Handhabungstechnik

Materialfluss für lange Stange

Zuteiler der Superlative

Alles was ziemlich groß und alles was miniaturhaft klein ist bereitet uns in der Handhabung Probleme. Stangen, Profilrohre und Holzbalken gehören zu den langen Arbeitsgegenständen, weil sie in einer Dimension alle anderen Abmaße beträchtlich übertreffen. Wie kann man solche Objekte einem Prozess zuführen? Das Problem ist nicht neu. Bereits vor 130 Jahren hatte man Drehautomaten mit Magazinzuführung und Revolverdrehautomaten mit Stangenzuführung ausgestattet. Eine wichtige Handhabungsfunktion ist das Vereinzeln von Stangen. Vorrichtungen zum Mechanisieren und Automatisieren dieser Funktion sind heute Stand der Technik oder werden für Spezialanwendungen als Sonderlösung ausgearbeitet. Etwas Umdenken ist allerdings erforderlich: „Für einen Riesen passt nicht das Maß eines Zwerges.“ (Georg Büchner)

Erste Stufe: Mechanisierung

Langgut wird häufig im Bund angeliefert und muss dann vereinzelt werden. Nicht immer erlauben aber die wirtschaftlichen Randbedingungen schon das automatische Zuteilen. Dann wird man eine von Hand gesteuerte Einrichtung vorsehen, die den Vorgang wenigstens mechanisiert. In Bild 1 wird ein Beispiel gezeigt. Das Vereinzeln von Flachstahlstangen geschieht in drei Stufen, indem ein Teilevorrat von Mulde zu Mulde weitergegeben wird. Dabei werden immer kleinere Teilmengen gebildet. In der letzten Stufe wird die Hubbewegung so dosiert, dass gerade eine Stange Flachstahl ausgegeben wird. Diese wird dann mit einem Rollengang der Bearbeitungsmaschine zugeführt.

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Auch im zweiten Beispiel wird wegen großer Zykluszeiten das Vereinzeln und Eingeben in eine Maschine noch manuell nach Sicht gesteuert. Erschwerend wirken hier noch die unterschiedlichen Durchmesser der magazinierten Holzstämme. Der hydraulisch angetriebene Hubarm besitzt eine Ladewiege als Lastaufnahmemittel. Diese übernimmt das Handhabungsobjekt. Dann wird der Wagen zur Bearbeitungsmaschine gefahren. Für größere Leistungsansprüche gibt es natürlich auch verkettete und automatisierte Anlagen.

Vereinzeln in der Teilefertigung

Der Werkstückfluss rohr- und stangenförmiger Teile mit einem Längen-Durchmesser-Verhältnis von mehr als 5 ist in der Praxis häufig anzutreffen. In der Teilefertigung sind dann oft auch die mengenmäßigen Randbedingungen gegeben, um Vorrichtungen für das automatisierte Vereinzeln einzusetzen und diese in den Gesamtablauf des Prozesses einzubinden. In Bild 3 wird dafür ein Zuteiler mit Zungenhebel gezeigt. Die Teile sind als Werkstückschlange auf einer Rollbahn magaziniert. Zungenhebel und Sperrhebel bilden eine Schleuse, die durch abwechselnde Aktivität jeweils ein Teil freigibt und den Rest zurückhält. Der Mechanismus ist mehrfach nebeneinander anzuordnen und zeitsynchron zu betätigen, denn die Stangen können viele Meter lang sein. Der Anschlag muss so beschaffen sein, dass er den Anfahrstoß der anrollenden Teile ohne wesentliche geometrische Lageverschiebungen aufnimmt. Der Zungenhebel lässt sich längs der Abrollstrecke verschieben. Damit ist eine genaue Einstellung auf den Stangendurchmesser möglich. Ändert sich der Stangendurchmesser niemals, dann kann auf eine Verstellung verzichtet werden. Es bietet sich dann übrigens auch ein Drehschieber als aktives Element an, der Freigeben und Sperren mit einem Element ausführen kann.

Eine andere Bauform zeigt das Bild 4. Diese Zuteileinrichtung für Rohre und Stangen mit großem Länge-Durchmesser-Verhältnis besteht aus einem, in zwei Böcken geführten Hubbalken mit einstellbaren Schwenkhebeln. Bei der Abwärtsbewegung des Hubbalkens klappen die Hebel ein und gelangen dann wieder unter die nächste zuzuteilende Stange. Im Aufwärtshub sind die Hebel starr und befördern eine Stange oder mehrere dünne Stangen (je nach Einstellung) nach oben zur Abrollbahn. Sie werden in der Regel als Werkstückschlange auf der Magazin-Rollbahn bereitgestellt. Der Hubbalken wird in einem U-Profil mit Bordrollen geführt. Die Hubkraft F wird hydraulisch oder elektromotorisch über eine Kette an den Hubbalken geleitet. Mit diesem Prinzip können Stangen bis zu 15 Meter Länge funktionssicher zugeteilt werden.

Maschinenintegrierte Zuteiler

Moderne Anlagen zum Drehen von der Stange oder zum Trennen derselben in Einzelstücke verfügen heute integriert über die komplette Zuführtechnik vom Stangenmagazin, der Vereinzelung und dem Materialvorschub in die Wirkzone. Eine von mehreren technischen Möglichkeiten zur Stangenvereinzelung sind Gurtablagemulden, die das Stangen- oder Rohrbündel aufnehmen. Das Prinzip wird in Bild 5 gezeigt. Wird der Gurt allmählich aufgerollt, dann hebt sich der gesamte Speichervorrat und von den obersten Teilen, Vollmaterial oder Rundrohre, können einige Stangen von an einer Kette laufenden Nocken zur Abrollbahn bewegt werden. Dort übernimmt dann ein Rotorzuteiler die weitere Arbeit, also das Vereinzeln. Von solchen Zuführmodulen wird außerdem verlangt, dass sie gut zugänglich, leicht umstellbar und problemlos zu bestücken sind.Stefan Hesse

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