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Dokumentenidentifikation DE19539844C2 12.10.2000
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Transportieren von Werkstückträgern auf Förderbahnen zwischen Arbeitsstationen
Anmelder Krups GmbH, 56307 Dernbach, DE
Erfinder Krups, Peter, 56584 Anhausen, DE;
Krups, Matthias, 53639 Königswinter, DE
Vertreter Flaig, S., Dipl.-Ing. (FH), Pat.-Anw., 47239 Duisburg
DE-Anmeldedatum 26.10.1995
DE-Aktenzeichen 19539844
Offenlegungstag 30.04.1997
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.10.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.10.2000
IPC-Hauptklasse B65G 47/29

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transportieren von Werkstückträgern auf Förderbahnen zwischen Arbeitsstationen, bei dem mehrere Werkstückträger im Bereich einer Arbeitsstation gestaut und später weiterbewegt werden, wobei ein möglichst geringer Staudruck zwischen den Werkstückträgern aufrechterhalten wird.

Die Förderbahnen sind praktisch als Doppelgurtförderer, Kettenförderer, Gliederbandförderer, Staurollenförderer, Staukettenförderer u. dgl. ausgeführt.

Zwischen den Arbeitsstationen sind in Montage bzw. Behandlungsstrecken Puffermöglichkeiten erforderlich, um die Stückzeit des vom Werkstückträger getragenen Werkstücks zu berücksichtigen und die arbeitsplatzspezifischen Unterschiede in der Bearbeitung gegenüber anderen Arbeitsplätzen auszugleichen. Die Puffer werden durch Aufhalten von einem oder mehreren Werkstückträgern gebildet, wobei die Förderbahn naturgemäß weiterbewegt wird, d. h. unter den Werkstückträgern hindurch gezogen werden muß. Dabei kommt es zu einer schleifenden Beanspruchung der Förderbahn, die unangemessen abgenutzt wird. In den Staustrecken sind die Fördersysteme in der Regel so ausgelegt, daß eine geringstmögliche Friktion zwischen dem Werkstückträger und der Förderbahnoberfläche aufgebaut wird, so dass bei einem Stau der Werkstückträger die Förderbahn unter der Gruppe von Werkstückträgern hindurchläuft, ohne einen unerwünschten Verschleiß zu verursachen.

Je nach Taktfolge des Fördersystems bzw. des Montage- und/oder Handhabungssystems und der Arbeitstaktzeit für das jeweilige Werkstück, muß ein Werkstückträger, um Platz zu schaffen und um die Anzahl der durchlaufenden Werkstücke zu erhöhen, beschleunigt werden. Bei allen bekannten Förderbahnen ist es jedoch nicht möglich, Beschleunigungskräfte aufzubringen, falls nicht Zusatzeinrichtungen eingesetzt werden. Solche Zusatzeinrichtungen bestehen z. B. aus Verschiebezylindern mit Verschiebestangen und verursachen einesteils zusätzliche Kosten und andernteils nehmen die Zusatzeinrichtungen wertvollen Platz bzw. Raum weg.

Die Erfindung geht von einer bekannten Lösung aus (DE 33 02 273 C1), die jedoch das Problem der Übertragung unterschiedlicher Bewegungs- bzw. Beschleunigungskräfte nicht anspricht.

Hierzu ist ferner ein Verfahren zum Transportieren von Werkstücken auf Förderbahnen zu einer Arbeitsstation (Packmaschine) bekannt (GB 964 165), bei dem mehrere Werkstücke im Bereich einer Arbeitsstation an einem Anschlag gestaut und später weiterbewegt werden, wobei ein Fördergurt nur mit einer kleinen Friktion an der Unterseite der Artikel vorbeischleift. Dazu sind jedoch zwei getrennte Förderbahnen erforderlich und die Artikel werden ohne Werkstückträger transportiert. Dabei treten die geschilderten Schwierigkeiten nicht auf und zudem findet das Verfahren nur über sehr lange Strecken statt.

Ein anderes bekanntes Transportverfahren zeigt ebenfalls aneinander gereihte Förderbahnabschnitte, die teilweise aus Förderbändern und teilweise aus Rollenabschnitten bestehen (US 5 341 915). Dabei werden hintereinanderliegende, getrennte Fördermittel mit unterschiedlicher Friktion ausgestattet. Jedoch werden auch hier Fertigprodukte transportiert, die keiner besonderen Behandlung zu unterziehen sind.

Ein anderes bekanntes Transportverfahren (US 3 263 794) beruht ebenfalls auf aneinandergereihten Fördermitteln, so dass eine nachteilig lange Förderstrecke entsteht, die aus Kettenförderer und Bandförderer gebildet ist, die jedoch bei Anwendung von Werkstückträgern unbrauchbar wäre.

Der Erfindung liegt die spezielle Aufgabe zugrunde, innerhalb einer Förderbahn Zonen zum Aufstauen von Werkstückträgern mit weitestgehend verschleißfreier Bewegung zwischen Werkstückträger und Förderbahn zu schaffen und bei hohem Werkstückträgeranstau wieder hohe Beschleunigungskräfte trotz der grundsätzlich niedrigen Friktion zu erzielen und dabei ohne Zusatzeinrichtungen auszukommen.

Die gestellte Aufgabe wird verfahrenstechnisch und erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in Förderbahnabschnitten mit gleichem Fördermittel, die in Transportrichtung vor einer Arbeitsstation liegen, eine niedrige Friktion, die zum Antrieb der Werkstückträger ausreicht, zwischen Werkstückträgern und Förderbahn des gleichen Fördermittels eingestellt wird und dass in Transportrichtung an der oder hinter der Arbeitsstation die Friktion zwischen Werkstückträgern und Förderbahn des gleichen Fördermittels erhöht wird. Durch den Wegfall der Zusatzeinrichtungen werden Vorteile der wirtschaftlichen Herstellung, der Wartungsersparnis und der Investitionen erzielt. Dabei entfällt vor allem der zusätzliche Platz- und Raumbedarf. Die Erhöhung der Friktion an den vorherbestimmbaren Bereichen führt zu der gewünschten höheren Antriebs- bzw. Beschleunigungskraft, so daß die Werkstückträger schneller abtransportiert werden können, um z. B. einen Stau zeitlich gesteuert abzubauen.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die erhöhten Friktionskräfte durch form- und/oder kraftschlüssige, sich während der Bewegung ergebende Verbindungen zwischen Förderbahn und Werkstückträgern erzeugt werden. Somit ist es möglich, ein und denselben Werkstückträger sowohl in Streckenabschnitten mit niedriger Friktion zum Stauen als auch in Streckenabschnitten mit hoher Friktion zu verwenden.

Die Bewegungskräfte zur Auflösung eines Werkstückträgerstaus werden derart genutzt, dass die während der Bewegung sich ergebenden Form- und/oder Kraftschlussverbindungen im Sinne einer zu beschleunigenden Bewegung in aufeinanderfolgenden Impulsen übertragen werden.

Die gestellte Aufgabe wird ferner vorrichtungstechnisch aufgrund einer Vorrichtung für den Transport von Werkstückträgern mittels Förderbahnen zwischen Arbeitsstationen, mit einem Stauabschnitt vor einer Arbeitsstation, wobei zwischen Förderbahnoberfläche und Werkstückträgerunterseite eine für die Transportbewegung der Werkstückträger ausreichende Friktion besteht, gelöst.

Die Zonen geringerer und höherer Friktion zwischen Werkstückträgern und Förderbahn werden erfindungsgemäß dadurch geschaffen, dass in einzelnen, vorherbestimmten Förderbahnabschnitten die Förderbahn an der Förderbahnoberfläche mit Form- und/oder Kraftschlusselementen versehen ist, die mit jeweils an den Werkstückträgern vorgesehenen, gegenüberliegenden, in Bewegungsrichtung verlaufenden Ausnehmungen bzw. Vorsprüngen zusammenwirken und dass die Werkstückträger mit ihren Werkstückträgerunterseiten neben den Ausnehmungen bzw. Vorsprüngen auf der Förderbahn mit der zum Antrieb benötigten Friktion aufliegen. Damit können alle Arten von Förderbahnen, wie z. B. Staurollenförderer und Doppelgurtförderer aus- oder umgerüstet werden.

Die Form- und/oder Kraftschlußverbindungen können auf verschiedene Weise gestaltet sein. Vorteilhaft ist nach weiteren Merkmalen, dass in dem Förderbahnabschnitt auf der Förderbahnoberfläche die Vorsprünge vorgesehen sind, die in Bewegungsrichtung durchgehend verlaufende Ausnehmungen des Werkstückträgers eingreifen. Diese Ausnehmungen können leicht in Form von Längsrillen in die Laufseiten (Unterseiten) der Werkstückträger eingeformt sein. Werkstückträger und angetriebene Förderbahn sind dabei aufeinander abgestimmt. Es greifen partiell paarweise ineinandergeführte Oberflächen von Werkstückträgern und Förderbahn zeitweise ineinander ein.

Nach weiteren Merkmalen ist vorgesehen, dass die Förderbahn zumindest einseitig, bezogen auf ihre Mittellängsachse, mittels in Bewegungsrichtung auf einer Linie liegenden Form- und/oder Kraftschlusselementen versehen ist. Dadurch besitzt die Förderbahn zwei verschiedene Ausprägungsformen. Zum einen ist eine ohne Formschlussverbindungen gestaltete Oberfläche vorhanden und zum anderen sind Formschlusselemente der Förderbahn-Oberfläche für den Beschleunigungsbereich gegeben.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Ausnehmungen in den Werkstückträgern mit in Bewegungsrichtung aufeinanderfolgenden Formflächen versehen sind, die mit den korrespondierenden Vorsprüngen der Förderbahn zusammenwirken. Dadurch besitzt ein Werkstückträger zwei verschiedene Laufflächen. Die eine Auflagefläche befindet sich links und rechts neben einer Längsausnehmung bzw. Längsrille. Mit diesen Flächen liegt der Werkstückträger auf der Förderbahn auf, unabhängig davon, ob die Förderbahn die Form- und/oder Reibschlussverbindungen besitzt oder nicht. Die andere Auflagefläche befindet sich innerhalb der Längsausnehmung bzw. der Längsrille im Werkstückträger. Diese Lauffläche kommt nur dann mit der Förderbahn in Berührung, wenn die Förderbahn korrespondierende Form- und/oder Reibschlussverbindungen aufweist. Diese Lauffläche im Werkstückträger muß nicht separat in Form einer Längsausnehmung bzw. einer Längsrille ausgebildet sein, sondern kann auch in die Lauffläche eines Werkstückträgers unmittelbar eingearbeitet sein.

Die Ausbildung der Form- und/oder Reibschlussverbindungen kann vielgestaltig sein. Eine bevorzugte Ausbildung besteht darin, dass die Formflächen eine zahnstangenähnliche Ausgestaltung bilden und dass die Vorsprünge der Förderbahn aus einem korrespondierenden Zahnkranz bestehen. Dadurch, dass die Zahnstange im Werkstückträger in der Längsausnehmung bzw. in der Längsrille versenkt ist und dem Werkstückträger auch die links und rechts neben der Längsrille befindlichen Flächen als Laufflächen dienen, kann derselbe Werkstückträger in Staustrecken zusammen mit Rollen ohne einen Zahnkranz transportiert und angestaut werden.

Weiterhin können in Zonen mit gewünscht hoher Friktion, z. B. bei Rollenförderern, die Form- und/oder Reibschlußverbindungen derart gestaltet sein, dass auf einer Förderbahnrolle ringförmige Vorsprünge vorgesehen sind.

Es ist eine Vielzahl von Oberflächenpaarungen möglich, mittels denen die an den erforderlichen Abschnitten erhöhte Friktion erreicht werden kann: Zahnrad/Zahnstange; Zahnriemenscheibe/Zahnriemen (Reibriemen); Konusrad/im Querschnitt konische Längsrille; Gummirad/Reibbelagstreifen.

Eine spezielle Ausführungsform, die besonders vorteilhaft ist, ergibt sich noch daraus, dass auf einer als Doppelgurtförderbahn ausgebildeten Förderbahn innerhalb der Breite eines Fördergurtes angeordnete, zur Bewegungsrichtung querliegende Profilstücke oder Hochprägungen vorgesehen sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 in Vorderansicht einen Werkstückträger auf einer als Rollenförderer ausgeführten Förderbahn bei hoher bzw. niedriger Friktion,

Fig. 2 die Draufsicht auf die Förderbahn mit der Position des Werkstückträgers nach Fig. 1

Fig. 3 eine Vorderansicht eines Werkstückträgers auf einer als Doppelgurtförderer ausgeführten Förderbahn bei hoher bzw. niedriger Friktion und

Fig. 4 die Draufsicht auf die Förderbahn mit der Position des Werkstückträgers nach Fig. 3.

Eine Förderbahn 1 besteht gemäß Fig. 1 aus einem Rahmen 2 einer Transportstrecke und bildet Förderbahnabschnitte 1a zwischen Arbeitsstationen 3, für Werkstückträger 4, wobei zwischen der oberen Förderbahnoberfläche 1b und der Werkstückträgerunterseite 4a eine für die Transportbewegung der Werkstückträger 4 ausreichende Friktion besteht. Mehrere der Werkstückträger 4 sind auf der aus Förderbahnrollen 5 bestehenden Förderbahn 1 aufgelegt und werden im Bereich einer Arbeitsstation 3 gestaut und nach Erledigung der Handhabungsarbeiten später weiterbewegt, wobei zwischen mehreren Werkstückträgern 4 ein möglichst geringer Staudruck aufrechterhalten wird. An der Förderbahnoberfläche 1b sind Form- und/oder Kraftschluss- und/oder Reibschlusselemente 6 gebildet, die mit jeweils an den Werkstückträgern 4 vorgesehenen, gegenüberliegenden, in Bewegungsrichtung 7 verlaufenden Ausnehmungen 8 bzw. Vorsprüngen 9 zusammenwirken. In diesen Förderbahnabschnitten 1a liegen die Werkstückträger 4 mit ihren Werkstückträgerunterseiten 4a neben den Ausnehmungen 8 bzw. Vorsprüngen 9 auf der Förderbahn 1 mit der zum Antrieb benötigen Friktion auf.

In dem Förderbahnabschnitt 1a auf der Förderbahnoberfläche 1b sind die Vorsprünge 9 vorgesehen, die in die in Bewegungsrichtung 7 durchgehend verlaufenden Ausnehmungen 8 eingreifen. Diese Ausnehmungen 8 und diese Vorsprünge 9 bilden zusammen die Form- und/oder Kraftschlusselemente 6, wobei beide auch als Reibschlusselemente wirken können.

Die Förderbahn 1 ist zumindest einseitig, bezogen auf eine Mittellängsachse 10 mittels in Bewegungsrichtung auf einer Linie 11 liegenden Form- und/oder Kraftschlusselementen 6 versehen. Die Ausnehmung 8 kann für das Zusammenwirken mit den Vorsprüngen 9 asymmetrisch zur Mittellängsachse 10, d. h. einseitig oder auch symmetrisch wie in Fig. 2 gezeichnet, angebracht sein. Derartige Ausnehmungen 8 können am Werkstückträger 4 mehrfach nebeneinander parallel verlaufend angeordnet vorhanden sein.

Die Ausnehmungen 8 in den aufeinanderfolgenden Werkstückträgern 4 sind mit in Bewegungsrichtung 7 aufeinanderfolgenden Formflächen 12 versehen, die mit den korrespondierenden Vorsprüngen 9 der Förderbahn 1 zusammenwirken. Die Formflächen 12 können eine zahnstangenähnliche Ausgestaltung bilden und z. B. wie gezeichnet aus einem Zahnkranz 13 bestehen. Die Vorsprünge 9 auf einer Förderbahnrolle 5 können aus ringförmigen Vorsprüngen 9a gebildet sein.

Gemäß Fig. 3 besteht die Förderbahn 1 aus einer Doppelgurtförderbahn 14. Innerhalb der Breite eines Fördergurtes 14a, 14b sind zur Bewegungsrichtung 7 querliegende Profilstücke 15 oder Hochprägungen 15a befestigt bzw. eingeformt.

In den Förderbahnabschnitten 1a - Fig. 4 -, in denen eine höhere Friktion zwischen Werkstückträgern 4 und Förderbahn 1 übertragen wird, greifen die Vorsprünge 9 in die Ausnehmungen 8 bzw. in die dort vorhandenen Formflächen 12, so daß ein Werkstückträger 4 je nach Antrieb der Förderbahn 1 mitgenommen wird, währenddem in Bewegungsrichtung 7 sich hintereinander aufstauende Werkstückträger 4 nur mit der niedrigen Friktion zwischen Förderbahn 1 und Werkstückträgerunterseite 4a mitgenommen werden. Bezugszeichenliste 1 Förderbahn

1a Förderbahnabschnitte

1b Förderbahnoberfläche

2 Rahmen

3 Arbeitsstationen

4 Werkstückträger

4a Werkstückträgerunterseite

5 Förderbahnrollen

6 Form- und/oder Kraftschlußelemente

7 Bewegungsrichtung

8 Ausnehmungen

9 Vorsprünge

9a ringförmige Vorsprünge

10 Mittellängsachse

11 Linie

12 Formflächen

13 Zahnkranz

14 Doppelgurtförderbahn

14a Fördergurt

14b Fördergurt

15 Profilstücke

15a Hochprägungen


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Transportieren von Werkstückträgern auf Förderbahnen zwischen Arbeitsstationen, bei dem mehrere Werkstückträger im Bereich einer Arbeitsstation gestaut und später weiterbewegt werden, wobei ein möglichst geringer Staudruck zwischen den Werkstückträgern aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderbahnabschnitten mit gleichem Fördermittel, die in Transportrichtung vor einer Arbeitsstation liegen, eine niedrige Friktion, die zum Antrieb der Werkstückträger ausreicht, zwischen Werkstückträgern und Förderbahn eingestellt wird und dass in Transportrichtung an der oder hinter der Arbeitsstation die Friktion zwischen Werkstückträgern und Förderbahn des gleichen Fördermittels erhöht wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erhöhten Friktionskräfte durch form- und/oder kraftschlüssige, sich während der Bewegung ergebende Verbindungen zwischen Förderbahn und Werkstückträgern erzeugt werden.
  3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die während der Bewegung sich ergebenden Form- und/oder Kraftschlussverbindungen im Sinne einer zu beschleunigenden Bewegung in aufeinanderfolgenden Impulsen übertragen werden.
  4. 4. Vorrichtung für den Transport von Werkstückträgern mittels Förderbahnen zwischen Arbeitsstationen, mit einem Stauabschnitt vor einer Arbeitsstation, wobei zwischen Förderbahnoberfläche und Werkstückträgerunterseite eine für die Transportbewegung der Werkstückträger ausreichende Friktion besteht, dadurch gekennzeichnet, dass in einzelnen, vorherbestimmten Förderbahnabschnitten (1a) die Förderbahn (1) an der Förderbahnoberfläche (1b) mit Form- und/oder Kraftschlußelementen (6) versehen ist, die mit jeweils an den Werkstückträgern (4) vorgesehenen, gegenüberliegenden, in Bewegungsrichtung (7) verlaufenden Ausnehmungen (8) oder Vorsprüngen (9) zusammenwirken und dass die Werkstückträger (4) mit ihren Werkstückträgerunterseiten (4a) neben den Ausnehmungen (8) oder Vorsprüngen (9) auf der Förderbahn (1) mit der zum Antrieb benötigten Friktion aufliegen.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Förderbahnabschnitt (1a) auf der Förderbahnoberfläche (1b) die Vorsprünge (9) vorgesehen sind, die in die in Bewegungsrichtung (7) durchgehend verlaufende Ausnehmungen (8) des Werkstückträgers (4) eingreifen.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderbahn (1) zumindest einseitig, bezogen auf ihre Mittellängsachse (10), mittels in Bewegungsrichtung (7) auf einer Linie (11) liegenden Form- und/oder Kraftschlußelementen (6) versehen ist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (8) in den Werkstückträgern (4) mit in Bewegungsrichtung (7) aufeinanderfolgenden Formflächen (12) versehen sind, die mit den korrespondierenden Vorsprüngen (9) der Förderbahn (1) zusammenwirken.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Formflächen (12) eine zahnstangenähnliche Ausgestaltung bilden und daß die Vorsprünge (9) der Förderbahn (1) aus einem korrespondierenden Zahnkranz (13) bestehen.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Förderbahnrolle (5) ringförmige Vorsprünge (9a) vorgesehen sind.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer als Doppelgurtförderbahn (14) ausgebildeten Förderbahn (1) innerhalb der Breite eines Fördergurtes (14a, 14b) angeordnete, zur Bewegungsrichtung (7) querliegende Profilstücke (15) oder Hochprägungen (15a) vorgesehen sind.






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