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Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung
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für Wärmebehandlungsöfen Die Erfindung bezieht sich auf eine Beschickungs-
und/oder Entnahmevorrichtung für Wj'imebehandlungsöfen zum Erwärmen von Knüppeln,
Spaltstücken od. dgl. Werkstücken, der ansonsten im Oberbegriff des Anspruchs 1
definierten Art.
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Es sind Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtungen dieser Art bekannt,
bei denen die beiden Beschickungsglieder aus ineinander gesteckten Beschickungsstangen
bestehen, die relativ zueinander in Achsrichtung verschiebbar sind. Jede Stange
trägt am einen Ende ein quer gerichtetes Kopfstück, so daß beide Beschickungsstangen
mit diesen Kopfstücken eine zur Seite offene Zange als Haltevorrichtung zum Klemmen
der Werkstücke bilden. Diese Gestaltung der Haltevorrichtung ist insofern nachteilig,
als z.B. die Gefahr besteht, daß sich die Werkstücke aus der zur Seite offenen Zange
herausdrehen und dann herausfallen können. Dies kommt vor allem dann vor, wenn die
Werkstücke z.B. schräg geschnitten sind oder sonstige Unregelmäßigkeiten besitzen.
Außerdem hat sich gezeigt, daß z.B. runde Werkstücke oder auch anders gestaltete,
unsymmetrische Werkstücke nur sehr schlecht mit einer solchen Zange gefaßt und festgeklemmt
werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschickungs-und/oder
Entnahmevorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen,
die ein Herausdrehen von in der Haltevorrichtung gefaßten Werkstücken zuverlässig
verhindert und sicherstellt, daß in der Haltevorrichtung alle möglichen Formen von
Werkstücken, auch runde Werkstücke und solche mit unsymmetrischen Querschnitten,
zuverlässig gefaßt und festgeklemmt werden können, und dies möglichst ohne Veränderung
der Sollposition beim Erfassen und Festklemmen.
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Die Aufgabe ist bei einer Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale
im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Durch diese etwa U-förmige Ausbildung
des einen Zangenteils und die Form des Quer backens des anderen Zangenteiles, der
symmetrisch und in das U eingreift, ist eine ringsum geschlossene Haltevorrichtung
geschaffen, bei der das zu ergreifende Werkstück also ringsum umschlungen ist. Man
kann hier von einer Schlingenzange sprechen. Dadurch ist sichergestellt, daß Werkstücke,
z.B. unysymmetrische oder schräggeschnittene Werkstücke, die sonst leicht beim Klemmen
dazu neigen, sich aus der Zange herauszudrehen, nun zuverlässig und dauerhaft plaziert
geklemmt werden können. Außerdem eröffnet die erfindungsgemäße Gestaltung die Möglichkeit,
auch Werkstücke mit anderen Querschnittsformen und auch solche mit unregelmäßig
gestalteten Querschnitten zuverlässig, lagesicher und rutschfrei zu erfassen und
zu klemmen.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen enthalten die Ansprüche 2 -
14. Die Gestaltung der Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung ist einfach im
Aufbau und zuverlässig und kostengünstig. Das in beschriebener Weise gestaltete
erste Beschickungsglied ist außerordentlich formsteif und stabil, so daß keinerlei
Schwierigkeiten hinsicht.lich der Längsführung zu befürchten sind. Durch die Anordnung
des
zweiten Beschickungsgliedes zwischen dem Beschickungsstangenpaar
des ersten Beschickungsgliedes ist der Zwischenraum genutzt. Dies hat u.a. den Vorteil,
daß trotz der erzielten Vorteile die Vorrichtung nicht überaus breit baut.
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Eine weitere, besonders vorteilhafte Gestaltung ergibt sich aus Anspruch
15 und 16, wobei eine derartig ausgebildete Zwangskoppelvorrichtung auch bei anders
gestalteten Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtungen Anwendung finden kann.
Die Zwangskoppelvorrichtung ist einfach im Aufbau und daher kostengünstig. Auch
sie kann im Zwischenraum zwischen den beiden Beschickungsstangen des ersten Beschickungsgliedes
untergebracht werden, so daß der Zwischenraum auch dazu genutzt ist und die Zwangskoppelvorrichtung
nicht separaten Platz benötigt.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung.
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Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur
Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich
durch Nennung der Anspruchsnummer darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese
Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und erfindungswesentlich offenbart
zu gelten haben.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung gezeigten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische, zum
Teil geschnittene Draufsicht einer Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung mit
Teilen einer Zwangskoppelvorrichtung, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig.
2 eine schematische perspektivische Ansicht der Zwangskoppelvorrichtung und Teile
der Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung in Fig. 1, Fig. 3 eine schematische
Draufsicht der Haltevorrichtung einer Beschickungs- und/oder Entnahmevorrichtung
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Die in Fig. 1 und 2 nur schematisch dargestellte Beschickungs-und/oder
Entnahmevorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist für Wärmebehandlungsöfen
bestimmt, z.B. Drehherdöfen, die zum Erwärmen von Knüppeln, Spaltstücken od.
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dgl. Werkstücken 10 dienen. Häufig werden derartige Beschickungs-
und/oder Entnahmevorrichtungen auch einfach als Beschickungszangen bezeichnet. Die
beschriebene Vorrichtung weist einen längs und/oder quer sowie auf und ab beweglichen
und hantierbaren Schlitten 11 auf, der hier nur schematisch dargestellt ist. Im
Schlitten 11 ist ein erstes Beschickungsglied 12 sowie parallel dazu ein zweites
Beschickungsglied 52 hin und her längsverschiebbar gehalten. Jedes Beschickungsglied
12, 52 trägt am jeweils gleichen Ende, in Fig. 1 links, eine noch näher erläuterte
Haltevorrichtung für das jeweils zu ergreifende Werkstück 10. Jedem Beschickungsglied
12, 52 ist ein Translationsantrieb 13 bzw. 53 in Form eines pneumatischen oder hydraulischen
Arbeitszylinders zugeordnet, mittels dessen beide Beschickungsglieder 12, 52 zum
Erfassen des Werkstückes 10 durch zangenartiges Schließen der Haltevorrichtung gegensinnig
in der einen Richtung gemäß Pfeil 14 bzw. 54 und zum Freigeben des Werkstückes 10
durch zangenartiges Öffnen der Haltevorrichtung gegensinnig zur genannten Pfeilrichtung
bewegbar sind.
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Die Haltevorrichtung des ersten Beschickungsgliedes 12 weist einen
etwa U-förmigen Zangenteil 15 auf, während die Haltevorrichtung des. zweiten Beschickungsgliedes
52 einen Ouerbacken 55 aufweist, der in Richtung der Symmetrieachse 16
des
U-förmigen Zangenteiles 15 geführt ist und in das U, also zwischen deren Schenkel,
eingreift.
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Der U-förmige Zangenteil 15 weist zwei zueinander parallele Seitenbacken
17, 18 und einen beide verbindenden Querbalken 19 auf, die zu einer festen Einheit
verbunden sind. Das erste Beschickungsglied 12 besteht aus einem Beschickungsstangenpaar,
dessen beide Beschickungsstangen 20, 21 in Querabstand voneinander und dabei parallel
zueinander verlaufen. Das U des Zangenteiles 15 ist dabei zum Beschickungsstangenpaar
20, 21 hin geöffnet. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft jeder Seitenbacken
17, 16 in Richtung der Längsmittelachse einer Beschickungsstange 20 bzw. 21. Er
ist hier von einem Endabschnitt der Beschickungsstange 20 bzw. 21 selbst gebildet.
Die Beschickungsstangen 20, 21 bilden daher mit den Seitenbacken 17> 18 und dem
Querbacken 19 eine rundum geschlossene Schlaufe, in der das Werkstück 10 aufgenommen
wird, wobei es dazwischen unter Mitwirkung des Ouerbackens 55 so gehalten werden
kann, daß es sich nicht herausdrehen kann.
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Das zweite Beschickungsglied 52 ist als mittlere Beschickungsstange
56 ausgebildet, die koaxial zur Symmetrieachse 16 des U-förmigen Zangenteiles 15
verläuft.
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Nähere Einzelheiten der Beschickungsstangen 20, 21 sowie 56 interessieren
hier nicht. Jede besteht aus einem innen hohlen Rohr, das mit Kühimedium, z.B. Kühlwasser,
durchflossen ist, wobei auch der Querbalken 19 beim Beschickungsstangenpaar 20>
21 mitdurchflossen ist und wobei die mittlere Beschickungsstange 5uns6 bis vorn
zum Querbalken 55 hin von Kühlmedium durchströmt ist.
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Wie man sieht, ist die mittlere Beschickungsstange 56 im Zwischenraum
zwischen den beiden Beschickungsstangen 20,21 angeordnet und verschiebbar geführt.
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Für die beiden äußeren Beschickungsstangen 20, 21 weist der Schlitten
11 zwei äußere Führungsrohre 22, 23 auf, die doppelwandig sind und dazwischen einen
ebenfalls von Kühlmedium durchströmten Kühlmittelraum enthalten. Die Führungsrohre
22> 23 sind über einzelne Brücken 24 bis 27 in Querrichtung miteinander verbunden,
von denen die Brücken-26 und 27 auch der Halterung des Translationsantriebes 53
bzw. 13 dienen und die übrigen Brücken 24, 25 als Führungsbrücken mit innerer Führungsbuchse
ausgebildet sind, in denen die mittlere Beschickungsstange 56 verschiebbar geführt
ist.
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Am in Fig. 1 rechten Ende, das dem Zangenteil 15 abgewandt ist, sind
beide Beschickungsstangen 20, 21 über ein Brückenglied 28 fest miteinander verbunden,
an dem die Kolbenstange des Translationsantriebes 13 symmetrisch angreift.
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Der Translationsantrieb 53 der mittleren Beschickungsstange 56 verläuft
koaxial daz-u und greift am in Fig. 1 rechten Ende an.
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Am Schlitten 11 und zwischen dem ersten Beschickungsglied 12 und zweiten
Beschickungsglied 52 sitzt außerdem eine Zwangskoppelvorrichtung 30. Diese weist
ein Hebelpaar 31 sowie ein Hebelpaar 57 auf, die über ein mittleres Hebelpaar 32
miteinander gekoppelt sind. Das mittlere Hebelpaar 32 ist gemeinsam etwa im Bereich
seiner Längenmitte am Schlitten 11 schwenkbeweglich gelagert. Beim Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 2 befindet sich im Bereich der Längenmitte des mittleren Hebelpaares
32 eine daran angeschweißte Welle 33, die endseitig mit Zapfen in Wangen 34, 35
des Schlittens 11 drehbar aufgenommen ist. Das in Fig. 2 linke Hebelpaar 57 ist
am oberen Ende des mittleren Hebelpaares 32 angelenkt, während das in Fig. 2 rechte
Hebelpaar 31 im
gleichen Hebelabstand am unteren Ende des mittleren
Hebelpaares 32 angelenkt ist. Das in Fig. 2 linke Ende des Hebelpaares 57 greift
gelenkig über einen Querbolzen 58 an der mittleren Beschickungsstange 56 an. Das
in Fig. 2 rechte Ende des Hebelpaares 31 greift mittels Winkeln gelenkig am ersten
Beschickungsglied 12, und zwar dem endseitigen Brückenglied 28, an.
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Zum Schließen der Haltevorrichtung, d.h. Aufeinanderzuwegen der beiden
Querbalken 19 und 25, sind sowohl das Beschickungsstangenpaar 20, 21 als auch die
mittlere Beschickungsstange 56 mittels des jeweils zugeordneten Translationsantriebes
13 bzw. 53 gegensinnig gemäß den Pfeilen 14, 54 bewegbar. Der Translationsantrieb
13 bewegt dabei das Beschickungsstangenpaar 20, 21 in Fig. 1 in Pfeilrichtung 14
nach rechts während der Translationsantrieb 53 die mittlere Beschickungsstange 56
in Fig. 1 in Pfeilrichtung 54 nach links verschiebt, wodurch sich die Zange verengt
und Werkstücke 10 dazwischen gefaßt werden.
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Zum öffnen, d.h. Voneinanderbewegen der beiden Querbalken 19 und 55,
werden die Translationsantriebe 13, 53 umgesteuert.
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Beim erläuterten Arbeitspiel könnte es ohne die Zwangskoppelvorrichtung
30, bedingt durch die Steuerung der Translationsantriebe 13, 53, vor allem aber
durch unterschiedliche Größen, Führungen und Gewichte einerseits des Beschickungsstangenpaares
20, 21 und andererseits der mittleren Beschickungsstange 56, mitunter vorkommen,
daß z.B.
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beim Schaltspiel "Schließen" der Backen 55 der mittleren Beschickungsstange
56 einen größeren Weg in Schließrichtung (Pfeil 54) zurücklegt, als der andere Backen
19 des Beschickungsstangenpaares 20, 21. Auch sind sprunghafte Bewegungen beim Schließen
oder öffnen der Haltevorrichtung nicht immer ganz ausgeschlossen. All dies hätte
zur Folge, daß in Sollposition befindliche Werkstücke 10 vor dem eigentlichen Ergreifen
durch Klemmen in Längsrichtung aus ihrer Sollposition in Fig. 1 nach links oder
rechts heraus-
geschoben werden. Werden die Werkstücke 10 in dieser
veränderten Position dann ergriffen und mittels der Beschickungs- und Entnahmevorrichtung
weitergegeben, entweder in einen Wärmebehandlungsofen oder in einen Zwischenstapel
od. dgl., so bliebe diese fehlerhafte Positionierung erhalten. Dies kann bei der
späteren Wiederaufnahme durch Ergreifen, Entnehmen und Weitergeben zu Stockungen
oder sonstigen Fehlfunktionen führen. Grundsätzlich bestünde also, ohne die besondere
Zwangskoppelvorrichtung 30, der Nachteil, daß beim Aufnehmen oder Freigeben von
Werkstücken 10 im Bereich der Haltevorrichtung, bedingt durch unterschiedliche Translationswege,
die die beiden Beschickungsglieder 12 und 52 zurücklegen, Lageversetzungen der Werkstücke
10 vorkommen, die für weitere Abläufe unerwünscht sind.
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Dem beugt die Zwangskoppelvorrichtung 30 vor. Durch die beschriebene
Ankopplung und Hebelgestaltung schleppt nun das eine Beschickungsglied 12 oder 52
bei der Längsverschiebung das andere Beschickungsglied zwangsläufig im gleichen
Sinne, also "Schließen" gemäß Pfeilrichtung 14 und 54 oder "offenen" in gegensinniger
Richtung, mit, so daß beide Beschickungsglieder 12, 52 und die Querbalken 19, 55
jeweils gleiche Wegstrecken zurücklegen.
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Die beschriebene Ausbildung der Haltevorrichtung bewirkt, daß die
Werkstücke 10 immer im Bereich der Mitte gespannt werden, wobei verhindert ist,
daß sich die Werkstücke 10 z.B. zu einer Seite hin aus dem zangenartigen oder schlingenartigen
Griff herausdrehen. Von Vorteil ist außerdem, daß Werkstücke vielfältiger Form,
ob nun rund, dreieckig oder mehreckig, zuverlässig in der Haltevorrichtung spannbar
sind.
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Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 unterscheidet sich vom
ersten Ausführungsbeispiel dadurch, daß das U des Zangenteiles 115 in der Richtung
geöffnet ist, die dem ersten Beschickungsglied 112 abgewandt ist, wobei das erste
Beschickungsglied 112 hier aus einer in Richtung der Symmetrisachse des U-förmigen
Zangenteiles 115 verlaufenden Beschickungsstange besteht. Das zweite Beschickungsglied
152 mit endseitigem Querbalken 155 erstreckt sich in öffnungsrichtung des U und
über den U-förmigen Zangenteil 115 in Fig. 3 nach links hinaus. Das zweite Beschickungsglied
152 verläuft daher im Bereich des U-förmigen Zangenteiles 115 oberhalb dieses, wobei
zu fassende Werkstücke mit ihrer oberen Endseite z.B. dort am zweiten Beschickungsglied
152 als Anschlag anschlagen können. Wird dies nicht gewünscht, hat das zweite Beschickungsglied
152 zumindest im Bereich des Zangenteiles 115 und in Seitenansicht eine derart große
U-Form mit U-Offnung nach unten, daß ein oberes Anschlagen der Werkstücke verhindert
ist.