Verfahren zum selbsttätigen Zuführen, Pressen, Paketieren, Binden und Abführen von Walzgut, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zum selbsttätigen Zuführen, Pressen, Paketieren, Binden und Abführen von Walzgut, insbesondere einer Mehrzahl von einzeln vorgebundenen Draht- oder Bandbunden, bei welchem das Pressen der Bunde zu einem Paket zwischen zwei hydraulisch betätigten Andruckplatten und das Binden des Bundpaketes mittels einem an die Bindestelle heranfahr- oder schwenkbaren Bindekopf erfolgt, dem Mittel zur Führung des Bindegutes, wie Stahlband oder -draht oder dgl., zugeordnet sind.
Bei einem bekannten Verfahren werden die zu paketierenden Bunde nacheinander auf einen schräggestellten Dorn aufgeschoben. Infolge ihres Eigengewichtes rutschen die Bunde gegen eine dornfeste Andruckplatte. Der Dorn mit den Bunden wird nunmehr in die Presse eingeschwenkt und sodann unter Einwirkung hydraulisch erzeugter Kräfte zu einem Paket zusammengepresst und gebunden. Das Binden der Bunde erfolgt an zwei Stellen, die um etwa 180 Grad zueinander versetzt sind.
Nach Erledigung dieses Verfahrensabschnittes wird ein nächster Dorn, der in bereits geschilderter Weise mit den zu paketierenden Bunden bestückt wurde, in die Press- bzw. Paketierebene geschwenkt. Dieser Vorgang wiederholt sich ständig. Die Vorrichtung kann, in Abhängigkeit von Bunddurchmesser, auch mit mehr als zwei Bund-Aufnahmedornen versehen sein.
Diese Verfahrensweise ist vor allem dann wenig geeignet, wenn aus Gründen rationeller Ausnutzung der Walzlinie mit relativ hohen Geschwindigkeiten gearbeitet werden muss, da zwischen der Walzgutabführung von der Walzlinie einerseits und Zuführung zur Paketier- und Bindeeinrichtung andererseits eine merkliche zeitliche Disproportion eintritt. Auch in apparativer Hinsicht müssen nicht unerhebliche Nachteile in Kauf genommen werden, da zusätzliche Mittel, beispielsweise mehrere Hebezeuge, erforderlich sind, um in einigermassen rascher Folge das Aufdornen der Bunde zu bewerkstelligen.
(gleiche, mindestens aber ähnliche Nachteile ergeben sich beim Abdornen der paketierten Bunde, da der Dorn erst nach Entfernung des Bundpaketes wieder zum Aufbringen neuer Bunde zur Verfügung steht. Aus alledem resultiert auch ein recht umfänglicher baulichkonstruktiver Aufwand, der erhebliche Investitionsmittel erfordert. Wenngleich zwar mit diesem Verfahren und der zur Ausführung des Verfahrens erforderlichen Vorrichtung eine gewisse Kontinuität erreichbar ist, steht der damit erreichte Nutzeffekt in keinerlei Verhältnis zum erforderlichen Aufwand.
Die vorliegende Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe gestellt, alle die beim bekannten Verfahren und dessen Vorrichtung erkannten Mängel und Nachteile nicht nur zu beseitigen, sondern das Verfahren auf eine solche Weise zu verbessern, dass sie allen Anforderungen an ein modernes, zweckmässiges und vor allem rationelles Arbeitsverfahren zum völlig selbsttätigen Zuführen, Pressen, Paketieren, Binden und Abführen der Walzgutbunde gerecht wird. Die gleichen Gesichtspunkte gelten auch für die zur Ausführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das über einen Transporteur, z.B. einen Rollgang, schrittweise von der Walzlinie ankommende, zu einzelnen aufrechtstehenden Bunden vorgebundene Gut abwechselnd auf einen von zwei quer zum Transporteur verschiebbar angeordneten zweiteiligen Wagen übernommen und auf diesem mittels einer kraftbetätigten Vorrichtung um 90 Grad in die Horizontale verschwenkt und sodann in dieser Lage auf einer von zwei parallel zur Presse liegenden Schienenbahnen bis zu einem ortsfesten Anschlag verfahren wird, durch den die Trennung des ein Bund tragenden Oberteils des Wagens vom Unterteil sowie die Kupplung mit einem die Querverschiebung dieses Bundes bewirkenden Zwischenwagens erfolgt,
der das Bund nun unter gleichzeitigem Abführen des zuvor gepressten und gebundenen Paketes auf eine Ablauframpe in die Press- und Bindestellung überführt.
Der Wagen wird vorzugsweise nach Übergabe und Schwenkung eines jeden Bundes in die Horizontale zur Aufnahme eines oder mehrerer weiterer Bunde um einen einstellbaren Weg auf seiner Schienenbahn in Richtung Press- bzw. Paketiereinrichtung verfahren.
Insbesondere kommt der Verschiebeweg des Wagens der Länge eines auf ihm liegenden Bundes praktisch gleich.
Nach anderen bevorzugten Ausführungsarten des Verfahrens wird die Länge des auf dem Wagen liegenden Bundes mittels einer mechanischen, optischen oder fotoelektrischen Vorrichtung abgetastet. Das Abtastsignal dient dabei zur kurzzeitigen Stillsetzung des Wagenantriebes, und die zur Auslösung dieses Signals erforderliche Vorrichtung ist in den Stromkreis des Antriebes geschaltet.
Zur Ausführung des Verfahrens wird erfindungsgemäss eine Vorrichtung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein in einem Eisenkonstruktionsrahmen aufgebauter Press- bzw. Paketierteil vorgesehen ist dem in Längsrichtung zu beiden Seiten parallel verlaufende Schienen zugeordnet sind, auf welchen die der Bundzuführung dienenden Wagen geführt sind, und dass beide Schienenbahnen auf der einen Seite ihre Begrenzung durch den mit dem Rahmen verbundenen Transporteur, insbesondere Rollgang, haben.
Zweckmässigerweise ist jeder Längsschienenbahn ein gesonderter Antrieb zugeordnet, der sich beim Einfahren des Wagens in den ortsfesten Anschlag wenigstens zweitweise abschaltet.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung besteht darin, dass zum Querverschieben des das Bund tragenden Wagenoberteils eine gesonderte Schienenbahn vorgesehen ist, die praktisch rechtwinklig zu den in Längsrichtung verlaufenden parallelen ersten Schienenbahnen angeordnet ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Wagenoberteil zwei in Richtung der Längs-Schienenbahnen geteilte Träger, z.B. Kastenträger auf, die an ihrer Unterseite scharnierartig miteinander verbunden sind.
Vorzugsweise sind jedem der Kastenträger der Aufnahme und/oder Halterung der Bunde dienende drehbar gelagerte, untereinander mittels Hebelgestänge verbundene Stützarme zugeordnet, von denen wenigstens einer federbelastet ist und im abgeklappten Zustand mit der Ablauframpe eine annähernde Ebene bildet.
Ergänzt und vervollkommnet kann die erfindungsgemässe Vorrichtung schliesslich noch durch weitere be vorzugte Massnahmen, die einerseits darin bestehen, dass unterhalb des Press- bzw. Paketierteiles eine Hubvorrichtung vorgesehen ist, die bei Betätigung gegen die scharnierartige Verbindung der beiden Kastenträger wirkt und diese dabei seitlich soweit verschwenkt, dass die Stützarme nach Einleitung des Press- bzw. Paketiervorganges von den zwischen den Andruckplatten eingespannten Bunden abgeklappt werden, und andererseits dadurch gekennzeichnet sind, dass wenigstens eine der Andruckplatten mit einem kraftbetätigtem Hebelgestänge verbunden ist, mittels welchem die paketierten Bunde in gewünschter Teilung zum Zwecke des gemeinsamen Abbindens mit Bundmaterial verschwenkbar sind.
Die Vorteile, die die Erfindung mit sich bringt, sind einleuchtend und überzeugend zugleich.
Das Verfahren gestattet eine überaus wirtschaftliche Arbeitsweise, da vor allem auch die zur Ausführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung so ausgelegt und bemessen ist, dass die Geschwindigkeit, mit der die Bunde von der Walzlinie auf den Rollgang oder dgl. und von dort zum Paketieren und Binden gelangen, ohne jede wesentliche Änderung beibehalten werden kann.
Überaus vorteilhaft zeigt sich dabei auch, dass die Zuführung der vom Rollgang kommenden Bunde zu beiden Seiten der Vorrichtung erfolgt, so dass ein derart hohes Mass an Kontinuität erzielbar ist, dass der bekannten Vorrichtung ermangelt.
Infolge der bei der Vorrichtung vorgesehenen Steuerungsmassnahmen und -mittel läuft der Arbeitsprozess weitgehend selbsttätig ab. Hierdurch ergibt sich wiederum eine Einsparung von Bedienungspersonal; das wenige noch erforderliche Personal kann sich auf die Ausführung von Kontrollfunktionen beschränken. Es ist ohne weiteres auch möglich, den ganzen Arbeitsablauf zu programmieren und sodann über einen Computer ablaufen zu lassen. In erster Linie böte sich in einem solchen Falle eine Lochkarten- oder Lochstreifen-Programmsteuerung an, bei welcher vor allem die unterschiedlich grossen Bunddurchmesser und -längen sowie die Arbeitsgeschwindigkeit gespeichert werden.
Von Vorteil ist ferner auch, dass die von der Walzlinie kommenden aufrechtstehenden Bunde bis zum Rollgang keiner Lagenveränderung unterworfen werden müssen, so dass man sich mit nur je einer kraftbetätigten Vorrichtung zum Verschwenken der Bunde in die Horizontale begnügen kann, wodurch die Anlage einfacher, billiger und zugleich störunanfälliger wird.
Da es zum Paketieren erforderlich ist, immer gleich mehrere Bunde auf den Wagen zu transportieren, ist eine präzise Steuerung sehr zweckdienlich, um die Wagenantriebe kurzzeitig stillzusetzen. Hierzu kann man sich mechanischer, optischer oder aber auch fotoelektrischer Vorrichtungen bedienen. Im vorliegenden Falle bevorzugt man in der Regel eine fotoelektrische Abtastung der Bundlängen. Dies hat den bedeutenden Vorteil, dass diese Vorrichtung direkt in den Stromkreis für den Antrieb der Wagen geschaltet werden kann.
Auch die zur Ausführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung ist überaus einfach und betriebssicher aufgebaut; sie ist daher relativ billig, da man lediglich eine leicht herzustellende Eisenkonstruktion benötigt, durch welche auch kostspielige Fundamente weitgehend eingespart werden. Die Eisenkonstruktion ist auch deshalb recht vorteilhaft, weil man an sie ohne Schwierigkeiten gleich auch die Schienenbahnen sowie den Rollgang anschliessen kann, der zugleich die Verbindung zur Walzlinie herstellt.
Besondere Beachtung verdient die konstruktive Ausbildung der beiden Transportwagen. Bei diesen ist insbesondere auf den schienengebundenen Unterwagen je ein Oberwagen angeordnet, der zur Aufnahme der Bunde dient. Dies hat den Vorteil, dass zur Herbeiführung der Querverschiebung in den Press- bzw. Paketierteil nicht ein nochmaliges Umladen erforderlich wird. Durch einfache mechanische Anschläge kann vor der Querverschiebung der Ober- vom Unterwagen getrennt und mittels eines gesonderten Antriebes in den Press- und Paketierteil eingefahren werden.
Auch die weitere bevorzugte Ausbildung des Oberwagens in Gestalt paralleler Kastenträger, die über Scharniere an ihrer Unterseite miteinander verbunden sind, wirkt sich überaus vorteilhaft aus, da in der Press- und Paketierstellung im besonderen Falle eine Hubvorrichtung von unten gegen die Scharniere wirkt, wodurch die Kastenträger seitlich voneinander abgeschwenkt werden, damit die an der Oberseite des Wagens angeordneten Stützarme von den zwischen den Andruckplatten eingespannten Bunden abklappen können, was für den nachfolgenden Bindevorgang Voraussetzung ist.
Da, insbesondere unter Berücksichtigung von Exportvorschriften, die paketierten Bunde mehrfach abgebunden sein müssen, ist in der Regel an den beiden Andruckplatten eine überaus einfache kraftbetätigte Vorrichtung angeordnet, mittels welcher die Bundpakete in gewünschter bzw. vorwählbarer Teilung um ihre Längsachse gedreht bzw. verschwenkt werden, um die Bindung auszuführen.
In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei zeigt
Fig. 1 eine zur Ausführung des Verfahrens dienende Vorrichtung im Grundriss,
Fig. 2 die Seitenansicht der Vorrichtung
Fig. 3 einen Vertikalschnitt entlang der Linie A-A von Fig. 2,
Fig. 4 einen Vertikalschnitt in etwa gleicher Ebene wie nach Fig. 3, und schliesslich
Fig. 5 die schematische Darstellung der fotoelektrischen Abtastung der Bunde.
Die aufrechtstehenden Draht- oder Bandbunde 1 gelangen von der nicht dargestellten Walzlinie auf den Rollgang oder dgl. 2. Von dort werden sie einem der in ihrer Gesamtheit mit 3 bezeichneten Wagen übergeben.
Das Unterteil 3a des Wagens ist mittels der Rollen 3b auf der Schienenbahn 4 verfahrbar.
Auf dem Unterteil 3a des Wagens 3 befindet sich der Oberwagen 3c. Die Übergabe der Bunde 1 vom Rollgang 2 auf den Wagen 3 erfolgt mittels der kraftbetätigten Vorrichtung 5, z.B. einem Hydraulikzylinder, unter gleichzeitigem Verschwenken um 90 Grad, so dass die Bunde 1 nach der Übergabe auf den Wagen 3 nunmehr in horizontaler Lage stehen.
Da es zum Paketieren der Bunde zweckmässig ist, gleich mehrere Bunde 1 auf den Wagen 3 anzutransportieren, ist für jede der beiden parallel zueinander liegenden Schienenbahnen 4 ein Antrieb 6 vorgesehen, der die Wagen über einen Kettentrieb oder dgl. 7 verfährt.
Um die Bunde 1 auf den Wagen 3 in möglichst gleichen und zudem kleinen Abständen zu stapeln, ist gemäss Fig. 5 eine fotoelektrische Einrichtung vorgesehen, die im wesentlichen aus einer Lichtquelle 8 und einer gegen Fremdlicht abgeschirmten Fotozelle 8a besteht. Der Lichtstrahl 8b trifft beim Passieren der Bunde 1 auf deren Mantelfläche auf. Ist eines der Bunde ausserhalb des Lichtstrahles, so beaufschlagt dieser dann die Zelle 8a. Die dabei erzeugten Ströme bzw. Spannungen werden in an sich bekannter Weise verstärkt und in den Antriebs stromkreis eingespeist. Über geeignete, in der Zeichnung jedoch weiter nicht dargestellte Mittel wird der Antriebsstromkreis kurzzeitig stillgesetzt.
Die Unterbrechung dieses Stromkreises ist so bemessen, dass im Unterbrechungsintervall das nächste der vom Rollgang antransportierten Bunde 1 um 90 Grad verschwenkt dem Wagen übergeben wird. Die Schwenkvorrichtung ist zu diesem Zwecke mit einem Schaltmittel, z.B. einem Schrittschaltwerk oder dgl., versehen (nicht dargestellt), das die Wiedereinschaltung des Antriebsstromkreises, und damit den Weitertransport der Wagen 3, bewirkt.
Wenn einer der mit mehreren Bunden 1 beladenen Wagen 3 nunmehr vor dem Press- bzw. Paketierteil 9 der Vorrichtung angekommen ist, wird der Antriebsstromkreis beim Einfahren des Wagens 3 in den Anschlag 10 erneut unterbrochen. Die Unterbrechung hält so lange an, bis der Oberwagen 3c vom Unterwagen 3a getrennt ist; die Einschaltung des Antriebes erfolgt wiederum gegebenenfalls durch das schon erwähnte - Schrittschaltwerk oder dgl. Selbstverständlich kann die Unterbrechung und Einschaltung des Antriebes auch durch andere adäquate Mittel, z.B. mechanischer oder elektromechanischer Art, erfolgen.
Der Oberwagen 3c ist mit einem Zwischenwagen 11 gekuppelt; dieser Wagen 11, vom Antrieb 12 angetrieben, verfährt den Oberwagen 3c nun mit den zu paketierenden und zu bindenden Bunden 1 in die zentrale Mittelstellung (Fig. 3). Gleichzeitig schiebt er den dort wartenden vorherigen Wagen mit den nunmehr paketierten und gebundenen Bunden 1 aus der Mittelstellung heraus.
Beim Anfahren des Wagens 3c gegen den Anschlag 13 (Fig. 4) klappt der (oder die) dann aussenliegende Stützarm 3d des Oberwagens 3c ab und bildet in dieser Stellung zusammen mit der Rampe 14 eine Ablaufebene, über die die paketierten Bunde zur weiteren Verladung abrollen können.
Der Oberwagen 3c ist in Richtung der LängsWSchiebe- bahn 4 in zwei Kastenträger oder dgl. 3e, 3f unterteilt.
Die Verbindung dieser beiden Teile erfolgt durch die Scharniere 3g.
Befindet sich der Oberwagen 3c zum Paketieren und Binden der Bunde 1 in der Mittelstellung (Fig. 3 und 4), so ist es erforderlich, dass seine Stützarme 3d, 3h nach dem dem Pressvorgang vorausgehenden Zusammenspannen zwischen den Andruckplatten 15 von den Bunden freigeben. Dies wird durch die Hubvorrichtung 16 bewerkstelligt, die gegen die Scharniere 3g wirkt und dabei die Kastenträger 3e, 3f auseinanderklappt. Die Stützarme 3d, 3h bleiben bei diesem Vorgang jedoch stehen, da sie nach erfolgtem Paketieren und Binden die Bunde wieder aufnehmen müssen.
Wenigstens eine der Andruckplatten 15 ist mit einem kraftbetätigten Hebelgestänge 17 (Fig. 3) verbunden, mittels welchem die paketierten Bunde in gewünschter bzw. vorgewählter Teilung zum Zwecke des gemeinsamen Abbindens mit Bindematerial verschwenkbar sind.
Die Zuführung der Bunde 1 zum Press- und Paketierteil 9 erfolgt ständig abwechselnd durch den einen und den anderen Wagen 3.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass sich der eine (untere) Wagen in der Beladestellung am Rollgang befindet, währenddessen sich der andere (obere) Wagen in dem Press- und Paketierteil befindet.
Der Paketier- und Bindevorgang läuft wie folgt ab:
Die Anpressplatten 15 pressen über die Hydraulikeinrichtungen 18 von beiden Seiten die Bunde 1 zu einem Paket zusammen. Die Führungen 19 für das Umreifungsmaterial werden, an einem Träger des Eisenkonstruktions-Rahmens angeordnet, von beiden Seiten her eingefahren. Infolge ihrer U-förmigen Ausbildung gelangt ein Schenkel von aussen und der andere Schenkel von innen an das Bundpaket. Nach Ingangsetzen des Bindematerial-Verschubs wird das Bund (Draht) mittels eines Treibapparates 20 durch die Führungen 19 um das Paket herumgelegt. Wenn der Anfang des Bindematerials im Bindekopf 21 angekommen ist, wird er dort festgehalten. Unter Reversieren des Treibapparates 20 wird das Bindematerial aus den Führungen 19 heraus und gegen das Paket gezogen. Der Bindekopf 21 verschliesst sodann das Band (Draht).
Soll das Paket mehrfach, z.B. vierfach, umgreift werden, so wird das Paket in bereits geschilderter Weise um seine Längsachse verdreht. Nach dem Abbinden fahren die Führungen 19 zusammen mit den Anpressplatten 15 wieder in ihre Ausgangsstellungen zurück. Sie sind zur Aufnahme der nächsten Bunde bereit. Da der Paketierund Bindevorgang mit dem Belade- und Beschickungsvorgang synchron verläuft, ist ein stets kontinuierlicher Arbeitsablauf vor der Walzlinie bis zum Beladen und Abfahren der Pakete gewährleistet.