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Vorrichtung zur Vereinzelung und Weiterbeförderung von insbesondere
Knüppelabschni tten Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Vereinzelung
und Weiterbeförderung von insbesondere Knüppelabschnitten mit einer, einen ungeordneten
Haufen derartiger Massenteile aufnehmenden in Rotation zu setzenden Trommel.
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Derartig Vorrichtungen, auch Beschickungsgeräte genannt, fällt die
Aufgabe zu, einen durch Ausschütten entstandenen ungeordneten Haufen von Massenteilen
in einer bestimmten Ordnung der Weiterverarbeitung zuzuführen. Die Arbeitsvorgänge,
die von derartigen Vorrichtungen fortlaufend und ohne Stockung durchgeführt werden
sollen, bestehen im Bunkern (ungeordnetes Speicheni, Ordnen (Herstellen einer bestimmten
Werkstücklage), Weitergeben und Zuteilen, d. h. Bereitstellen einer bestimmten Menge
von Arbeitsgut. Eine Vorrichtung, die diese Aufgaben erfüllt, ordnet also die Massenteile
und führt sie in einer bestimmten, für die Weiterverarbeitung notwendigen Lage,
der Bearbeitungsstelle zu, wobei die Werkstücke nicht nur vereinzelt sondern auch
in den Mengen pro Zeiteinheit gefördert werden, wie es dem Bedarf bei der Weiterverarbeitung
entspricht.
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Bei kleinen Massenteilen werden diese Aufgaben weitgehend durch Vibrationsförderung
gelöst. Verhältnismäßig einfach ist die Aufgabe bei rotationssymmetrischen Teilen
zu lösen und bei solchen dieser Teile, die in Richtung ihrer Rotationsachse eine
stark unterschiedliche Massenverteilung besitzen. Bei schwereren Teilen, wie insbesondere
Knüppelabschnitten, die quadratischen Querschnitt und oftmals eine Länge von dem
drei- bis vier- oder mehrfachen ihrer Kantenlänge besitzen, werden die Aufgaben
schwierig und die benötigten Einrichtungen müssen sehr stabil und von großem Gewicht
und sehr platzraubend sein. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß die knüppelabschnitte
vielfach nicht sauber geschert sind. Deformierungen in der Umgebung der Scherfläche
und Schergrate sind in der Massenproduktion nämlich nicht immer vermeidbar.
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Die bisher bekannten Vorrichtungen zur Vereinzelung und Weiterbeförderung
von Knüppelabschnitten od. dgl. arbeiten entweder mittels einer großen, zur senkrechten
etwas geneigt stehenden Karusselscheibe, die mit Dauermagneten ausgerüstet ist und
bei ihrer Drehung von der Oberfläche des ungeregelten Haufens einzelne Stücke mit
nach oben nimmt, die mit Hilfe von Abstreifern vereinzelt werden, oder mit einem
senkrecht stehenden Blechzylinder, der an seiner Außenseite eine spiralförmige Wendf
besitzt und mittels Vibration die Knüppelabschnitte hochfördert.
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Daneben ist noch eine Vorrichtung bekannt, die im weséntlichen aus
einem schräg ansteigenden Plattenband mit darauf angeordneten Leisten besteht. Die
Leisten sind zur Längsrichtung des
Plattenbandes in einem Winkel
von etwa 400 geneigt, so daß die von dem glatten Band hochgeförderten Knüppelabschnitte
über diese Leisten nacheinander abrutschen können, sobald sie durch das Ende einer
Schiene, an der sie entlanggleiten, freigegeDen werden.
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Die bekannten Vorrichtungen der in Rede stehenden Art besitzen den
gemeinsamen Nachteil, daß sie sehr lärmend d insbesondere nicht ohne Störungen arbeiten
können. Letzteres ist darauf zurückzuführen, daß infolge der mit Bärten versehenen
scharfen Scherflächen der Knüppel Klemmungen auftreten können, die ein Nachfolgen
weiterer Teile versperren. Die erwähnten herkömmlichen Vorrichtungen leiden außerdem
darunter, daß in der Nähe der Fördereinrichtung sogenannte "Haufenkeile" entstehen.
Diese Haufenkeile bilden sich dadurch, daß die verhältnismäßig schweren, schlecht
rutschenden und an ihren Scherflächen mit scharfen Kanten versehenen Knüppelabschnitte
sich gegenseitig abstützen und verklemmen, insbesondere dort, wo eine trichteeförmige
Zuführung des Massenhaufens vorgehen ist, SC) daß das Nachrutschen der Knüppelabschnitte
in die eigentliclle Fördereinrichtung stockt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Vereinzelung
und Weiterbeförderung von Knüppelabschnitten zu schaffen, die die den herkömmlichen
Vcrrichbungen anhaftenden Nachteile nicht besitzt und mittels der ein geräuscharmer
und insbesondere störungsfreier Arbeitsablauf gewährleistet ist.
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Darüber hinaus soll sich die Vorrichtung durch einen besonders
einfachen
konstruktiven Aufbau und geringe Herstellungskosten auszeicXen.
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Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese
Aufgabe derErfindung zufolge im wesentlichen dadurch gelöst, daß die in einem FUhrungsgestell-mit
ihrer Symmetrieachse horizontal orientierte, auf der inneren Wandung mit etwa koaxial
ausgerichteten Mitnehmer- und Abweiserleisten ausgertlstete Trommel zylinderrohrförmig
ausgebildet ist und mit ihrem Mantel auf sie tragenden Rollen abläuft, daß die vordere
Trommelöffnung auf einan unteren Kreisabschnittbereich von einem Einfülltrichter
und die hintere Trommelöffnung von einer Platte teilweise verschlossen ist, wobei
zwischen dem Trommelmantel und der Platte sowie dem Einfülltrichter Jeweils ein
Ringspalt verbleibt und daß die hintere Abschlußplatte oberhalb der horizontalen
Trommelsymmetrieachse eine Ablauföffnung besitzt, durch die eine in Förderrichtung
geneigte Auffangrinne in den Trommelinnenraum geführt ist.
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Durch die sich um eine gedachte horizontale Achse drehende Trommel
werden die im Trommelinneren befindlichen Knüppel in Trommeldrehrichtung nach oben
gefördert, wobei die Vorrichtung nach dem Zufallsprinzip arbeitet, d. h. , nur die3enigen
Knüppelabschnitte des Haufens, die durch Zufall parallel zu den Mitnehmerleisten
zu liegen kommen, werden weiterbefördert und der Auffangrinne zugeführt. Alle nicht
richtig liegenden KnUppelabschnitte werden, nachdem sie eine gewisse Strecke im
aufsteigenden inneren Teil der Trommel mitgewandert sind, über die Gleitflächen
der Abweiserleisten zum Abrutschen gebracht, so daß sie in den ungeordneten
Haufen
der Trommel zurückgleiten und sich dabei zumeist in die richtige Lage ordnen. Dieser
Vorgang wiederholt sich so lange, bis auch der letzte Knüppelabschnitt durch Zufall
in die richtige Lage gekommen ist. Sogenannte Haufenkeile durch gegenseitiges Abstützen
oder Verklemmen der Knüppelabschnitte können bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nicht vorkommen, da der ungeordnete Haufen durch die Drehung der Trommel laufend
aufgelockert wird. Der an der Trommel-Stirnseite erfindungsgemäß freigelassene Ringspalt
läßt Staub, Zunder und Rost ungehindert aus der Trommel heraustreten, so daß die
Vorrichtung selbstreinigend arbeitet.
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Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, daß jeweils im Wechsel Mitnehmerleisten
und Abweiserleisten über den inneren Trommelumfang verteilt sind, wobei die radiale
Länge der Mitnehmerleisten so bemessen ist, daß die Knüppelabschnitte bei einer
bestimmten Förderhöhe, d. h. bei Uberschreitung ihrer Schwerpunktlinie, huber deren
freie obere Kante in die sich etwas unter diesem Punkt befindliche Auffangrinne
abzukippen vermögen. Dieses Abkippen geschieht immer in der gleichen Höhe, weil
an diesem Punkt der sich drehenden Trommel die Schwerpunktlinie des KnUppels huber
die Kantenlinie hinaus wandert. Sobald die Knüppelabschnitte in die Auffangrinne
gefallen sind, werden sie durch Schwerkraftförderung sogleich aus dem Trommelraum
herausgefördert. Es versteht sich, daß die sich an die Auffangrinne anschließende
Förderbahn so ausgebildet sein kann, daß die Knüppel sowohl mit waagerechter Querschnittskante
oder auch spießkantförmig
weitergefördert werden können. In schwierigen
Fällen kann unter der Auffangrinne im Inneren der Trommel ein federnder Abweiser
angeordnet werden, der nicht richtig liegende Knüppel von der Förderkante zurück
in den Behälter stoßen kann.
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Es wäre ideal, wenn die neuartige Vorrichtung den nachgeschalteten
Verarbeitungs- oder Bearbeitungsmaschinen stets eine solche Anzahl Knüppelabschnitte
liefert, wie sie beim dortigen Arbeitstakt benötigt werden. Da die Vorrichtung jedoch
nach dem Zufall prinzip arbeitet, kann die Förderleistung der Vorrichtung kaum synchron
zu dem Arbeitstakt der Nachfolgemaschinen laufen, sondern die Sortierleistung der
Vorrichtung muß größer sein als der Bedarf an Knüppeln. Um nun eine Überbeförderung,
die Anlaß zu Störungen geben könnte, zu vermeiden, ist die aus der Trommel hinausführende
in Form einer Röllchenbahn ausgebildete Auffang-bzw. Weiterbeförderungsrinne mit
Fluidik-Elementen als Abtastorgan ausgerüstet, die mit dem Antriebsmotor der Trommel
gekuppelt sind. Die an sich bekannten Fluidik-Elemente bestehen aus einer Senderdüse,
die einen kleinen Luftstrom gegen eine Empfängerdüse bläst, Fluidik-Elemente sind
in staubigen Betrieben selbstreinigend und daher weniger störanfallig als Licht
schranken. Sobald dieser Luftstrom unterbrochen wird, dadurch, daß ein Werkstück
länger als bei der üblichen Durchlaufgeschwin digkeit dazwischen liegt, ist dies
ein Zeichen dafür, daß der Vorrat an geordneten Knüppeln zunächst wieder ausreicht
und der Trommelantriebsmotor wird durch entsprechende Schaltelemente stillgesetzt.
Sobald der letzte Knüppelabschnitt des Vorrates eine zweite Fluidik-Kontrollstelle
passiert hat, wird von dieser
der Motor wieder in Gang gesetzt,
wonach der Vorrat wieder aufgefüllt wird. Auf diese Weise entsteht eine Pufferstrecke,
die die Förderleistung der Vorrichtung dem Arbeitstakt der Nachfolgemaschine angleicht,
Bei großer Schichtleistung der der Vorrichtung nachgeschalteten Weiterverarbeitungsmaschinen
ist es oftmals nicht möglich, die gesamte Werkstücksmenge auf einmal in die Trommel
einzufüllen.
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Da andererseits jedoch die Tendenz besteht, die gesamte Stückmenge
z, B. mittels eines Gabelstaplers der Vorrichtung zuzuführen und auf Trommelnachfüllungen
durch Handarbeit zu verzichten, ist in weiterer Ausgestaitung der Erfindung vorgesehen,
daß das Führungsgestell einseitig auf zumindest einem Teleskopfuß ruht, der mit
Endschaltern versehen ist, deren Ein- und Ausimpulse auf den Antriebsmotor eines
der Trommel vorgeschalteten Rüttelbunkers übertragen wird, wobei die betätigung
des Endschalters bzw.
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des Rüttelbunkers durch das Gewicht des Trommelinhalts steuerbar ist.
Der Rüttelbunker nimmt zunächst @@ Knüppelabschnitte auf und gibt diese in den Einfülltrichter
der Trommel ein, bis die Trommel genügend gefüllt ist. Die Rüttelbewegung wird unterbrochen,
sobald die Trommel mit einem gewissen durch Versuche ermittelten Gewicht gefüllt
ist bzw. in Gang gesetzt, sobald das Gewicht ein bestimmtes Maß unterschritten hat.
Dieser Arbeitsablauf wird von den im Teleskopfuß eingesetzten Endschaltern und ddem
Trommelgewicht gesteuert, in dem sich das Gesteil mehr oder weniger weit senkt oder
hebt. it diesen Zusatzeirrlehtungen wird die Anlage vollautomatisch.
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Zur Erzielung eines rekrtiv geräuscharmen Arbeitsablaufs ist erfindungsgemäß
ferner vorgesehen, daß die radial zur Symmetrieachse der Trommel am unteren Führungsrahmenbereich
angelenkten Tragerollen eine Lauffläche aus Vollgummi, Kunststoff od. dgl.
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elastischem Material besitzen und daß die Trommel durch an ihre Stirnseiten
angreifende Rollen axial geführt ist.
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Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand eines auf der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Frontansicht der Vorrichtung unter Weglassung
des Einfülltrichters, Fig. 2 eine komplette Seitenansicht der Vorrichtung und Fig,
3 ein Detail mit dem Mechanismus der Abkippkante und der Auffangrinne.
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Die Trommel 1 läuft in relativ langsamer Umdrehungsgeschwindigkeit
im Uhrzeigersinn auf vier, vorzugsweise vollgummibereiften Rollen 3. Ein Getriebemotor
5 mit Keilriemenscheibe und niedriger Drehzahl treibt über drei Keilriemen 6 die
Trommel an. Die Keilriemen 6 laufen am Umfang der Trommel 1. Nicht eingezeichnet
aber notwendig ist eine Spannrolle für die Keilriemen, um einen besseren Umschlingungswinkel
für die Antriebsscheibe des Getriebemotors zu erreichen.
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Die Stützrollen 3 und die Rollen 4 zur Begrenzung der seitlichen Bewegung
der Trommel 1 sind am Gerüst 2 montiert. Am Gerüst 2 ist ebenfalls befestigt die
hintere Abdeckwand 7, die einen breiten Spalt 7' zur Trommel offenläßt. Die Abdeckwand
7 kann als Scheibe oder, wie dargestellt, als Kreissegment ausgebildet sein. Im
Inns
ren der Trommel 1 sind die Mitnehmer 12 und die Abweiser angebracht.
Nur Knüppelabschnitte, die zufälligerweise die richtige Querlage haben, werden von
den Mitnehmern 12 im Uhrzeigersinn hochbefördert. Falsch liegende Knüppelabschnitte
15 werden durch die Abweiser 13 nach einer gewissen Drehung der Trommel wieder in
den ungeordneten Haufen zurückgestoßen.
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Nach Erreichung einer bestimmten Stellung wirkt die Kante 17 der Mitnehmerleisten
12 als Kippkante. Der Knüppel dreht sich um seine Längsachse und fällt in die Auffangrinne
9. Diese Auffangrinne ist zur Horizontalen nach hinten geneigt. Die Knüppel rollen
sofort durch die Öffnung 8 in der Abdeckplatte 7 nach hinten aus dem Sortiergerät
heraus und werden dort über Rutschen od. dgl.
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zur Pufferstrecke und zur nachgeordneten Verarbeitungsmaschine gefördert.
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Das Gestell 2 besitzt auf der in der Zeichnung rechten Seite ein Gelenk
10 und auf der linken Seite ein Teleskopbein 11 mit elektrischen Endschaltern zur
Bedienung des Rüttelbunkers 16. Wenn das Gewicht der Vorratsmenge in der Trommel
1 zu klein geworden ist, hebt die Schraubenfeder des Teleskopbeins 11 das Teleskopbein
gegen einen Endschalter, der den Rüttelmotor des Bunkers 16 in Gang seit. Der Bunker
16 fördert solange neue Knüppel 15 in den Trichter 14, bis das Gewicht ausreicht,
um das Teleskopbein 11 auf den anderen Endschalter zu drücken, der den Rüttelmotor
stillsetzt. Die Förderrinne 9 ist mit nicht gezeigten Fluidik-Elementen ausgerüstet,
die in Verbindung mit elektrischen Schaltelementen den Antriebsmotor der Trommel
1 ein- oder ausstellen.
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Die neuartige Vorrichtung, die wie beschrieben vollautomatisch, lärmfrei
und störungsfrei arbeitet, erfüllt die an sie gestellten Anforderungen in vollauf
genügender Weise. Dabei können sowohl Knüppelabschnitte mit Vierkantprofil als auch
Rundknüppel sortiert bzw. vereinzelt und weitergefördert werden.
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Patentanprüche: