenstand durch einen Mitnehmer weiterbefördert. Die auf diese Weise weiterbeförderten Gegenstände werden vorsorglich als Ausschuss betrachtet und entsprechend aussortiert.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert.
  • Darin zeigen:
    • Fig. 1
    schematisch einen Abrollvorgang einer geraden und gebogenen Stange,
    Fig. 2
    schematisch einen Abrollvorgang einer gebogenen Stange in Bezug auf eine Abrollleiste,
    Fig. 3
    ein Messdiagramm der durch einen Abrollvorgang auf die Abrollebene zusätzlich wirkenden Kraft im zeitlichen Verlauf,
    Fig. 4
    schematisch einen Querschnitt einer Abrollleiste mit Kraftmesseinheit, und
    Fig. 5
    schematisch einen Querschnitt einer Sortiervorrichtung mit tragendem Gerüst zur zentralen Krafteinleitung.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Fig. 1 zeigt schematisch einen Abrollvorgang einer geraden (obere Bildhälfte) und einer gebogenen Stange 2 (untere Bildhälfte) auf zwei Abrollleisten 41 und 42. Bei einer geraden Stange 2 befindet sich der Schwerpunkt SP auf der durch die Stangenmitte verlaufenden Achse. Beim Abrollen verschiebt sich der Schwerpunkt lediglich parallel zur Abrollebene in linearer Richtung. Bei einer ungeraden Stange verlagert sich der Schwerpunkt von der theoretischen Mittellinie der Stange weg. Infolge dessen erzeugt beim Abrollen die Stange 2 eine sinusförmige Kraft, die zusätzlich zur Gewichtskraft auf die Abrollleisten 41 und 42 wirkt und die mit Zunahme der Winkelgeschwindigkeit ansteigt. Die Neigung der Abrollebene 4 wird so gewählt, dass eine Stange 2 ohne externen Antrieb in Rotation versetzt wird.
  • Wird die auf die Abrollebene wirkende Kraft, wie in Fig. 2 dargestellt, mit einer Kraftmessdose 61 gemessen und die Gewichtskraft der Stange von dem Messergebnis abgezogen, so verbleibt eine Kraftkomponente, die sich sinusförmig mit der Rotation der Stange ändert.
  • Fig. 3 zeigt ein derartiges Messdiagramm der durch einen Abrollvorgang auf der Abrollebene 4 zusätzlich wirkenden Kraft im zeitlichen Verlauf. Das Gewicht der Stange wurde bei dieser Darstellung bereits herausgerechnet.
  • In Fig. 4 ist schematisch ein Querschnitt einer Abrollleiste 41 oder 42 mit einer Kraftmess- und Auswerteeinheit 6 dargestellt. Der Neigungswinkel α der Abrollleiste ist dabei variabel einstellbar. Die Abrollleiste 41 oder 42 ist über eine Stütz- und Führungseinheit 7 in Form einer Linearführung so gehaltert, dass im Wesentlichen auf diese keine vertikalen Kräfte übertragen werden. Die gesamte durch einen Abrollvorgang einer Stange resultierende Kraft wird auf die unterhalb der Abrollleiste 41 oder 42 angeordnete Kraftmessdose 61 übertragen. Das Messsignal wird durch eine Auswerteeinheit entsprechend weiterbearbeitet.
  • Eine weitere Ausführung der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. Diese zeigt schematisch einen Querschnitt einer Sortiervorrichtung 1 mit einem Gerüst 43 zur zentralen Krafteinleitung. Diese Vorrichtung eignet sich auch dazu, mehrere Abrollleisten 41 und 42 über das tragende Gerüst 43 zu verbinden und die daraus resultierende Kraft zentral in eine unterhalb des Gerüstes angebrachte Kraftmessdose 61 einzuleiten. Das Gerüst ist wiederum mit einer Stütz- und Führungseinheit 7 so verbunden, dass die vertikale Kraft im Wesentlichen nur auf die Kraftmessdose 61 einwirkt. Die Stütz- und Führungseinheit 7 dient dabei zur seitlichen Stabilisierung des Gerüstes 43. Auch ist in Fig. 5 eine Beschleunigungsstrecke 8 angedeutet, die üblicherweise nicht unmittelbar mit den Abrollleisten 41 und 42 verbunden ist. Bei Verwendung einer Beschleunigungsstrecke 8 werden die Gegenstände 2 erst mit einer gewissen Geschwindigkeit in die Messwerterfassung einbezogen. So können für eine im Messbereich befindliche Stange 2 noch Messdaten erfasst werden und gleichzeitig kann die nächste Stange auf der Beschleunigungsstrecke 8 Geschwindigkeit aufnehmen. Dies führt zu einer Verkürzung der für die Beurteilung einer Stange benötigten Datenerfassung und so zu einem erhöhten Stangendurchsatz. Am Ende der Abrollebene befindet sich die Ausschleuseinheit 5, die in geöffneter Stellung ungerade Stangen aussortiert.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Sortiervorrichtung
    2
    länglicher Gegenstand, Stange, Rohr
    3
    Messstrecke
    4
    Abrollebene
    41
    erste Abrollleiste
    42
    zweite Abrollleiste
    43
    Gerüst
    5
    Ausschleuseinheit
    6
    Kraftmess- und Auswerteeinheit
    61
    Kraftmessdose
    7
    Stütz- und Führungseinheit
    8
    Beschleunigungsstrecke
    α
    Neigungswinkel
    SP
    Schwerpunkt

Claims (16)

  1. Vorrichtung (1) zum Aussortieren von gebogenen länglichen Gegenständen (2), insbesondere von Stangen oder Rohren, die eine Messstrecke (3) mit einer geneigten Abrollebene (4) aufweist, auf der die Gegenstände (2) abrollen sowie eine am Auslauf der Messstrecke befindliche Ausschleuseinheit (5) zum Aussortieren der gebogenen Gegenstände von den geraden Gegenständen (2),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der Messstrecke (3) eine Kraftmesseinheit (61) angeordnet ist, um die Kraft der abrollenden Gegenstände auf die Abrollebene (4) zu ermitteln.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die geneigte Abrollebene (4) aus zumindest zwei voneinander beabstandeten Abrollleisten (41, 42) besteht, welche die Kraft der abrollenden Gegenstände auf zumindest eine Kraftmessdose (61) übertragen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abrollleisten (41, 42) auf einem tragenden Gerüst (43) montiert sind und unterhalb des Gerüstes (43) eine Kraftmessdose (61) angeordnet ist, wodurch die auf die Abrollleisten (41, 42) einwirkende Kraft über das Gerüst (43) zentral auf die Kraftmessdose (61) einwirkt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Abrollleisten (41, 42) variierbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abrollleisten unter einem vorgebbaren spitzen Winkel zueinander angeordnet sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der Abrollebene verstellbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die geneigte Abrollebene eine schiefe Ebene mit einem konstanten Neigungswinkel α ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel α = 0,5° bis 20°, bevorzugt 1° bis 5° beträgt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Messstrecke (3) eine Beschleunigungsstrecke (8) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschleuseinheit eine zwischen Normalstellung und Auswurfstellung verstellbare Wippe ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Abrollebene (4) bewegbare Mitnehmer angeordnet sind.
  12. Verfahren zum Aussortieren von gebogenen länglichen Gegenständen (2), insbesondere von Stangen oder Rohren, bei dem ein zu prüfender Gegenstand auf einer Messstrecke (3) mit einer geneigten Abrollebene (4) abrollt, wobei in der Messstrecke (3) die Kraft der abrollenden Gegenstände auf die Abrollebene gemessen und auf eine Krümmung hin ausgewertet wird und mittels des ausgewerteten Signals die Gegenstände über eine am Auslauf der Messstrecke befindliche Ausschleuseinheit (5) sortiert werden.
  13. Verfahren zum Aussortieren von krummen länglichen Gegenständen (2) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Auflagepunkte des Gegenstandes mit der Abrollebene (4) variiert wird.
  14. Verfahren zum Aussortieren von krummen länglichen Gegenständen (2) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messung der Kraft nach einem durch den Gegenstand hervorgerufenen initialen Signal gestartet wird.
  15. Verfahren zum Aussortieren von krummen länglichen Gegenständen (2) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der Abrollebene (4) variiert wird.
  16. Verfahren zum Aussortieren von krummen länglichen Gegenständen (2) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein aufgrund einer großen Krümmung nicht abrollender Gegenstand durch einen Mitnehmer weiterbefördert wird.
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