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Einrichtung für die anschlägeriose Anschlag-Manipulation ferromagnetischer
Stoffe Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur anschlägerlosen Anschlagmanipulation
ferroma~netischer Stoffe, bei der die Tragkraft durch ein System von Dauermaaneten
mit Polansätzen, die den Tragblock bilden, hervorgerufen wird.
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Die häufigste Art der Manipulation in Lagern, vor allem von Hüttenwerksmaterial,
ist das Anschlagen an den Kranhaken. Diese Manipulation erfolgt durch fachlich geschultes
Anschlapersonal mit Hilfe von verschiedenen Anschlagmitteln unter Benutzung einer
ganzen Reihe von Hilfsmitteln zur Vorbereitunz und Zurichtung des Materials für
das eigentliche Anschlazen.
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Diese Manipulation ist infolge der unumgänglich notwendigen Anwesenheit
der Anschläer in unmittelbarer Nähe der Kranhaken und der an¢eschlagenen Last sehr
gefährlich. Es treten hier eine Anzahl insbesondere der schwersten Unfälle mit einer
erheblichen Zahl von Opfern auf. Die nschloer, die sich unter dem Kran in nächster
Nähe unter der angeschlagenen Last bewegen, werden stets unmittelbar sowohl von
der Last als auch von den Anschlagmitteln bedroht.
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Es besteht daher das Bestreben, derartige Anschlagmittel für die Anschlagmanipulation
zu entwickeln, die die Anwesenheit der Anschlä#r nicht erforderlich machen. Neben
der Erhöhung der Sicherheit stellt ein derartiges System auch einen wesentlichen
Beitrag zur wirtschaftlichen Rationalisieruna dar.
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Es sind z.B. Lasthebe-Elektromagnete bekannt, die jedoch unumgänglich
von der elektrischen Stromzufuhr abhängig sind. Aus Sicherheitsgnrnden können sie
nur dort zur Verwendung kommen, wo im Betrieb die Anwesenheit von Arbeitern unter
dem Kran nicht erforderlich ist, z.B. auf Schrottlagernltzen und dergleichen.
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Bekannt sind auch Vakuumlasthaftgeräte, das sind Einrichtungen nach
der Art der Haftsauger, die jedoch gewöhnlich
eine nur kurze Lebensdauer
der Gummiteile aufweisen und schon dadurch nicht ungefährlich sind.
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Bekannt sind auch Einrichtungen, die die Eigenschaften der Dauermagnete
nützen. Bei diesen wird der magnetische Fluß der Dauermagnete durch Polansätze so
gelenkt, daß er zum Fassen der Lasten benutzt wird. Er kann aber auch innerhalb
der Konstruktion der Einrichtung so kurzgeschlossen werden, daß die zum Fassen der
Last erforderliche Tragkraft nach außen nicht zur Auswirkung kommen kann. Der Nachteil
dieser Einrichtungen besteht allerdings darin, daß sie nur zwei Steuerungseinstellungen
aufweisen, und zwar entweder die Einschaltstellung mit voller magnetischer Kraft
oder die Ausschaltstellung mit minimaler, praktisch nullwertigen Magnettragkraft.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Steuerungsmöglichkeiten derart
zu vergrössern, daß beliebige Werte zwischen Null und dem Höchstwert magnetischer
Kraft mit einfachen Mitteln einstellbar sind.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die aktive Tragkraft des
Magnetfeldes durch das Hilfsmaxnetfeld eines Steuerblocks steuerbar ist, der aus
einem analogen System von Dauermagneten mit Polansätzen besteht, die einen unteilbaren
Steuerblock bilden, der vom Tragblock durch eine Trennfläche getrennt ist und gegenüber
diesem verdrehbar und/oder verschiebbar ist.
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Konstruktiv wird dies z.B. so eelöst, daß die Stellung des Steuerblocks
# gegenüber dem Tragblock durch Drehbewegung aus der zugewendeten in die abgewendete
Lage geändert werden kann, wie es die anliegenden weiter unten beschriebenen Figuren
2 und 3 zeigen. Bei dieser Steuerbewegung bleibt die gegenseitige Lage der magnetischen
Polansätze in übereinstimmenden Ebenen. Das Magnetfeld des Tragblocks bleibt entweder
unbeeinflußt (abgewendete Stellung des Steuerblocks), oder es wird stufenlos kurzgeschlossen
bis zum vollkommenen Kurzschluß (zugewendete Lage des Steuerblocks).
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Ein höherer Effekt wird durch eine besondere Ausführungsform erzielt,
bei der das Abrücken des Steuerblocks mit dessen Verschiebung um Werte bis zu einer
Teilung der Polansätze so kombiniert wird, daß die einander entsprechenden Polansätze
magnetisch übereinstimmend polarisiert werden, wobei beim Aufnehmen einer Last mit
genügender Masse der resultierende Fluß der magnetischen Kraftlinien durch die Polansätze
des Tragblocks um den Fluß der Magnetlinien des Steuerblocks verstärkt wird, wie
es insbesondere aus den weiter unten beschriebenen Figuren 5,6,7,8 und 9 ersichtlich
ist.
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Die Erfindung ermöglicht ein sicheres Greifen einer Last aus ferromagnetischem
Material durch eine Anschlagmanipulation ohne Bedarf eines Anschlägers. Gleichzeitig
ermöglicht
die Einrichtung das Aufgreifen der Last mit einer einstellbaren sicheren Tragkraft
und nach deren mäßigem Anheben aus dem Stapel ermöglicht sie durch Verstärkung des
Tragmagnetfeldes auf das Maximum so die Erzielung des erforderlichen Vielfachens
der Sicherheit für die eigentliche sichere Manipulation.
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Da die eigene Tragkraft der Einrichtung der Erfindung vollkommen unabhängig
ist von jedweder Energiezufuhr, kommt keinerlei Gefahr eines Verlustes der Tragkraft
in Betracht. Die Einrichtung ist vollkommen sicher.
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Das Wesen der Erfinden ist nachstehend anhand einiger möglicher Ausführungen
der Einrichtung der Erfindung, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind,
näher erläutert. Es zein: Figur 1 einen Längsschnitt durch die Einrichtunlg, bei
dem die Trennfläche zwischen dem Trag- und dem Steuerblock Zylinderform hat und
sich der Steuerblock in der abgewendeten Stellung befindet.
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Figur 2 den Gegenstand der Figur 1 in Stirnansicht, Figur 3 zeigt
schematisch die Kraftlinien des Magnetfeldes im Schnitt nach Figur 2 für den Fall,
daß die einander entsprechenden Polansätze des Steuer-und des Tragblockes magnetisch
entgegengesetzt nolarisiert werden, Figur 4 die Änderung des Kraftlinienflusses
der magnetischen Felder für die zugewendete Stellung des Steuerblocks, d. h. bei
gegenseitiger Aufhebung der magnetischen Felder für die Einrichtung
der
Figur 3.
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Fig. 5 den Kraftlinienfluß fiir die zugewendete Stellung des Steuerblocks,
jedoch gegenüber der Situation nach Fig. 4 um eine Teilung der Polansätze in Richtung
der Achse des Steuerblocks so verschoben, daß die einander entsprechenden Polansätze
magnetisch übereinstimmend polarisiert werden und die resultierenden Magnetfelder
eine maximale Verstärkung erfahren.
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Fig. 6 eine Anordnung in Stirnseitenansicht, bei der die Trennfläche
zwischen dem Trag- und dem Steuerblock eben ist und die Betätigung des Steuerblocks
durch eine Translationsbewegung erfolgt.
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Fig. 7 eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 6 in einer Stellung,
bei der sich die Magnetfelder aufheben.
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Fig. 8 eine Seitenansicht entsprechend Fig. 7 in einer Zwischenstellung.
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Fig. 9 eine Seitenansicht entsprechend Fig. 7 und 8 in einer Stellung,
bei der sich die Magnetfelder verstärken.
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Die Einrichtung der Erfindung besteht aus dem Tragblock 1, der aus
einer größeren Anzahl orientierter Dauermagnete 2 zusammengesetzt ist, deren Polorientierung
mit S (Süd) bzw.
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N (Nord) bezeichnet ist. Diese bilden mit den gemeinsamen Polansätzen
3 aus Werkstoff mit hoher Permeabilität einen unteilbaren Block mit gerichtetem
magnetischem Fluß, der als Tragkraft benutzt werden kann. Die Einrichtung besteht
weiter aus dem Steuerblock 5, den man auch als Kurzschlußblock bezeichnen könnte.
Dieser ist ebenfalls wie der Tragblock 1 aus den orientierten Dauermagneten 7 mit
gerichtete Magnetfeld zusammengesetzt, der für die in den Figuren 1,2,3 und 4 schematisch
angedeutete Lösung im Gegensatz zum Tragblock 1 umgekehrt polarisierte Polansätze
6, somit also ein entgegengesetzt orientiertes Magnetfeld hat. Dessen Abstand ist
vom Tragblock 1 einstellbar, und zwar in einem Bereich, der zum Steuern und Bettieen
des Magnetfeldes des Tragblocks 1 erforderlich und ausreichend ist. In der angedeuteten
Lösung ist der Steuerblock 5 drehbar um die Achse 8 ausgeführt. Die beiden Grenzlagen
des Steuerblocks gegenüber dem Tragblock 1 - die abgewendete Lage und die zugewendete
- sind in Fig. 3 und 4 schematisch wiedergegeben. In der abgewendeten Lage des Steuerblocks
5 nach Fig. 3 wird das Magnetfeld des Tragblocks l durch den Steuerblock 5 nicht
beeinflußt, es ist vollkommen frei und kann voll an der Tragspannfläche 4 zum Greifen
der Last verwendet werden. In Fig. 3 sind schematisch die Kraftlinien der Magnetfelder
sowohl des Tragblocks 1 als auch des Steuerblocks 5 unter diesen Verhältnissen,
d.h. bei ab gewendeter Stellung des Steuerblocks 5 angedeutet.
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Nach dem Umstellen des Steuerblocks 5 in die zugewendete Lage, wie
es schematisch in Fig. 4 angedeutet ist, d.h. zugewendet zum Tragblock 1, kommt
es zu einer gegenseitigen
Verknüpfung der Kraftlinien beider Magnetfelder,
des Tragblocks 1 und des Steuerblocks 5, also zu einem "Kurzschließen", wie es schematisch
mit dem Verlauf der Kraftlinien beider Magnetfelder angedeutet wird. Das Magnetfeld
des Tragmagnetblocks 1 wird in diesem Falle praktisch vollkommen durch das Magnetfeld
des Steuerblocks 5 gebunden und die Tragkraft des Magnetfeldes des Tragblocks 1
durch dieses "Kurzschließen" praktisch aufgehoben.
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In den Zwischenlagen des Steuerblocks 5, die geeignet einstellbar
sind, erreicht man durch das "Kurzschließen" bzw. Schwächen der Tragkraft verschieden
angemessene Stufen und dadurch nach Wahl auch einstellbare Stufen der Tragkraft
der Einrichtung. Nach dem Festhalten der Last mit der gewählten Tragkraft besteht
so die Möglichkeit, im geeigneten Augenblick durch volles Abwenden des Steuerblocks
5 die Tragfähigkeit der Einrichtung zu verstärken und so das geforderte Vielfache
der Sicherheit für die Manipulation mit dieser Einrichtung - für den Hängetransport
am Haken - zu gewährleisten.
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Ein höherer und vollkommenerer Ausnutzungsrad des Effektes des magnetischen
Anziehungsvermögens des Tragblocks 1 läßt sich durch die Ausführungsform der Figur
5 erzielen.
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Die Grundausführung des Tragblocks 1 und des Steuerblocks 5 bleibt
hier übereinstimmend mit der nach Fig. 1 bis 4 beschriebenen Einrichtung. Die Einrichtung
der Fig. 5 unterscheidet sich darin, daß die Einstellbarkeit des Steuerblocks 5
in dem Sinne ergänzt ist, daß sich in der abgewendeten Stellung vom Tragblock 1
der Steuerblock 5 gegenüber dem Tragblock 1 in der Richtung seiner Achse R um eine
Teilung der Polansätze so verstellen läßt, daß im Gegensatz zur Situation nach der
Einrichtung in den Fig. 1 bis 4 gegenüber den Polansätzen des Tragblockes 1 miteinander
übereinstimmend orientierte Polansätze des Steuerblocks 5 zu stehen kommen, so daß
in der zugewendeten Lage, die das Schema in Fixe~. 5 zeigt, bei der Festspannung
einer ebenen Last mit genügender Dicke sich die volle Sättigung der Polansätze des
Tragblocks mit Hilfe des Flusses der magnetischen Kraftlinien des Steuerblocks 5
und damit auch die maximale Tragkraft der Einrichtung im Sinne der Erfindung erreichen
läßt.
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Der gleiche vorteilhafte Effekt wird bei einer Anordnung erzielt,
die schematisch in den Fig. 6,7,8 und 9 dargestellt ist. Hier besteht der Unterschied,
daß die Trennfläche zwischen dem Steuerblock 5 und dem Tragblock 1 nicht mehr zylindrisch
ist, sondern eben. Die Umstellung des Steuerblocks 5 um eine Teilung der Polansätze
gegenüber dem Tragblock 1 erfolgt jetzt durch eine z.B. in Fig. 8 mit Pfeilen angedeutete
Translationsbewegung, und zwar so, daß durch diese Bewegung des Steuerblocks 5 analog
zu Fig. 5
die verlangte Empfindlichkeit sowohl der Einstellbarkeit
als auch der Steuerbarkeit der magnetischen Tragkraft des Blocks 1 ermöglicht und
gewährleistet wird, und zwar mit einer Empfindlichkeit, die zur Steuerung von der
maximalen Schwächung der Tragkraft - bei nicht übe reinstimmender Polarisierung
der korrespondierenden Polansätze - stufenlos bis zur maximalen Verstärkung der
Tragkraft - bei übereinstimmender Polarisierung der korrespondierenden Polansätze
- notwendig und ausreichend ist, und zwar bei garantierter Kontrolle der Tragkraft
und der Sicherheit der Anschlagmanipulation. In den Zwischenstellungen kann dann
je nach Bedarf eine beliebige Tragkraft vom Minimum bis zum Maximum eingestellt
werden, die man auch mit Fern anzeige und Fernsteuerung noch wirtschaftlicher nutzen
kann.