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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Staurollenbahn zum staudrucklosen
Fördern
von Stückgut,
umfassend eine Mehrzahl von separat abschaltbaren Fördersegmenten
mit jeweils einer Mehrzahl drehbar gelagerter Transportrollen, welche
durch direkten Kontakt mit einer Oberseite eines permanent angetriebenen
Zugmittels, das unterhalb der Tragrollen verläuft, antreibbar sind, wobei
mindestens einer Transportrolle eines Fördersegments mindestens eine
Brems-Antriebs-Einheit zugeordnet ist, wobei die Brems-Antriebs-Einheit einen in
einem Verbindungsgestell gehaltenen Arm umfasst, welcher eine unter
dem Zugmittel befindliche, drehbar gelagerte Anpressrolle hält und einen
Bremsabschnitt aufweist, wobei die Brems-Antriebs-Einheit in eine
Brems- und eine Antriebsstellung bringbar ist, wobei in der Bremsstellung
der Bremsabschnitt gegen die mindestens eine Transportrolle drückt und
wobei in der Antriebsstellung die Anpressrolle im Bereich der Transportrolle
gegen eine Unterseite des Zugmittels drückt, wodurch dieses gegen die
Transportrolle gepresst wird und die Transportrolle antreibt.
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Staurollenbahnen
zum staudrucklosen Fördern
von Stückgut
sind aus dem Stand der Technik bekannt. Staudruckloses Fördern bedeutet,
dass ein Förderstrang
aus einzelnen Segmenten besteht, die jeweils separat abgeschaltet
werden können,
sodass das Fördergut
definiert und mit Abstand zwischen den Fördergütern auf der Strecke angehalten
werden kann. Dadurch kann der Kontakt zwischen den einzelnen Fördergütern und
somit ein sich aufbauender Staudruck vermieden werden.
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In
DE 38173881 C1 wird
eine derartige Staurollenbahn beschrieben. Auch bei dieser Staurollenbahn
werden Transportrollen durch direkten Kontakt mit einem Antriebsgurt
angetrieben. Hierzu drücken Anpressrollen,
welche versetzt zu den Transportrollen angeordnet sind, den Antriebsgurt
gegen die Transportrollen, wodurch diese angetrieben werden. Durch
die versetzte Anordnung der Transportrollen und der Anpressrollen
ist ein bestimmter Mindestabstand der Tragrollen erforderlich, um
eine ausreichende Kraftübertragung
auf die Transportrollen zu gewährleisten.
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Ferner
weist diese Staurollenbahn aus dem Stand der Technik separate Bremsrollen
auf, welche zum Bremsen der Transportrollen einen separaten Bremsgurt
gegen die Transportrollen drücken.
Diese Anordnung ist aufwendig in der Montage, teuer und nicht wartungsfreundlich.
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DE 100 14 622 A1 beschreibt
eine Staurollenbahn zum staudrucklosen Fördern von Stückgut, umfassend
eine Mehrzahl von separat abschaltbaren Fördersegmenten mit jeweils einer
Mehrzahl drehbar gelagerter Transportrollen, welche durch direkten Kontakt
mit einer Oberseite eines permanent angetriebenen Zugmittels, das
unterhalb der Tragrollen verläuft,
antreibbar sind, wobei mindestens einer Transportrolle eines Fördersegments
mindestens eine Brems-Antriebs-Einheit zugeordnet ist, wobei die
Brems-Antriebs-Einheit
einen in einem Verbindungsgestell gehaltenen Arm umfasst, welcher
eine unter dem Zugmittel befindliche, drehbar gelagerte Anpressrolle
hält und
einen Bremsabschnitt aufweist, wobei die Brems-Antriebs-Einheit
in eine Brems- und eine Antriebsstellung bringbar ist, wobei in
der Bremsstel lung der Bremsabschnitt gegen die mindestens eine Transportrolle
drückt
und wobei in der Antriebsstellung die Anpressrolle im Bereich der Transportrolle
gegen eine Unterseite des_Zugmittels drückt, wodurch dieses gegen die
Transportrolle gepresst wird und die Transportrolle antreibt.
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Ein
Nachteil der Staurollenbahnen aus dem Stand der Technik besteht
darin, dass eine relativ hohe Kraft aufgewendet werden muss, um
die Anpressrolle mit genügender
Intensität
gegen das Zugmittel zu pressen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Staurollenbahn
zum staudrucklosen Fördern
von Stückgut
zur Verfügung
zu stellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Staurollenbahn
zur Verfügung
zu stellen, bei welcher mit einer relativ geringen Kraft eine hohe
Anpresskraft erzeugt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Staurollenbahn der eingangs genannten Art gelöst, welche dadurch gekennzeichnet
ist, dass die Brems-Antriebs-Einheit ferner mindestens eine drehbar
gelagerte Gegenrolle aufweist, welche ebenfalls vom Arm der Brems-Antriebs-Einheit
gehalten wird und welche unterhalb der Anpressrolle angeordnet ist,
wobei die Anpressrolle in Antriebsstellung der Brems-Antriebs-Einheit
gegen die Gegenrolle gedrückt
wird.
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Durch
diese Keilwirkung in Antriebsstellung der Brems-Antriebs-Einheit,
in der die Anpressrolle zwischen dem Zugmittel (z. B. Antriebsgut)
und der Gegenrolle eingeklemmt wird, kann mit einer relativ geringen
Kraft (insbesondere Zylinderkraft; siehe unten) eine hohe Anpresskraft
erzeugt werden. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist es, dass
die Zustellkraft über
das Verbindungsgestell reduziert wird und Fertigungstoleranzen ausgeglichen
werden können.
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Durch
die erfindungsgemäße Brems-Antriebs-Einheit
kann in einfacher Art und Weise je nach Fördersituation ein Antreiben
oder Abbremsen der Transportrollen erreicht werden. Separate Antriebs- und
Bremsrollen, wie in der oben genannten Druckschrift, sind bei der
erfindungsgemäßen Staurollenbahn überflüssig. Durch
die Tatsache, dass in der Antriebsstellung die Anpressrolle im Bereich
der Transportrolle (im wesentlichen direkt darunter) gegen die Unterseite
des Zugmittels drückt,
ist ein Einsparen von Transportrollen möglich, da das Zugmittel unmittelbar
zwischen der Transportrolle und der Anpressrolle eingeklemmt wird
und es zu einer unmittelbaren Kraftübertragung kommt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Staurollenbahn
ist jedes Verbindungsgestell eines Fördersegments parallel zur Förderrichtung
verschiebbar, wobei durch die Verschiebung des Verbindungsgestells
in Förderrichtung
oder entgegen der Förderrichtung,
die mindestens eine Brems-Antriebs-Einheit in Antriebsstellung oder
in Bremsstellung bringbar ist. Durch diese Anordnung kann in besonders
einfacher Art und Weise von einer Antriebsstellung in eine Bremsstellung
und umgekehrt umgeschaltet werden.
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Jedes
Verbindungsgestell kann mit mindestens einem pneumatischen Antrieb,
vorzugsweise einem Pneumatikzylinder, gekoppelt werden. Insbesondere
ein Zusammenspiel des pneumatischen Antriebs mit einer Logik bewirkt
ein besonders effektives und genaues Verschieben des Verbindungsgestells zum
Verbringen der Brems-Antriebs-Einheit in eine Antriebsstellung bzw.
in eine Bremsstellung.
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Jedes
Verbindungsgestell eines Fördersegmentes
kann mit einem elastischen Element, vorzugsweise einer Feder, gekoppelt
werden, wobei das Verbindungsgestell durch die Rückstellkraft des elastischen
Elements verschiebbar ist. So ist es beispielsweise möglich, dass
zum Bringen der Brems-Antriebs-Einheit in eine Antriebsstellung
der Pneumatikzylinder mit Luft beaufschlagt wird und das Verbindungsgestell
in Förderrichtung
verschiebt, wodurch die gewünschte
Stellung der Bremsantriebseinheit erreicht wird. In dieser Stellung
wirkt die Federkraft des elastischen Elements gegen die Kraft des
Pneumatikzylinders. Zum Bringen der Brems-Antriebs-Einheit in eine
Bremsstellung wird Luft aus dem Pneumatikzylinder entlassen, wodurch das
Verbindungsgestell durch die Rückstellkraft
der Feder entgegen der Transportrichtung bewegt wird, wodurch die
Brems-Antriebs-Einheit wiederum in Bremsstellung gebracht wird.
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In
der Regel ist jedem Fördersegment
mindestens ein Sensor und mindestens ein Logikmodul zugeordnet,
wobei der Sensor und das Logikmodul eine Einheit bilden können.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Staurollenbahn
ist jeder Tragrolle eines Fördersegments
eine Brems-Antriebs-Einheit zugeordnet.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Staurollenbahn
ist nicht jeder Tragrolle eines Fördersegments eine Brems-Antriebs-Einheit
zugeordnet, wobei an eine Tragrolle, welcher eine Brems-Antriebs-Einheit
zugeordnet ist, eine oder mehrere Tragrollen, welchen keine Brems-Antriebs-Einheit
zugeordnet ist, gekoppelt sind. Das Koppeln der Tragrollen kann
beispielsweise mittels Rundriemen erfolgen.
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Das
Zugmittel kann als Tangentialflachriemen ausgebildet sein, wobei
dieser an der Oberseite (Seite, welche Kontakt zu den Tragrollen
hat) einen Reibbelag aufweist. Durch diesen Reibbelag und die damit
einhergehende Reibkraft kann die Antriebskraft des Tangentialflachriemens
auf die Transportrollen übertragen
werden.
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Der
Bremsabschnitt der Brems-Antrieb-Einheit kann mindestens eine Bremsbacke
aufweisen, welche mit dem Arm der Brems-Antriebs-Einheit lösbar verbunden,
insbesondere auf diesen aufgeschraubt, ist. Durch diese Anordnung
können
verschlissene Bremsbacken auf einfache Art und Weise ausgetauscht
werden.
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Die
Anpressrolle besteht in der Regel aus Kunststoff, vorzugsweise aus
Polyamid.
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Die
Transportrollen bestehen in der Regel aus Metall.
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Es
kann eine definierte Bremskraft der Brems-Antriebs-Einheit eingestellt
werden.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsformen
der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen. Hierbei können die
einzelnen Merkmale jeweils für
sich allein oder in Kombination miteinander verwirklicht sein.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1:
eine Seitenansicht eines Fördersegments
einer erfindungsgemäßen Staurollenbahn;
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2:
eine Frontansicht des Fördersegments
nach 1;
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3a:
eine Seitenansicht zweier Brems-Antriebs-Einheiten einer erfindungsgemäßen Staurollenbahn
in Bremsstellung;
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3b:
eine Seitenansicht zweier Brems-Antriebs-Einheiten einer erfindungsgemäßen Staurollenbahn
in Antriebsstellung;
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3c:
eine Detailansicht einer Brems-Antriebs-Einheit in Bremsstellung;
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4:
eine detaillierte Frontansicht einer erfindungsgemäßen Staurollenbahn
im Bereich der Brems-Antriebs-Einheit;
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5:
eine Draufsicht auf drei Transportrollen einer weiteren Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Staurollenbahn;
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6:
eine Seitenansicht der Darstellung von 5;
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7:
eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Staurollenbahn mit Fördergut.
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Selbe
Bezugszeichen in den Figuren kennzeichnen gleiche Elemente.
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1 zeigt
eine Seitenansicht eines Fördersegments 1 einer
erfindungsgemäßen Staurollenbahn.
Der besseren Übersicht
halber wurden in dieser Darstellung verschiedene Elemente, wie beispielsweise
Seitenwangen, weggelassen. Das Fördersegment 1 weist
sechs Transportrollen 2 auf. Jeder Transportrolle ist eine
Brems-Antriebs-Einheit 3 zugeordnet. Der Abstand der Transportrollen 2 ist
auf das Fördergut
abgestimmt. Jede Brems-Antriebs-Einheit
weist einen Arm 4 auf, welcher eine drehbar gelagerte Anpressrolle 5 hält. Die
Achsen der Transportrollen und der Anpressrollen sind parallel angeordnet.
Der Arm 4 hält
ferner eine hier nicht dargestellte Gegenrolle (siehe hierzu 3a–c).
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Jede
Brems-Antriebs-Einheit weist ferner Bremsbacken 6 auf.
Die Brems-Antriebs-Einheiten 3 werden über ihre
Arme 4 schwenkbar an einem Verbindungsgestänge 7 gehalten.
Das Verbindungsgestänge 7 ist
zum einen mit einem Pneumatikzylinder 8, zum anderen mit
einer Zugfeder 9 gekoppelt. Wird nun der Pneumatikzylinder 8 mit
Luft beaufschlagt, so bewegt dieser das Verbindungsgestänge 7 in
Förderrichtung
(nach links). Dabei werden die Brems-Antriebs-Einheiten 3 in
Antriebsstellung gebracht, indem die Anpress rollen 5 von
unten gegen den Tangentialflachriemen 10 gepresst werden.
Die Bewegung des Verbindungsgestänges 7 durch
den Pneumatikzylinder 8 in Förderrichtung erfolgt gegen die
Zugkraft der Zugfeder 9. Wird die Luft aus dem Pneumatikzylinder
entlassen, so wird das Verbindungsgestänge 7 durch die Rückstellkraft
der Zugfeder 9 in die entgegen gesetzte Richtung (entgegen der
Förderrichtung)
bewegt, wobei die Brems-Antriebs-Einheiten in eine Bremsstellung
gebracht werden. In der vorliegenden Figur sind die Brems-Antriebs-Einheiten 3 in
Bremsstellung dargestellt, in welcher die Bremsbacken 6 gegen
die Transportrollen 2 gedrückt werden. In der Bremsstellung
besteht kein Kontakt zwischen den Transportrollen 2 und dem
permanent angetriebenen Tangentialflachriemen 10. Die Transportrollen 2 bestehen
im wesentlichen aus Stahl. Die Anpressrollen bestehen im wesentlichen
aus Polyamid. Zur Steuerung und Regelung verfügt jedes Fördersegment über einen
Sensor, eine Logikeinheit und ein Magnetventil, welche in dieser
Darstellung jedoch nicht gezeigt sind.
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2 zeigt
eine Frontansicht des Fördersegments 1 von 1.
In dieser Figur ist ein Sensor 11, welcher als Reflektionslichtschranke
ausgeführt ist,
zu sehen. Bezugszeichen 12 bezeichnet den Reflektor. In
dieser Ausführungsform
ist in den Sensor die Logik und das Magnetventil integriert. Es
ist aber auch möglich,
dass ein Sensor verwendet wird, welcher getrennt von der Einheit
Logik-Magnetventil angebracht wird. Hierbei kann ein beliebiger
Sensor verwendet werden. Es ist auch möglich, dass Sensor, Logikmodul
und Magnetventil jeweils separate Einheiten bilden.
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Zu
den weiteren Details, insbesondere den Details zur Brems-Antriebs-Einheit 3,
wird auf die 3a bis c sowie 4 verwiesen.
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3a zeigt
eine Seitenansicht zweier Brems-Antriebs-Einheiten 3 in
Antriebsstellung. Der einzige Unterscheid zur Anordnung von 1 besteht
darin, dass die Zugfeder 9 und der Pneumatikzylinder 8 untereinander
angeordnet sind.
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Der
Tangentialflachriemen 10 verläuft unterhalb der Transportrollen 2.
Die Laufrichtung des Tangentialflachriemens 10 ist entgegen
der Transportrichtung des Förderguts.
Zum Fördern
wird der einfach wirkende Pneumatikzylinder 8 mit Luft
beaufschlagt. Dieser schiebt das Verbindungsgestänge 7 in Förderrichtung
(in der Zeichnung durch den Pfeil gekennzeichnet) und betätigt die
Arme 4. Die Arme 4 sind mit großer Toleranz
auf der Achse 13 gelagert. Die Anpressrollen 5 sind
auf einer Achse, welche fest mit dem Arm 4 verbunden ist,
gelagert. Auf der Achse 13 sind ferner die Gegenrollen 14 gelagert.
Werden nun die Arme 4 über
den Pneumatikzylinder 8 betätigt, werden die Anpressrollen 5 direkt
unterhalb der Transportrollen 2 gegen den Tangentialflachriemen 10 und
gleichzeitig gegen die Gegenrollen 14 gedrückt. Dabei
wird eine Keilwirkung erzielt, durch die die Zustellkraft über das
Verbindungsgestänge
reduziert wird und Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden. Durch
diesen Vorgang wird der Tangentialflachriemen 10 auch gegen
die Transportrollen 2 gedrückt. Durch diesen Vorgang wirkt
von den Anpressrollen 5 eine Anpresskraft auf den Tangentialflachriemen 10 und
weiter auf die Transportrollen 2. Somit erzeugt die Anpresskraft
zwischen Tangentialflachriemen 10 und Transportrollen 2 eine
Reibkraft. Diese Reibkraft überträgt die Antriebskraft
des Tangentialflachriemens 10 auf die Transportrollen 2.
Die tangentiale Berührung
der Anpressrollen 5 mit den Gegenrollen 14 und
dem Tangentialflachriemen 10 bewirkt die oben genannte
Keilwirkung, womit erreicht wird, dass mit einer relativ geringen
Zylinderkraft eine hohe Anpresskraft erzeugt werden kann.
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3b zeigt
die Brems-Antriebs-Einheiten 3 der 3a in
Bremsstellung. Zum Bremsen der Transportrollen 2 wird die
Luft aus dem Pneumatikzylinder 8 abgelassen. Die Vorspannkraft
der Zugfeder 9 schiebt dann das Verbindungsgestänge 7 entgegen der
Förderrichtung
und entgegen der Wirkrichtung des Pneumatikzylinders 8.
Hierbei werden die, auf dem Arm 4 befestigten Bremsbacken 6 gegen
die Transportrollen 2 gedrückt. Die Zugkraft der Zugfeder 9 wird über die
Hebelarme des Armes 4 in eine Druckkraft, welche auf den
Bremsbelag wirkt, umgewandelt. Die Bremsbacken 6 verfügen über einen Reibbelag,
welcher einen hohen Reibwert zwischen Bremsbacken 6 und
den Transportrollen 2 erzeugt. Die Druckkraft bewirkt über den
Reibbelag eine Reibkraft an den Transportrollen. Diese Reibkraft
bremst die Transportrollen und das Fördergut. Gleichzeitig werden über die
Geometrie der Arme 4 die Anpressrollen 5 von den
Transportrollen 2 wegbewegt. Die Anpresskraft auf den Tangentialflachriemen 10 wird aufgehoben.
Es wird nun keine Reibkraft mehr vom Tangentialflachriemen 10 auf
die Transportrollen 2 übertragen.
Zwischen Tangentialflachriemen 10 und den Transportrollen 2 ist
ein kleiner Spalt 15 entstanden.
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4 zeigt
eine detaillierte Frontansicht einer erfindungsgemäßen Staurollenbahn
im Bereich einer Brems-Antriebs-Einheit. Die Achse 13 ist
an der Seitenwange 16 der Staurollenbahn befestigt. Auf der
Achse 13 sind der Arm 4 und die Gegenrollen 14 gelagert.
Die Bremsbacken 6 bestehen aus einem Grundkörper und
einem aufgebrachten Reibbelag. Die Bremsbacken 6 werden
auf den Arm 4 aufgeschraubt und können somit nach Verschleiß ausgetauscht
werden. Die Anpressrolle 5 besteht aus Polyamid und einer
Wälzlagerung.
Die Gegenrollen 14 bestehen aus einem Wälzlager. Beim Tangentialflachriemen 10 handelt
es sich um einen handelsüblichen
Riemen. Die Oberseite des Riemens 10, welche Kontakt mit
den Transportrollen 2 hat, besteht aus einer Reibschicht.
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5 zeigt
eine Draufsicht auf drei Transportrollen 17, 17a, 17b einer
weiteren Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Staurollenbahn.
In dieser Ausführungsform
werden an einer Transportrolle 17, welche mit einer Brems-Antriebs-Einheit
gekoppelt ist, weitere Tragrollen 17a, 17b ohne
eigene Brems-Antriebs-Einheiten angehängt. Hierzu besitzt die Transportrolle 17 eine
Sicke 18, in welcher ein Rundriemen 19 eingelegt
bzw. eingespannt ist. Die angehängten
Transportrollen 17a, 17b besitzen ebenfalls eine
Sicke 18. Der Antrieb dieser Transportrollen 17a, 17b erfolgt über den
Rundriemen 19.
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6 zeigt
eine Seitenansicht der 5. Hierbei ist gut zu erkennen,
dass nur der Transportrolle 17 eine Brems-Antriebs-Einheit 3 zugeordnet ist
und die Transportrollen 17a und 17b über den Rundriemen 19 mit
der Transportrolle 17 gekoppelt sind.
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7 zeigt
eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Staurollenbahn 100 mit
gefördertem Stückgut 20.
Das Fördergut 20 wird
auf den Transportrollen abgetragen. Der Fördervorgang innerhalb eines
Fördersegments 1 wird
durch das Fördergut 20 ausgelöst, indem
ein Sensor belegt wird. Gleichzeitig wird die Schaltung für das nachfolgende
Fördersegment
aktiviert. Zum Weiterfördern
des aufgestauten Fördergutes
ist ein externer Impuls an die erste Stausektion erforderlich. Sobald
ein Fördergut 20 seinen
Platz verlassen hat, laufen alle dahinter liegenden Fördergüter sektionsweise
einen Platz weiter.
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Wichtige
Vorteile der Erfindung werden wie folgt zusammengefasst:
- – Kombination
von Antriebs- und Bremsfunktion in einer Einheit;
- – über die
Zugfeder und den Hebelmechanismus ist eine definierte Bremskraft
einstellbar;
- – der
Tangentialflachriemen läuft
direkt unter den Tragrollen unter Ausnutzung des Keilprinzips in Förderstellung
der Brems-Antriebs-Einheiten;
- – es
sind keine gummierten Anpressrollen nötig (Kosteneinsparung);
- – die
Brems-Antriebs-Einheiten sind kompakte Standardeinheiten, welche
beliebige Transportrollenteilungen ermöglicht.