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Verfahren zur Automatisierung einer Stabeisen Versandvorbereitunesstr@sse
und STrasse zur Dur chfühung dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Automatisierung einer Stabeisen-Versandvorbereitungsstrasse, die unmittelbar
nach dem letzten Walzgerüst eine Kühlstrecke, eine Raltschneidvorrichtung, eine
Prüfssifizierungsstrecke und eine Bündelvorichtung in der genannten Reiher, folge
zum cchneidul des abgekühlten S Uabciscig auf eine vorgegebene Länge, zum Prüfen,
Klassifizieren, Zählen bzw.
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Portionireren und versandfertigen Bündeln enthält, soeie eine Versandvorbereitungsstrasse
zur Durchführung dieses Verfahrens.
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In Strassen zur Herstellung von Stabeisen werden die auf Raumtemperatur
abgekühlten Stahlb nach Verlassen der Kühlstrasse kalt auf eine vorgegebene sollänge
geschnitten.
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Die geschnittenen Stäbe werden anschliessend auf Form, Länge und Risse
geprüft. Sie werden anschliessend nach Qualität, dimension und Hersteller markiert,
nach vorgegebenen Kriterien klassifiziert und zum Versan Jedes der so abgepackten
Stabeisenbündel enthält eine bestimmte vorgegebene Anzabl von Stahlstäben. Die Stabesenbündel
werden dann aus der Versandvorbereitujngsstrasse
ausgetragen.
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In bekannten Strassen dieser Art werden die beschriebenen Operationen
von Hand oder doch zumindest handgesteuert durchgeführt. Dazu sind ein relativ grosser
Arbeitsaufwand und eine lange Verweilzeit erforderlich. Ausserdem werden Fachkräfte
erfordert, die in der. einzelnen Streckenabschnitten der Strasse die erforderlichen
und richtigen Entscheidungen zu treffen in der Lage sind. Zur Automatisierung dieser
V3ersandvorbereitungsstrassen sind zwar bereits Versuche unternommen worden, jedoch
gelang es bisher nur,einige Streckenabschnitte zu automatisieren. Beispielsweise
können das Zahlen und Bündeln der EisensLäbe bereits automatisch durchgeführt werden.
Das Prüfen und Markieren des Stabeisenmaterials wird jedoch nach wie vor manuell
durchgeführt.
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Der Grund dafür, dass eine Vollautomatisierung solcher Versandvorbereitungsstrassen
bislang nicht gelang, liegt in der Kompliziertheit der einzelnen Verfahrensschritte
und ihrer Kopplung. Aus diesem Grund konnte bislang trotz vollautomatischer Walzstrassen
die Versandvorbereitungsstrasse nicht ohne den direkten Eingriff qualifizierter
Fachkräfte betrieben werden. Alle Automatisierungsversuche sind bislang ohne durchgreifenden
Erfolg geblieben.
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Ein wesentliches Hindernis auf dem Weg zur Vollautomatisierung solcher
Strassen ist nach wie vor die Übergabe der Stahlstäbe von einer Station zur anderen
bzw. ihre Transport durch die Strasse. In den gebräuchlichen Strassen liegen die
Stahlstäbe auf dem Kühlbett in der gleichen Folge, in der sie das letzte Walzgerüst
verlassen. Beim Überführen auf die Kaltschneidvorrichtung werden die Stäbe jedoch
zu mehreren zusammengefasst und als Untermenge überführt.
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Dies Zusammenfassen und Überfführen erfolgt dabei mit Hilfe von Wimmlern,
so dass die einzelnen Stahlstcibe aneinander
und ünercinander rollen.
Ihre ursprünglich äquidistante Sequenz ist dadurch gestört. Wenn die Stahlstäbe
dann anschliessend nach dem Schneiden in vorgegebene -Längcn auf die Prüfstrecke
übertragen werden, werden für diese Überführung Transportketten mit Ititnehmerklauen
eingesetzt.
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Dadurch wird die Ordnung und die I:eihenfolge der Stahlstäbe weiter
gestört. Das führt dazu, dass die Stahlstäbe auf der in der Regel ebenen Prüf strecke
eng und in Berührung miteinander liegen. Dabei wird insbesondere eine Längen diskriminierung
der einzelnen Stäbe schwierig. Dies wiederum bedingt, dass die Prüfung visuell von
erfahrenen Fachkräften durchgeführt werden muss und nicht automatisierbar ist.
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Eine Vorrichtung zum zerstörungsfreien Prüfen der Stahlstäbe kann
zvar ohne weiteres unmittelbar anschliessend an das letzte Walzgerüst eingesetzt
werden, wobei auch an dieser Stelle eine Markierung des Materials erfolgen kann,
jedoch ist es auch hierbei nicht möglich, fehlerhaftes Material auf der Prüfstrecke
mechanisch und automatisch zu markieren und auszusortieren, da die einzelnen Stahlstäbe
einander berührend eng nebeneinanderliegen. Versuche zur Automatisierung dieser
Prüfung auf bekannten Strassen habenwiederholt die geführt, dass statt der fehlerhaften
Stäbe die unmittelbar danebenliebenden einwandfreien Stäbe aussortiert zxrden. Selbst
bei einwandfreier Identifizierung und Markierung fehlerhafter Stäbe ist für ihr
Aussortieren jedoch eine Vorrichtung erforderlich, diediese Stäbe zunächst von den
unmittelbar angrenzenden einwandfreien Stäben trennt.
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Solche automatischen l'rennvorrichtungen, die vor eine Sortierung
gesetzt werden müssen, sind ausserordentlich komplex, wenn sie auch nur halbwegs
zuverlässig arbeiten sollen.
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Auch ein automatisches Zählen des Stabrnaterials ist bei
der
Verwendung des gebräuchlichen Übertragungsverfahrens und der gehräuchlichen Übartragungsvorrichtungen
nur schwierig durchfülarber. Bekannte automatische Zähler weisen in aller Regel
zudächst eine Vorrichtung zum Trennen der einzelnen, dicht aneinander liegenden
Stäbe und erst anschliessend die eingentliche Zählvorrichtung für die zuvor voneinander
getrennten Stäbe auf. Das Zählen erfolgt gebräuchlicherweise durch einen mechanischen
Pühler, der das Dur chlaufen eines Stahlstabes ablastet und dabei einen elektrischen
Schalter stellt. In gebräuchlichen Stabeisen-Versandvorbereitungsstrassen mit automatischem
Zähler tritt der Zählfühler ctwa azole 0,6 s mit einen Stahlstab in dirchten mechanischen
Kontakt. Entsprechend kurz ist die S@andzeit dieser Abta ster. Ausserdem treten
Fehlzählungen auf, sobald die einzelnen Stahlstäbe nicht vollständig und einwandfrei
sowie ausreichend weit genug voneinander getrennt sind.
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Die gebgräuchlichen Zählvorrichtungen sind also nicht für moderne
Stabeisen-Versandvorbereitungsstrassen mit hohen Durensatzgeschwindigkeiten der
Stahlstäbe geeignet.
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Angesichts dieses Stande;- der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, für den Stabeisenversand ein Verfahren zur Automatisierung der Versandvorbereitungsstrasse
und eine solche Strasse zu schaffen, die insbesondere die bisherigen Überführungsmängel
behebt und durch eine einwandfreie Positionierung jedes einzelnen Stahlstabes eine
Vollautomatisierung der Strasse ermöglichen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren der eingangs genanten
Art vorgeschlagen, das erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass nan die
Stahlstäbe in gleichem Abstand voneinander und in der Seguenz, in der sie das
letzte
Walzgerüst verlassen, von einer Station der Strasse zur nächsten überfiihrt, dass
nun die Gesamtheit der in der Schneidverrichtung auf gleiche Länge geschnitten Stäbe
als einheitliche Untermenge gemeinsam überfübrt und dass inan die einzelnen Stäbe
so, wie sie überführt werden, genau verfolgt.
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Zusammengefasst betrifft die Erfindung also im Rahmen einer Stabeisenproduktionsstrasse
eine Stabeisen-Versandvorbereitungsstrasse, die unmittelbar im Anschluss an das
letzte Walzgerüst in der genannten Reihenfolge eine Külstrasse, eine Kaltschneidvorrichtung,
eine plüfstrasse, eine Klassifizierungsstrasse und eine Bündelvorrichtung mit dazwischen
angeordneten Übertragungsvorlichtungen fü4r die Überführung der Stahlstäbe von einer
Streske bzw. einer Station zur anderen enthält Das Wesen der Erfindung liegt darin,
dass die einselnen Stahlstäbe bis zum Dündeln durch die gesamte Strasse mit äquidistantem
Abstan@ voneinander und in der selben Sequenz geführt werden, in der sie das letzte
Welzgerüst verlassen. Die Stahlstäbe, die durch einen einzidvorgang der Kaltschneidvorrichtung
auf gleichen geschnitten sind, werden als eine einheitliche Untermenge gemeinsam
überführt und gehandhabt, wobei jedoch ihr Abstand zu der in der Strasse vorausgehenden
und nchfolwenden Untermenge gleichlang geschnittener Stäbe nicht verändert wird.
Auf diese Weise kann die Position jedes einzelnen Stabeisens während seines gesamten
Weges durch die Produktionsstrasse kontinuierlich verfolgt, überwacht und gesteuert
werden.
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Die zwischen die einzelnen Stationen geschalteten Transportnittel,
die die Stabeisen nach dem Verlassen des letzten Walzgerüste: in derselben Folge,
in der sie das Walzgerüst verlassen, auf die Kühlstrecke, von dieser zum Schneiden,
vom
Schneiden auf die Prüfstrecke, von dieser auf die Klassifiz ierungs streck e und
von dieser schliesslich auf die Bündelmaschine übertragen, sind also so ausgelegt,
dass sie auch nach dem Schneiden der Stabeisen auf gleiche, kürzere Längen die ursprünglichen
Stabeisen durch die gesamte Strasse äquidistant führen. Vorzgsweise sind entlang
der Strasse Detektoren angeordnet, die die Lage jedes einzelnen Stabeisens während
des Transportes dieses Stabeisend durch die Strasse verfolgen und überwachen. Die
Ausgangss ignale dieser Detektoren dienen sowohl der Steuerung der Geräte an den
einzelnen Stationen bzw. Strecken der Strasse als auch der optimierenden Koordinierung
der Übertragungsmittel.
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Durch das Verfahren unddie Vorrichtung der Erfindung wird insbesondere
auch die Eingliederung einer vollautomatischen Prüfung der Stabeisen in einer dadurch
vollautomatisierten Stabeisen-Versandvorbereitungsstrasse ermöglicht. Die das letzte
Walzgerüst verlassenden Stahlstäbe werden kontinuierlich auf Risse untersucht. Da:u
dient ein zerstörungsfrei arbeit endes Prüfgerät, das unmittelbar am Ausgang des
letzten Walzgerüstes die noch heissen Stahlstabe auf Risse untersucht. Grösse und
Lage der festgestellten Risse der fehlerhaften Stäbe werden in einen Rechner übertragen,
der an das zerstörungsfrei arbeitende Prüfgerät angeschlossen ist. Alternativ können
die Risse durch Auf sprühen eines raagnetischen Pulvers oder einer magnetischen
Farbe markiert werden. Im Anschluss an das letzte Walzgerüst werden die Stabeisen
von einer zur anderen Strecke bzw. Station zur anderen in derselben Sequenz überführt
bzw. transportiert, in der sie das letzte Walzgerüst verlassen. Die nacheinander
jeweils in einern einzigen Arbeitsgang der Kaltschneidvorrichtung auf gleiche Längen
geschnittenen Stahlstäbe werden als Einbeit überführt und gehandhabt und werden
selbst bei dieser tiberführung und
Handbabung als Einbeit unter
Wahrung des Einbeitsabstandes der einzelnen Stäbe voneinander durch die gesamte
Strasse geführt. Didurch sind die einselnen Stäbe anhand ihrer jeweiligen festen
Positionen ohne jeden Aufwand leicht, fchlerfrei und sicher verfolgbai und identifiziesbar.
Diese Positionsüberwachung erfolgt durch Detoltoren. die an den einzelnen Strecken
oder Stationen angebracht sind, in verbindung mit dem Rechner.
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Als "Auswurfvorrichtung" wird im Rahmen dieser Beschreibung ein Gerät
bozeichnet, das in der Prüfstrecke vorgesehen ist und dazu dient, fehlerhafte Stabeisen
aus der Strasbe heiauszuziehen und aus dem Produktionsstrom zurückzuweisen, Die
Auswurfvorrichtung zieht den fehlerhaften Stahlstab axial aus der Prüfstrecke. Der
so ausgeworfene St-ahlstab kann dann einen Gerät zur zerstörungsfreinen Rissprüfung
an kalten Stahlstäben zugeführt werden. Ausserhalb der Produktionsstrasse können
die so abgezweigten Stahlstäbe dann in geeigneter Weise weiterbchandelt werden,
indem die Risse entweder geheilt oder beispielsweise ausgeschnitten werden.
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Nach einen Weiterbildung der Erfindung enthält die Auswurfvorichtun
als wesentliches Element einent einen Walzentisch.
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Die Steuersignale für die Auswurvorrichtung können entweder vom Rechner
oder von den Detektoren geliefert werden, die in der Prüfstrasse zum Feststellen
der Pchlermarkierungen auf den fehlerhaften Stablstäben angebraeßt sind. Nach beiden
Verfahren wird durch die einwandfrei identifizierbare position des fehlerhaften
Stabes in der Strasse ein zuverlässiger Auswurf der fehlerhaften Stäbe gewährleist.
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Die das letzte Walzgerüst verlassenden Stabeisen werden also vorzugsweise
Poch im heissen Zustand automatisch und zerstörungsfrei geprüft und narkiert, so
dass sie dann ebenfalls
automatisch aus der Versandvorbereitungsstrasse
in eine Nebenstrasse oder Nebenstation ausgeworfen werden können.
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Dieser gesamte Ablauf kann vollautolautisch durchgeführt werden.
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Eines der wesentlichsten neuen Merkmale der Erfindung liegt darin,
dass die Stahlstäbe, die in jeweils einem einzigen Arbeitsgang der Kalt schnei dvorrichtung
auf gleiche Unterlängen geschnitten wurden, als eine Handhabungseinheit übertragen,
transportiert und gehandhabt werden, wobei die Stabeisen einer solchen Handhabungseinheit
von Einheit zu Einheit gleich weit entfernt sind und auch nach der Überführung von
einer zur anderen Strecke oder Station gleich weit entfernt bleiben, so dass statt
jedes einzelnen Stahlstabes jeweils lediglich die Handhabungseinheit gezählt zu
werden braucht. Wenn die Anzahl der einzelnen Stahlstäbe, die jeweils zu einem Bündel
zusammengefasst werden sollen, also eine "Versandeinheit",bilden sollen, grösser
als die Anzahl der einzelnen Stahlstäbe in einer Handhabungseinheit ist, brauchen
lediglich so viele Handhabungseinheiten in der Versandeinheit zusainmengefasst zu
werden, wie dem Quotienten aus der Sollanzahl der einzelnen Stahlstäbe in der Versandeinheit
und der Anzahl der einzelnen Stahlstäbe in der Handhabungseinheit, die auf die Bündelvorrichtung
übertragen werden, entspricht.Dabei können erforderlichenfalls auch jeweils nur
eine bestimmte Anzahl einzelner Stäbe aus einer Handhabungseinheit auf die Bündelvorrichtung
übertragen werden, die durch eine entsprechende Abziehvorrichtung aus der Handhabungseinheit
abgezweigt werden. Die Anzahl der in der Verpackungseinheit zusainmenzufassenden
Stahlstäbe braucht also durchaus nicht unbedingt ein ganzzahliges Vielfaches der
Anzahl der Stäbe in einer Verpackungseinheit zu sein. Durch diese Automatisierung
des Zählens, insbesondere durch das Zählen der einzelnen Stäbe in grösseren Handhabungsgruppen
und überführen der einzelnen Stäbe in diesen Gruppen
auf die Bündelvorrichtung
werden die zum Zählen und Bündeln erforderlichen Verweilzeiten, wie sie auf gebrc-Iuchliche-.n
Versandvorbereitungsstrassen erforderlich sind, weit unterschritten. Da die einzelnen
Stabeisen ausserder. während ihres gesamten Durchlaufs durch die Strasse in gleichen
Abständen voneinander geführt werden und sich untereinander nicht berühren, können
auch einfache und berührungsfreie Detektoren zum Zählen und Identifizieren der Stabeisen
eingesetzt werden, beispielsweise magnetische Induktionsdetektoren oder Photozellen.
Insbesondere werden beim Verfahren und der Vorrichtung der Erfindung Zählfehler
ausgeschaltet, die in gebrauchlichen Anlagen durch eine unvollständige Trennung
der einzelnen Stabeisen voneinander isomer wieder auftreten.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in
Verbindung mit den Zeichnungen naher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer
Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der Staheisen-Versandvorbereitungsstrasse
der Erfindung; Fig. 2 einen Schnitt nach II-II in Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt nach
III-III in Fig. 1; Fig. 4 einen Mechanismus zur Überführung der Stahlstäbe in der
in Fig. 2 gezeigten Weise; Fig. 5 ein Detail des in Fig. 4 ge7eigten Mechanismus;
Fig.
6 einen Mechanismus zuin Ueberführen der Stahlstäbe n der in Fig. 3 gezeigten Teise.;
Figuren 7a bis 7e eine Folge von Schritten zur Erläuterung des Überführungsmechanismus;
Fig. 8 eine schematische Darstellung zur weiteren Erläuterung des Überführungsmechanismus
nach Fig. 3; Fig 9 in Draufsicht ein Ausführungsbeispiel der Auswurfvorrichtung
für Stahlstäbe; Fig 10 einen Schnitt nach V-V in Fig. 9; Fig. 1.1 einen Schnitt
nach Vl-Vi in Fig. 9; Fig. 12 ein Ausführungsbeispiel eines Zählers für die Stabeisen
in der arbeitsbereitsbereiten Phase; Fig. 13 die in Fig. 12 gezeigte Vorrichtung
in der Arbeitsphase; Fig. 14 eine Anordnung von Detektoren in der Prüfstrecke und
mjt diesen verbundene Stationen; Figuren 15a und 15b in Seitensicht und Draufsicht
eine Abtast- und Anschlagvorrichtung für die Frontstirnflächen der Stabeisen und
Fig.
16 eine zweite Ausbildung der Stabeisen-Versandvorbereitungsstrasse.
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In der Fig. 1 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der Stabeisen-Versancivorbereitungsstrasse
der der Erfindung dargestellt. Auf der Kühlstrecke 2 wird das aus den letzten Walzgerüst,
das in der Figur nicht dargestellt ist, ausgetragene Stabeisen auf Raumtemperatur
abgekühlt. Das abgekühlte Stabeisen wird dann auf einen Aufgabetisch 3 abgelegt
und einer Kaltschneidvorrichtung 4 zugeführt und in dieser auf eine vorgegebene
Länge geschnitten. Das Stabeisen 1 wird dann auf einen Aufgabetisch 5 und von diesem
auf eine prüfstrecke 6 überführt. Die Prüfstrecke 6 liegt also im Anschluss an die
Scb.neidvarrichtung 4. Auf der Prüfstrecke 6 werden die Stabeisen 1 einzeln und
nacheinander geprüft.
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Von der prüfstrecke 6 werden die Stabeisen auf einen #ufgabetisch
7 und von diesem auf eine in der Figur nicht dargestellte Sortier- oder Klassifizierstrecke
zur klalssifizierung gegeben.
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Anschliessend wird eine vorbestimmte Anzahl von Stabeisen zum Versand
in vorgegebenen Versandeinheiten gebündelt.
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Im einzelnen werden in der in Fig. 2 gezeigten Weise die in der Kühlstrecke
2 auf Raumtemperatur abgekühlten Stabeisen 1 mittels einer Übertragungsvorrichtung
2' auf einen Aufgabetisch 3 für die Kaltschneidmaschine 4 gegeben. In gebräuchlichen
Anlagen ist das wesentliche Element einer solchen ijbertraclungsvorrichtung 2' ein
Wimmler. Dabei geraten die Stahlstäbe bei der Überführung in direkte Berührung miteinander.
Dagegen ist erfindungsgemäss in der in Fig. 2 gezeigten Weise die Übertragungsvorrichtung
2' mit Einkerbungen oder Nuten versehen, deren Profil gleich dem Profil der Walzen
des Walzentischs 3 zur Übertragung oder Aufgabe der Stabeisen auf die Kaltschneidvorrichtung
4 ausgebildet ist.
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Durch die im folgenden näher beschriebene Bewegung der Übertragungsvorrichtung
2' wird eine vorgegebene Anzahl von gleich weit entfernt in den Kerbungcn liegenden
Stabeisen 1
auf den Wal6entisch 3 bbcrtragen. Die Pcriode bzw.
die Frequenz der Kerbltro£ile des ü.bertragungseleientes 2' ist dabei mit der kerbperiode
oder Kerbfrequenz des Profils der Walzen auf dem Walzentisch 3 identisch. Die Stabeisen
1 werden daher in derselben Reihenfolge von der Übertragungsvorrichtung 2' auf den
Walzentish 3 übertragen, in der sie das letzte Walzgerüst verlassen.
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Die Stahlstäbe werden dann in der kaltschneidvorrichtun 4 in einem
Arbeitsgang auf gleiche Länge geschnitten. Die geschnittenen Stabeisen werden dann
in einer Einheit auf den Aufagbetisch 5 in der gleichen Reihenfolge übertragen,
in der sie die Kühlstrc-cke 2 durchlaufen haben. In äquidistantem Abstand voneinander
werden sie vom Aufgabetisch 5 in die prüfstrecke 6 gegeben. Dabei ist in der in
Fig. 3 gezeigten Weise jede Handhabungseinheit der Stabeisen 1 mit gleicher Länge
von der vorausgehenden und nachfolgenden Handhabungseinheit gleich weit entfernt.
Auch innerhalb ein und derselben Handhabungseinheit sind die Stabeisen 1 um einen
vorgegebenen tntfernungsbetrag voneinander entfernt.
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In der pnüfstrecke 6 werden die Stahlstäbe 1 geprüft, wobei fehlerhafte
Stahlstäbe zurückweisbar sind.
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Bei der zuvor beschriebenen Verfahrensweise der Erfindung ist das
wesentliche ivioment darin zu sehen, dass die Reihenfolge der Stahlstäbe, in der
diese das letzte Walzgerüst verlassen, vollkommen unverändert bleibt, während die
Stahlstäbe aus der Kühlstrecke 2 auf den Aufgabetisch 3, von diesem auf die Schneidvorrichtung
4, von dieser auf den Aufgabetisch 5, von diesem auf die Prüfstrecke 6 und aus dieser
ausgetragen werden. Während der Übertragungen werden die Stabeisen gleicher Länge
als Einheit überführt. Innerhalb ein und derselben Handhabungseinheit sind die einzelnen
Stahlstäbe in der zuvor beschriebenen Weise um einen vorgegebenen Entfernungsbetrag
gleich weit voneinander entfernt,
wobei dafür gesorgt ist, dass
sich die einzelnen, nebeneinanderliegenden Stäbe keinesfalls berühren. Dadurch wird
eine prüfung ganzer handbabungseinheiten statt einzelner Stäbe einwandfrei möglich.
Auch können einzelne Stäbe genau identifiziert, verfolgt und überwacht werden. Dies
ist eine der wichtigsten Voraussetzungen und eines der wichtigsten Merkunale einer
vollautomatischen Stabeisen-Versandvorbereitamgsstrasse.
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Schliesslich können auch die einzelnen Stahlstäbe innerhalb ein und
derselben Handhabungseinheit einfach und zuverlässig gezählt werden.
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In den Figuren 4, 5 und 6 sind die Überführungsvorrichtungen! wie
sie im Rahmen der Erfindung eingesetst werden, näder dargestellt. In der Fig. 4
ist die Überführungsvorrichtung gezeigt, die zwischen der Kühlstecke 2 und dem Aufgabetisch
3 eingeschaltet ist. Die Überführungsstrecke umfasst einen stationären Bnum 21 und
einen beweglichen Baum 22. Beide Bäume oder Träger sind mit V-förndgen Einkerbungen
versehen. Die Einlerbungen haben gleiche Profil und gleiche Periode. Die Einkerbungen
beider Päurne sind ausserdem im Profil und in der Periode bzw. in ihrer Anzahl je
Längeneinheit gleich der Profile oder Kerbungen der Walzen 24 des Walzentischs.
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Die atabeisen 1, die vom beweglichen Baun 23 aus der Kühlstrecke gehoben
werden, werden in die V-förmigen Einkerbungen oder Nuten des stationären Baumes
21 eingelegt. Der bewegliche Baum 22 wird dann auf elliptischer Bahn relativ zum
ortsfesten Baum 21 geführt. Dazu dient ein Itockenscheibenmechanisirus, der aus
Ezzentersoheiben 26 und 27 besteht, die auf einer Welle 25 gelagert sind, und aus
einer Ablaufrolle 28 besteht, die am Rand der Nockenscheibe 27 anliegt und diesen
abtastet. Bei Drehung der Welle 25 werden die in den Nuten des stationären Baumes
21 liegen stabeisen 1 in die nächstfolgende Nut oder Einkerbung übertragen.
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In der in Fig. 5 geseigten Weise ist zwischen clcm stationären und
dem beweglichen Baum 21 bzw. 22 und den Walzen 24 des
Walzentischs
ein Parallelogrammhebelsystem eingeschaltet.
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Ein Schlitten 30 ist verschiebbar auf einem horizontalen Stab 29 gelagert.
Der Schlitten 30 ist mit Kerbungen versehen, die den gleichen Abstand voneinander
bzw. die gleiche Periode und (?--: gleiche Profil wie die Kerbungen der Bäume 21
und 22 aufweisen. Bei Drehung der Welle 31 wird der Schlitten 30 auf dem horizontalen
Stab 29 hin-und hergeführt. Eine vorgebena Anzahl von Stabeisen 1, die in den Kerben
des stationären Baumes 21 liegen, werden vom beweglichen Schlitten 30 angahoben
und auf die Walzentischwalzen 24 bzw. in deren Führungsnuten überführt. Bei zyklischer
Durchführung dieses Prozesses wird eine vorgegebene Anzahl von Stabeisen 1, die
kontinuierlich aus der Kühlstrecke zugeführt werden, intermittierend in Porm von
Handhabungseinheiten in gleichem Abstand voneinander auf die Walzentischwalzen 24
übertragen. Auf diese Weise wird eine automatische Überführung der Stahlstäbe aus
der Kühlstrecke zur Kaltschneidvorrichtung und eine antomatische Ausrichtung der
Stahlstäbe relativ zu den Schneiden der.
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Schneidvorrichtung erhalten.
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In der Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispeil für eine Übertragungsvorrichtung
zur Breitseitübertragung der Stabeisen -auf die Priifstreclie, die Klassifizierungsstrecke
oder eine entsprechende Streck 3 gezeigt. Die Übertragungsvorrichtung enthält im
wesentlichen eine stationäre Absetzscliiene 9, einen beweglichen Baum 8 und einen
Nockenmechanismus zur Führung des beweglichen Baumes 8. Der bewegliche Baum 8 wird
im wesentlichen seitlich entlang den Kanten eines langgestreckten Rechtecks geführt.
Die Führung erfolgt durch eine Verschiebungsnockenscheibe 34 und eine Hebenockenscheibe
35 die auf einer Antriebswelle 33 mit entsprechender phasendifferenz befestigt sind.
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Die Funktion dieser Vorrichtung ist in den Figuren 7a bis 7e gezeigt.
Wenn der bewegliche Baum 8 in der in Fig. 7a gezeigten Weise angehoben wird, werden
die Stahlstäbe in der in Fig. 7b gezeigten Weise von der Absetzschiene 9 abgehoben.
Anschliessend wird der bewegliche Baum 8 horizontal in der in Fig. 7c gezeigten
Weise geführt und dann in der in Fig. 7d gezeigten Weise abgesenkt, so dass die
Stahlstäbe 1 wieder auf der stationären Absetzschiene 9 abgelegt werden. Der bewegliche
Baum 8 kehrt dann in der in Fig. 7e gezeigten Weise in Richtuny des Pfeiles in seine
Ausgangsstellung zurtick. Durch diesen Vorrang werden die Stahlstäbe 1 als ITandhabungseinheit
mit vorgegebener Anzahl während eines Transporttaktes weitergeführt. Dieses ist
in Fig. 8 noch einmal v-ransc}laulicht.
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Eine vorgegebene Anzahl von Stabeisen 1 ist als Handhabungseinheit
unter Wahrung ihres Abstandes voneinander in cinon Arbeitstakt fortgeführt. Wie
zuvor beschrieben, sind in dieser Übertragungsvorrichtung die die Hebung und die
Verschiebung bewirkend en Nochenscheiben auf einer einzigen Antriebswelle befestigt,
so dass bei einer einzigen Umdrehung dieser einzigen Welle eine vorgegebene Anzahl
von Stabeisen als Einheit überführbar ist. Dieser Mechanismus ermöglicht hohe Durchsatzgeschwindigkeiten.
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In den Figuren 9, 10 und 11 ist der Stabeisen-Auswurfmechanismus der
Erfindung näher beschrieben. Diese Auswurfvorrichtung ist nur in der Strasse der
Erfindung einsetzbar. Er ist so ausgelegt, dass er aus der Prüfstrecke die fehlerhaften
Stahlstäbe, die die Prüfung nicht bestanden haben, aussortieren und herausziehen
kann. Die Prüfstrecke 6 weist im einzelnen eine Reihe von Wanderbäumen 8 auf, die
mit V-förmigen Kerben versehen sind. Die Strecke enthält weiterhin stationäre Baunie
9, die mit gleicher Periode und gleichem Profil ebenfalls mit V-förmigen Kerben
versehen sind. Die Auswurfvorrichtung enthält weiterhin eine Anzahl von Hebeelementen
11 zu(I senkrechten Anheben der Stahlstäbe, einen Antrieb 12 zur Betätigung der
Hebeelemente 11 und einen Walzentisch 10, der eine Anzahl
von Walzen
enthält, die ebenfalls mehrere V-förmige Nuten zum Übertragen und Auswerfen der
Stahlstäbe enthalten. Das Abziehen bzw. der Auswurf der Stahlstäbe aus der Prüfstrecke
erfolgt quer zur Wanderrichtung in der @üfstrecke.
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Die Anzahl der Hebeelciuent.e 11 ist gleich der Anzahl der Stahlstäbe,
die gleichzeitig als eine Handhabungseinheit in der kaltschneidmaschine geschnitten
werden. Die Hebeelemente sind so ausgebildet, dass sie auf eine Höhe mit' den stationären
Bäumen 9 angehoben werden können. Die V-förmigen Ringnuten der Walzen 1.0 entsprechen
ihrer Anzahl nach der Anzahl der Kerben in den Hebeelementen 11 und sind so angeordnet,
dass die von den Hebeelementen 11 angehobenen Stahlstäbe 1 nicht mit den Walzen
t0 in Berührung gelangen.
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Die in einen. einzigen Arbeitstakt von der KaltschneidVorricltung
4 auf gleiche Länge gleichzeitig geschnitenen Stahlstäbe werden vom Walzentisch
in der gleichen Reihenfolge, in der sie ausder Schneidvorrichtung 4 ausgetragen
werden, berführt. Die Stahlstäbe 1 auf dem Walzentisch 10 werden als eine landhabungseinheit
in die Prüfstrecke 6 überführt. Diese Überführung erfolgt direkt durch die WanderbXume
8 oder durch andere geeignete Übertragungsmittel, die so ausgebildet sind, dass
die Stäbe in der Prufstrecke 6 eben alls als Einheit gehandhabt werden und in der
gleichen Reihenfolge abgesetzt werden, in der sie vom Wanderbaum 8 aufgenommen werden.
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Dadurch, dass die Stabeisen 1 in der g1.chen -Reihenfolge auf den
Walzentisch 10 gelangen und übes- diesen. geführt werden, in der sie als Handhabungseinheit
auch in der.Schneidvorrichtung 4 geschnitten werden, haben sie auf dem Walzentisch
10 auch die gleiche Reihenfolge, in der sie in der Kühlstrecke abgekühlt.werden.
Der Abstand der einzelnen Stäbe voneinander ist dabei der gleiche wie aer in der
Fig. 4 gezeigten Chertragungsvorrichtung.
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Fehlerbafte Stahlstäbe werden durch ein zerstörungsfreies
Prüfverfahren
unmittelbar nach Verlassen des letzten Walzen gerüsLes .aufgespürL und vom Augenblick
ihres Feststellens an fortlaufend durch Überwachungselemente bei ihrem Transport
durch die Strasse überwacht. Die Überwachung kann unter Zuhilfenahme eines Rechners
ergänzt werden. Die Stablstäbe werden auf die hebeelemente 11 abgesetzt, die in
Ruhestellung angchoben über den Walzen 10 stehen. Unter Steuerung eines Auswurfsignals
vom Rechner wird das Hebeelement 11, das einen fehlerhaften Stahlstab trägt, durch
den Antrieb 12 abgesenkt, so dass der fehlerhafte Dtahlstab auf den Walzentisch
abgesetzt wird. Anschliessend wird der Walzentisch 10 aktiviert, so dass der fehlerhafte
Stablstab seitlich aus der Priifstrecke 6 ausgetragen wird.
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In den Figuren 12 und 13 ist ein Zähler gezeigt, der im Rahmen der
Erfindung eingesetzt wird. Der Zähler einthält im wesentlichen einen Zählträger
16, der die Stahlstäbe einer Han@habungseinheit aufnehmen kann, und Antriebe 17
und 18 für die senkrechte bzw. horizentale Verschiebung des Zähltr gers 16. Nach
Prüfen und Markieren werden die Stahlstäbe auf einen Walzentisch 13 übergeben, Auschliessend
werden sie von einem Übertragungsmechanismus 14 (Fig. 6) aus mehreren wanderbäumen
mit V-förmigen Kerbungen auf einem stationärem Baum 15 abgesetzt, der seitlich vom
Walzentisch 13 angeordnet ist Der Zählträger 16 ist abgesenkt unter de:a stationären
Baum 15 in der Weise angeordnet, dass die V-förmigen Kerbungen des Zählträgers 16
senkrecht unger den entsprechenden V-förmigen Kerbungen des stationären Baumes 15
stehen. Dabei entspricht die Anzahl der übereinanderstchenden Kerben der Anzahl
der Stäbe, die in einer Verse-indeinheit zusammengefasst und gebündelt werden sollen.
Sobald die Stahlstäbe 1 auf dem stationärem Baum 15 abgelegt sind, wird der Zählträger
16 angehoben und greift dabei die vorgegebene Anzahl der stahlstäbe 1 auf. Anschliessend
wird der Zählträger 16 durch den Antriebe 18 seitlich so verschoben, dass die auf
dem Zählträger 16 ruhenden
Stahlstäbe 1 auf eine Aufnahme 19 für
die Stabeisen überführbar sind, der seitlich nebc.'n den stationären Baum 15 angeordnet
ist.
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Wenn die Anzahl der zu bündelnden Stahlstäbe je Versandeinheit grösser
als die An2.ahl der Stäbe einer Überführungs- oder Handhabungseinheit, die auf die
Überführungsvorrichtun 14 gegeben wird, ist, kann die Überführungseinheit t 14 eine
Anzahl der auf ihr abgesetzten Stabeisen direkt auf die Aufnahmevorichtung 19 überführen.
Eine solche Überführung geschieht so oft, wie dem Quotienten entspricllt, der erhalten
wirel, wenn nn die Anzahl der zu bündelnden Stahlstäbe, die in einer Versandeinhei
t zusammenzufassen sind, durch die Anzahl der Stahlstäbe dividiert, die als eine
handhabungseinheit auf die Übertragungsvorrichtung 14 gegeben werden. Der Rest wird
dann durch den Zählträger 16 in der zuvor beschriebenen Weise übergeben. Da die
Stahlstäbe 1 in gleichem Abstand voneinander auf dem Zählträger 16 angeordnet sind,
kann ihre Anzahl in einfacher und sicherer Weise durch berührungsfreies Zählen mit
einen Zähler 20 erfolgen, der zwischen dem stationären Baum 15 und der Aufnahmevorrichtung
19 für die Stahlstäbe angeordnet ist.
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In der zuvor beschriebenen Weise kann also nach dein Verfahren der
Erfindung und in der Vorrichtung der Erfindung Jeder einzelne Stahlstab in einfacher
Weise auf seinem Weg durch die Versandvorbereitungsstrasse genau und identifizierend
verfolgt werden. Vorzugsweise wird hierfür ein Prozessrechner zu Hilfe gezogen.
Diese Verfolgung kann jedoch auch ohne Rechnerhilfe allein durch die Detektoren
erfolgen.
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Durch diese Möglichkeit können die Prüfung und der Auswurf fehlerhafter
Stahlstäbe sowie die Markierung der Stäbe, das Zählen und andere Vorgänge, vollautomatisch
durchgeführt werden. Weiterhin wird durch diesen Vorteil die weitere Entwicklung
der
einzelnen Automationsgeräte gefördert und erleichtert. In geb4räuchlichen Versandvorbereitungsstrassen
für Stabeisen liegen die einzelnen .itahlsttib(e in. Derlhrung miteinander, nebeneinander
und teilweise auch übereinander, so dass sie in den einzelnen Strecken und an den
einzelnen Stationen nicht mehr einzeln i.dentifizierbar sind. Ausserdem müssen sie
an den einzelnen Stationen durch Zusatzaeinrichtungen voneinander getrennt werden.
Diese Zusatzeinrichtungen zum Voneinandertrennen der einzelnen Stahlstä.be in der
Strasse entfallen in den Strasscn der Erfindung. Insgesamt können die automatisch
arbeitcnden Vorrichtungen an den einzelnen Stat:ionr und Strecken wesentlich einfacher
als in gebräuchlichc-n Versandt vorbereitungsstrassen ausgebildet sein.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist in der in Fig. 9 gez(-'icjten
Weise im Anschluss an die Küh] strecke 2 eine zusätzliche Überführungsstrecke
in der Weise eingebaut, dass.
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nur fehlerhafte Stabeisen, die durch die zerstörlingsfr«ie Prüfung
unmittelbar am ausgang des letzten Walzgerätes auf gespürt werden, auf diese zusätzliche
Strecke für die automatische Prüfung gegeben werden können. Nach dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann also eine automatisierte prüfstrecke in das bestehende System
eingefügt werden.
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In der Fig. 14 sind das Verfahren und die Mittel zum Verfolgen der
Positionen der einzelnen Stahlstäbe bei ihrer Überführung durch die Strasse näher
beschrieben. In der Fig. 14 sind die Prüfstrecke 6 mit den benachbarten Strecken
und Stationen, die Kaltschneidvorrichtung 4 zuin Schneiden der Stabeisen 1A in vorgegebene
Längen und der Walzentisch 5 zum Übertragen der Stahlstäbe auf die Prüfstrecke 6
dargestellt. Die Walzen des Walzentischss 5 sind mit im Querschnitt V-förmigen Ringnuten
in der in den Figuren 15a und 15b gezeigten Weise ausgerüstet.
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Am Ende des Walzentischs 5 ist ein Anschlag 36A vorgesehen, der das
Auftreffen der vorderen Stirnfläche des Stabeisens
aufnimnt und
feststellt. Auf einer Seite des Walzentischs 5 ist die Prüf strecke 6 angeordnet,
die mehrere Wanderbäume aufweist. Auf diesen Wanderbäumen können Stabeisen mit ihrer
maximalen Länge gehandhabt werden. Eine Ausrfvorrichtung, die nach Art eines Walzentisches
ausgebildet ist, dient dazu, die Stabeisen 1A auf der Prüf strecke -6 in Richtung
des in Fig. 14 dargestellten pfeiles W zu transportieren. Die Walzen des Auswurfwalzentisches
10 sind mit Nuten versehen, die das gleiche Profil und die gleiche Periode wie die
Nuten der Walzen auf dem Walzentisch 5 haben. Mit einer geeigneten Vorrichtung wird
der gewünschte Stahlstab 1A aus der Prüfstrecke 6 auf den Walzenti.sch 10 iiberführt.
Am Ende des Auswurftisches 10 ist ein Anschlag 36B vorgesehen, der die führende
Stirnfläche des Stabeisens abtastet und auffängt.
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Die Ausbildung dieses Anschlages 36B entspricht der Ausbildung des
Anschlages 36A. Auf einer Seite des Auswurftisches 10 sind Bäume 37 angeordnet,
die den zurückgewiesenen und au.qgewordenen Stahlstab iB auf eine Prüf strecke zur
zerstörungsfreien Prüfung der aussortierten Stäbe überführen können.
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Die auf eine vorgegebene Länge geschnittenen Stahlstäbe 1A werden
aus der Kaltschneidvorrichtung 4 getrennt und im Abstand voneinander über den Walzentisch
5 gef ührt. Die Position einer aus mehreren Stahlstäben 1A bestehenden Handhabungseinheit
auf dem Walzentisch 5 wird durch Detektoren 38 verfolgt und im Rechner gespeichert.
Am Ende des Tisches 5 trifft die führende Stirnfläche des Stahlstabes 1A auf den
Anschlag 36A. Wenn, wie in den Figuren 15a und 15b gezeigt, die führende Stirnfläche
des Stahlstabes 1A auf den Anschlagkopf 39 trifft, wird dieser um einen Achszapfen
40 so verschwenkt, dass er dadurch einen Grenzschalter 41 betätigt.
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Die Anzahl der vorgesehenen Anschlagköpfe 39 und der jeweils mit diesen
verbundenen Grenzschalter 41 ist gleich der Anzahl der Nuten, die die Walzen des
Walzentisciies 5 aufweisen. Die
Grenzschalter 41 erzeugen Ausgangssignale,
die angeben, wieviele Stahlstäbe die vorgegebene lage erreicht haben. Auch diese
durch die Grenzschalter erzeug Len Ausgangssignale.
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werden auf den in den Figuren nicht darqo£-tellten Rechner übertragen.
Unter Steuerung durch die von den Grenzschaltern 41 erzeugten Ausgangssignale wird
der Tisch 5 angehalten, so dass die Stahlstäbe auf dem Tisch 5 durch die Wanderbäume
in die Prüfstrecke 6 überführt werden können. Die jeweilige Position einer Handhabungseinheit
von Staseisen in der Prüfstrecke wird vorzugsweise durch Signale abgehildet, die
nach Vollendung jeweils eines Arbeitstaktes der Wanderbäume erzeugt werden. Das
Feld der Stahlstäbe, aus denen jeweils eine Handhabungseinheit zusammengesetazt
ist, wird durch einen Detekter 42 (Fig. 14) am Eingang in die Prüfstrecke festgestellt.
Das Ausgqangssignal vom Dstcktor 42 wird als Rastersignal an den Rechner weitergegeben.
Wenn dann eine Handhjabungseinheit mit einem oder mehreren Stalstäben, die ausgeworfen
werden sollen, auf den Auswurftisch 10 übertragen w erden, wird die Auswurrfvorrichtung
unter Steuerung durch den Rechner so aktiviert, dass der zurückzuweisende Stahlstab
1B aus der Handhabungseinbeit ausgeworfen und in Richtung des Pfeiles W (Fig. 14)
herausgezogen wird. Wenn die führende Stirnfläche des ausgeworfenen Stahlstabes
1B auf den Anschlag 36B trifft, wird der Grenzschalter 41 in der zuvor iXn Zusammenhang
mit den Anschlag 36A beschriebenen Weise so betätigt1 dass das die Lage des auszuwerfenden
Stahlstabes 1B abbildende Signal. erzeugt und in den Rechner übertragen wird.
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Im Rechner wird dann noch einmal überprüft, ob der auf den Tisch 10
ausgefahrene Stahlstab IB auch tatsächlich der Stab ist, für den der Rechner den
Auswurfbofehl gegeben hat: , Ins besondere auch zu diesem Zweck wird erfindungsgemäss
die Position jedes einzelnen Stahlstabes oder jeder Handhabungseinheit, die aus
mehreren Stäben besteht, durch Detektoren überwacht und verfolgt, die an verschiedenen
Stellen entlang
der Strasse angeordnet sind. Die von den Positionsabtastern
gelieferten Signale worden an einen Rechner übertragen und in diesem gespeichert
und verarbeitet, der direkt an die Abtaster oder Detektoren gekoppelt ist.