DE69908480T2

DE69908480T2 - Mit veränderbarer Kraft arbeitender Auslademechanismus für auf eine Haspel geladenes Material

Info

Publication number: DE69908480T2
Application number: DE69908480T
Authority: DE
Inventors: Tero Rapila; Pertti Lehto
Original assignee: DRILL LAIHIA T Oy; T Drill Oy
Current assignee: DRILL LAIHIA T Oy; T Drill Oy
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: US6152396A; KR19990083144A; ES2195534T3; FI980854A0; EP0950630A1; DE69908480D1; FI980854A; FI112464B; JPH11314850A; BR9901826A; EP0950630B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen mit veränderbarer Kraft arbeitenden Auslademechanismus für auf ein eine Haspel geladenes Rohr oder eine Stange aus Metallmaterial, umfassend:

– eine Haspel zur Aufnahme von Metallmaterial in Form eines Rohres oder einer Stange,
– einen Abgabemotor zur Unterstützung der Entladung der Haspel,
– ein externes Zuggerät zur diskontinuierlichen Aufbringung einer Abgabezugkraft auf das auszuladende Material,
– eine Umlenkrolle zwischen der Haspel und dem externen Zuggerät,
– eine Ausrichteinheit zwischen der Umlenkrolle und dem Zuggerät, wobei die Ausrichteinheit Richtwalzen mit einer Ausrichtung umfasst, die parallel zu der Zugrichtung des Materials ist und
– eine elastische Anordnung in Verbindung mit der Umlenkrolle zur Einstellung der Ausladekraft, wobei die von der elastischen Anordnung erzeugte Gegenkraft für die Abgabezugkraft derart angepasst ist, dass diese durch einen einstellbaren Gas- oder Flüssigkeitsdruck erzeugt wird, und die elastische Anordnung einen Betriebsbereich umfasst, der einen bestimmten Versatz für die Umlenkrolle erlaubt, wobei die elastische Anordnung bei Betrieb in diesem Bereich eine Gegenkraft erzeugt, die durch den einstellbaren Gas- oder Flüssigkeitsdruck für die Ausladezugkraft bestimmt ist und somit die Fluktuationen der Zugspannung in dem Material reduziert, wobei ein Sensor zur Verschiebung der Umlenkrolle zur Steuerung des Auslademotors angepasst wird, um die elastische Anordnung innerhalb des Betriebsbereichs zu halten.

Diese Art zuvor bekannter Mechanismen haben Gewichte oder eine Feder als elastisches Mittel zur Einstellung einer Ausladezugkraft eingesetzt. Ein mit der Verwendung von Gegengewichten verbundenes Problem ist eine große Trägheit, durch welche, als Ergebnis von Geschwindigkeitsschwankungen, das Material großen Spannungsänderungen ausgesetzt wird. Ein Problem bei Federbelastung ist die Veränderung einer Gegenkraft über einen langen Betriebsbereich sowie die Schwierigkeit, das Startniveau einer Gegenkraft schnell einzustellen, um der Veränderung auszuladender Materialien zu entsprechen
Die DE 37 02 702 A zeigt ein Gerät zur Steuerung der Spannung einer Spiralwindung in einer Drahtwickelvorrichtung. Die Windung wird über drei Ablenkrollen gezogen, von denen die mittlere am Ende eines Hebels liegt. Bei Umlegen des Hebels ist dieser durch einen pneumatischen Druckkolbenzylinder vorgespannt, um so die gesteuerte Spannung der Windung zu verursachen.
Bei Anwendung der Erfindung sind die abzugebenden einschlägigen Materialien Rohre oder Stangen aus Metall, welche von einer Haspel auf ein externes Gerät zur Durchführung eines Schneidens, einer Biegeumformung, einer Stanzung, einer Formgebung oder einem ähnlichen Arbeitsprozess abgegeben werden.
Ein Ziel der Erfindung ist es, einen Auslademechanismus des obigen Typs bereitzustellen, in dem das Rohr oder die Stange zwischen der Umkehrrolle und der Zugvorrichtung seine Richtung unverändert beibehält und die auf ein Material ausgeübten Zugspannungsschwankungen in großem Umfang stabilisiert werden können ohne die zuvor erwähnten Nachteile und mit einem Minimum von Ablenkrollen, um jegliche unnötige Biegung des Rohrs oder der Stange zu vermeiden.
Das Problem wird auf der Basis der kennzeichnenden Merkmale der Erfindung entsprechend des beigefügten Anspruchs gelöst.
Eine exemplarische Ausführungsform der Erfindung soll nun detaillierter mit Bezug zu der beiliegenden Figur beschrieben werden, welche schematisch in einer Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Auslademechanismus gemäß einer Ausführungsform dieser zeigt.
Ein externes Gerät l zieht ein Material 5 mit einer Kraft F von einer Rolle bzw. Haspel 2 ab. Das auszuladende Material 5 umfasst ein Rohr oder eine Stange aus Metall. Das Material 5 wird in dem externen Gerät l bearbeitet. Die in Frage kommende Bearbeitung kann Schneiden, Biegen, Stanzen, Formen oder ähnliches sein. In einem typischen Fall erfordert eine Bearbeitung, dass das Material 5 diskontinuierlich mit Pausen zwischen den Zugzyklen weggezogen wird. Da die Materialhaspel 2 in der Tat sehr schwer sein kann, würde das Material 5 hohen Zugspannungsschwankungen ausgesetzt sein, wenn das Material 5 nicht durch eine elastische Anordnung zur Stabilisierung der Zugspannungen durchgeführt würde.
Was diese Erfindung betrifft, umfasst die elastische Anordnung eine mit einer Umlenkrolle 6 verbundene pneumatische Kolben-Zylindereinheit 7, wobei der eine Gegenkraft erzeugende Gasdruck mit einem Regelventil 9 regulierbar ist, welches, durch die Zwischenführung einer Röhre 8, einen konstanten Druck in dem Raum des Zylinders 7 neben der Kol- benstange aufrechterhält. Somit ist die Umlenkrolle 6 imstande, sich derart über einen gewissen Versatz A in Richtung des externen Geräts l zu bewegen, dass eine für die Kraft F erzeugte Gegenkraft nahezu konstant bleibt. Während die Zuggeschwindigkeit schwankt und die Haspel 2 eine schwankende Rotationsgeschwindigkeit aufweist, wird das Material 5 dennoch eine Zugspannung aufweisen, welche im Wesentlichen konstant bleibt. Der Grad der Zugspannung wird bestimmt auf der Basis eines in dem Zylinder 7 existierenden Gasdrucks. Zusätzlich kann das Ventil 9 zur Einstellung mehrerer Grade von konstantem Druck in dem Zylinder 7 verwendet werden, was die Regulierung einer Vielzahl von Zugspannungsgraden in Ubereinstimmung mit jeglichem gegebenen auszuladenden Material 5 ermöglicht.
Folglich hat die elastische Anordnung 7–9 einen Betriebsbereich, der den gewissen Versatz A für die Umlenkrolle 6 gestattet. Um die elastische Anordnung 7–9 im Betriebsbereich zu halten ist ein Auslademotor 3 zur Steuerung durch einen Sensor 10 für die Verschiebung der Umlenkrolle 6 derart angepasst, dass die Haspel eine Ausladerate hat, die ansteigt, wenn die Umlenkrolle 6 sich in Richtung der Materialrolle 2 und des externen Gerätes l bewegt und die Ausladerate sich reduziert, wenn die Umlenkrolle 6 sich in die entgegengesetzte Richtung bewegt.
Der Verschiebungssensor kann kontinuierlich arbeiten, z. B. ein linearer Potentiometer oder er kann stufenweise arbeiten, mittels mehrerer sequentieller Positionssensoren. Ein von dem Verschiebungssensor 10 empfangenes Signal wird zur Steuerung, durch das Zwischenstück einer Regeleinheit 12, der Rotationsgeschwindigkeit des Motors 3 oder des Übersetzungsverhältnisses zwischen dem Motors 3 und der Haspel 2 benutzt. In dem dargestellten Fall ist die Kolbenstange des Zylinders 7 und die bewegliche Komponente des Verschiebungssensors mit einem Element 11 verbunden, welches mit der Umlenkrolle 6 längs bewegbar ist und welches unterstützt ist, um linear entlang Führungsstangen 13 hin und her bewegt zu werden. Die Bewegung der Umlenkrolle 6 ereignet sich als Ergebnis der Schwankungen von Umkehrkräften, welche von der elastischen Anordnung 7–9 und dem Zuggerät 1 erzeugt werden. Was wesentlich ist, ist dass diese Wirkungsweise der Umlenkrolle 6 parallel zu der Ausladezugkraft F ist und der Zugrichtung des Materials 5 ist, wobei die zwischen der Umlenkrolle 6 und dem Zuggerät 1 herrschende Richtung des Materials 5 unverändert bleibt. Somit ist es möglich, zwischen der Umlenkrolle 6 und dem Zuggerät 1 eine mit Ausrichtrollen versehene Ausrichteinheit 14 zu verwenden, die eine gerade Ausrichtung aufweist, die stets parallel zu der Zugrichtung des Materials verläuft.
Des Weiteren muss die Umlenkrolle 6 einen ausreichenden Radius besitzen, um das Material nicht zu formen, sondern nur dessen Transportrichtung um 180° ab- oder umlenken.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist geeignet, um das Material so gerade wie möglich zu dem Zuggerät 1 zu bringen. Die Komponenten sind auf Rahmenstrukturen montiert, die nicht dargestellt sind und die von einem Fachmann auf verschiedene Art und Weise umgesetzt werden können.
Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung ist, dass die als „ein Puffer-Speicher" für Zugspannung funktionierende elastische Anordnung 7–9 eine fast permanente konstante Gegenkraft über den relativ langen Versatz A produziert. Die durch den Verschiebesensor 10 bewirkte Steuerung der Versatzrate stellt sicher, dass die elastische Anordnung stets innerhalb des Arbeitsbereichs bleibt.
Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielswiese kann die pneumatische Gegenkraft der elastischen Anordnung auf einem von einem Ventilator erzeugten Druck basieren, welcher auf das lineare Bewegungselement aufgebracht wird. Die elastische Anordnung kann durch den Gebrauch eines Fluss-Drosselregelventils ebenfalls hydraulisch konstruiert sein, welches mittels eines den die Gegenkraft erzeugenden Druck überwachenden Drucksensors gesteuert wird. Viele andere Varianten des strukturellen Aufbaus sind innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ebenfalls denkbar.

Claims

Vorrichtung zur Abgabe von auf einer Rolle geladenem Rohr oder geladener Stange aus Metallmaterial mit variabler Kraft, wobei die Vorrichtung umfasst: – eine Rolle (2) zur Aufnahme von Metallmaterial in Form von Rohr oder Stange, – einen Abgabemotor (3) zur Unterstützung beim Entladen der Rolle (2), – ein externes Zuggerät (1) zur diskontinuierlichen Aufbringung einer Abgabezugkraft (F) auf das abzugebende Material, – eine Umlenkrolle (6) zwischen der Rolle (2) und dem externen Zuggerät (1), – eine Ausrichteinheit (14) zwischen der Umlenkrolle (6) und dem Zuggerät (1), wobei die Ausrichteinheit (14) Richtwalzen mit einer Ausrichtung umfasst, die parallel zu der Zugrichtung des Materials (5) ist und – eine elastische Anordnung (7–9) in Verbindung mit der Umlenkrolle (6) zur Einstellung der Abgabekraft, wobei die von der elastischen Anordnung (7–9) erzeugte Gegenkraft für die Abgabezugkraft derart angepasst ist, dass diese durch einen einstellbaren Gas- oder Flüssigkeitsdruck erzeugt wird, und die elastische Anordnung (7–9) einen Betriebsbereich umfasst, der einen bestimmten Versatz (A) für die Umlenkrolle (6) erlaubt, wobei die elastische Anordnung (7–9) bei Betrieb in diesem Bereich eine Gegenkraft erzeugt, die durch den einstellbaren Gas- oder Flüssigkeitsdruck für die Abgabezugkraft (F) bestimmt ist und somit die Fluktuationen der Zugspannung in dem Material (5) reduziert, wobei ein Sensor (10) zur Verschiebung der Umlenkrolle (6) zur Steuerung des Abgabemotors (3) vorgesehen ist, um die elastische Anordnung innerhalb des Betriebsbereichs zu halten, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrolle (6) als Wirkung der Schwankung der von der elastischen Anordnung (7–9) und dem Zuggerät (l) erzeugten Rückkräfte derart angepasst ist, dass sich diese entlang von Gleitschienen (13) linear hin und zurück und parallel zu der Abgabezugkraft (F) und der Zugrichtung des Materials (5) bewegt, wobei das zwischen der elastischen Anordnung und dem Zuggerät (1) verbleibende Material bei Bewegung des Materials in seiner Richtung unverändert verbleibt, dass die elastische Anordnung eine Kolben-Zylinder-Einheit (7) mit einem mittels eines Regelventils (9) justierbaren Gasdruck umfasst, der eine justierbare, konstante Gegenkraft aufrechterhält und dass ein Verschiebungssensor (l0) derart angepasst ist, um eine Regeleinheit (12) des Abgabemotors (3) kontinuierlich oder schrittweise mit einer Regelsignalvariablen als Funktion der Verschiebung der Umlenkrolle zu versorgen, wobei das Signal die Abgabegeschwindigkeit der Rolle (2) erhöht, wenn sich die Umlenkrolle (6} in Richtung auf die Materialrolle (2) und das externe Gerät (l) bewegt.