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Die
Erfindung betrifft einen Behälter
zum Transportieren von Stückgütern, insbesondere
von Gepäckstücken auf
einer Förderbahn
mit Trag- und Führungselementen
für den
Behälter
und mindestens einer Endladestelle zum Entleeren des Stückgutes
aus dem Behälter
und/oder mindestens einer Beladestelle zum Beladen des Behälters mit
dem Stückgut,
wobei jeder Behälter
aus einem oberen, das aufliegende Stückgut aufnehmenden Teil und
einem unteren, auf der Förderbahn
aufliegenden Teil besteht.
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Um
beliebige Stückgüter, insbesondere
Gepäckstücke, wie
Taschen und Koffer, aber auch Pakete, einzeln in einem Lasthilfsmittel,
z. B. in einem Behälter
lagestabil mit hoher Geschwindigkeit über eine weit verzweigte Förderanlage
mit vielen Richtungsänderungen
zu transportieren und andererseits an vorbestimmten Positionen innerhalb
der Förderanlage
eine schnelle und kontrollierte Beladung bzw. Trennung von Stückgut und
Behälter
herbeizuführen, sind
im Stand der Technik zahlreiche Lösungen beschrieben worden.
Man hat versucht, verschiedenartig geformte Behälter, insbesondere in Wannenform (Tray),
so zu gestalten, dass sie den oben beschriebenen Anforderungen best
möglich
genügen,
obgleich die Anforderungen an die einzusetzenden Lasthilfsmittel
hoch sind. Insbesondere biegeschlaffe und rollfähige Stückgüter verhalten sich kritisch.
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Bei
den bekannten Lösungen
erfolgt die Beladung derart, dass das Stückgut von oben in das ruhende
Lasthilfsmittel, beispielsweise dem Behälter, gefördert wird, wobei es durch
Schwerkraft hinein fällt oder
hinein rutscht. Eine Trennung von Stückgut und Behälter wird
realisiert, in dem der Behälter
quer zur Förderrichtung
gekippt wird, wobei das Stückgut
seitlich schwerkraftgetrieben aus dem Lasthilfsmittel rutscht.
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Darüber hinaus
sind aktive Lasthilfsmittel in Form autonomer Fahrzeuge bekannt,
wobei jedes Fahrzeug mit einem eigenen elektrischen Fahrantrieb
ausgestattet ist, mit dessen Hilfe es sich in einem örtlich fest
installierten Schienensystem, vergleichbar einer Eisenbahn, bewegen
kann. Die Fahrzeuge sind mit einem quer zur Förderrichtung der Lasthilfsmittel
montierten Transportband ausgestattet, das es erlaubt, die Stückgüter an den
Be- und Endladestellen rechtwinkelig zur Fahrtrichtung auf- und
abzufördern.
Das Transportband wird in diesem Fall mit Hilfe eines fest auf dem
Fahrzeug installierten elektrischen Motors angetrieben, so dass
eine gut kontrollierbare und schonende Beladung/Trennung von Stückgut und
Behälter
erreicht werden kann. Das sogenannte aktive Lasthilfsmittel der
beschriebenen Art ist sehr aufwendig und aufgrund der verwendeten Antriebsmechanik
auch sehr teuer.
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Zur
Zeit werden in großen
Maße Förderanlagen
zur Gepäckförderung
verwendet, bei denen relativ einfache aus Kunststoff geformte Behälter auf
einer Förderbahn
mit Trag- und Führungselementen für den Behälter transportiert
werden, die vorzugsweise aus zueinander parallelen endlos umlaufenden Gurten
bestehen, auf denen die Behälter
aufliegen. Nachteilig bei diesen Systemen sind die Be- und insbesondere
Endladevorrichtungen, die erforderlich sind, um das Stückgut aus
den zumeist sanft gemuldeten Schalen abzukippen. Dazu ist es unabdinglich, die
Schwerkraft zu verwenden, was wiederum dazu führt, dass das Stückgut extrem
beansprucht wird, wenn es seitlich aus der Förderanlage über Rutschen ausgeschleust
wird oder beim Beladen in die Behälter hinein geworfen wird.
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Aus
der Stückgutfördertechnik,
insbesondere der Sortiertechnik sind die sogenannten Querbandförderer bekannt,
die aus auf einer Förderanlage
bewegbaren Fahrzeugen bestehen, von denen mehrere zu einem Zug oder
zu einer endlos umlaufenden Fahrzeugkette zusammengefügt sind,
wobei die einzelnen Fahrzeuge mit einem Traggurt versehen sind,
der quer zur Transportrichtung der Fahrzeuge umlaufend antreibbar
ist. Auf diesem als Querband ausgeführten Traggurt wird das Stückgut transportiert
und an der gewünschten
Endladestelle durch Antreiben des Querbandes seitlich ausgefördert. Diese
Art Fördertechnik
ist in Folge der Abhängigkeit
der einzelnen Fahrzeuge von der verlegten Förderstrecke sehr beschränkt einsetzbar
und z. B. in großen Flughafenanlagen
mit großen
Distanzen nicht verwendbar. Zudem sind die einzelnen Wagen gewöhnlich mit
Antrieben versehen, die insgesamt den Aufwand einer solchen Anlage
erhöhen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von dem bekannten Stand
der Technik, eine möglichst
einfache und funktionelle Anlage zum Transportieren und Sortieren
von Stückgut,
insbesondere von Gepäckstücken zu
schaffen, bei der mit einer preisgünstigen Lösung eine hohe Zuverlässigkeit
und ein schonender Transport des zu transportierenden Gutes erreicht
werden.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird vorgeschlagen, dass der das Stückgut aufnehmende obere Teil
des Behälters
von einer den unteren Teil des Behälters tragfähig überspannenden, als endloses
Tragband gestalteten Lagerfläche
für das
Stückgut
gebildet ist, wobei das Tragband quer zur Transportrichtung des Behälters um
beidseitig des Behälters
angeordnete Umlenkwalzen antreibbar geführt ist.
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Die
vorliegende Erfindung verwendet die bekannte „Tray-Technik", bei der passive Behälter auf einer
Fördertechnik
durch die Anlage transportiert werden und anlagenseitig gelenkt
und gesteuert werden. Zur Vermeidung von Schäden an den Stückgutteilen
und zur Vereinfachung der Sortiertechnik wird vorgeschlagen, die
passiven Behälter
mit einem Tragband ähnlich
der vorstehend beschriebenen Querbandförderertechnik zu versehen und
die Stückgutteile
auf dem endlosen Tragband aufzulegen, das die Oberseite des Behälters bildet.
Durch Antreiben des Tragbandes im Bereich der Be- und/oder Endladestation
lässt sich
das Stückgut
seitlich aus der Förderanlage
ausschleusen, ohne dass die Schwerkraft zum Einsatz kommen muss.
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Um
das Austragen des Stückgutes
aus dem Behälter
zu erreichen, ist es erforderlich, das Tragband anzutreiben. Dies
erfolgt nach einem Merkmal der Erfindung nicht durch mitgeführte Motoren
wie bei Querbandförderer,
sondern dadurch, dass zum Antreiben des Tragbandes im Bereich der
Be- und/oder Endladestelle
ein stationärer
Antrieb vorgesehen ist, der zumindest während des Be- und/oder Endladevorganges
form- oder reibschlüssig
mit mindestens einem am Behälter
vorgesehenen Antriebselement für
das Tragband koppelbar ist.
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Die
Erfindung verfolgt somit den Gedanken, den Antrieb des passiven
Behälters
nur dort vorzusehen, wo er benötigt
wird, nämlich
in der Be- und/oder Endladestation der Anlage. Dort wird der stationäre Antrieb
vorgesehen, der dort und nur dort mit dem Behälter so gekoppelt werden kann,
dass dort eine Querbewegung des Tragbandes initiiert wird.
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Nach
einem Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass das Antriebselement
für das
Tragband ein Schneckentrieb ist, dessen vertikal ausgerichtete Schneckenwelle
mit einem koaxial auf einer der Umlenkwalzen angeordneten Schneckenrad
korrespondiert und dessen am unteren Ende der Schneckenwelle angeordnetes
Reib- oder Zahnrad im Bereich der Be- und Endladestelle mit einem
parallel zur Transportrichtung des Behälters endlos umlaufenden Antriebsglied
des stationären
Antriebs form- oder reibschlüssig
korrespondiert.
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Die
erfindungsgemäß verwendete
Schneckenwelle hat den Vorteil der Selbsthemmung, die gewährleistet,
dass das Transportband keine separaten Brems- oder Arretierungsmittel
benötigt,
um das Stückgut
während
des Transportvorganges lagestabil im Lasthilfsmittel zu halten.
Insbesondere bei Richtungsänderungen
im Transportvorgang der Behälter
können
Kräfte
vom Stückgut
auf den Behälter einwirken,
die bei fehlender Hemmung des Tragbandes dieses ungewollt in Bewegung
versetzen können und
somit das Stückgut
seitlich aus dem Behälter wandern
lassen. Das Reib- oder Zahnrad am freien Ende der Schneckenwelle
greift in der Be- und/oder Endladestation an einem endlos umlaufenden
Antriebsglied an, das beispielsweise als Kette oder Riemen ausgebildet
sein kann. In jedem Fall ist dieses Antriebsglied endlos umlaufend
gestaltet, so dass, je nach Antrieb, eine Einflussnahme über den
Schneckentrieb auf die Bewegungsgeschwindigkeit und die Laufrichtung
des Tragbandes genommen werden kann.
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Bei
der vorgeschlagenen Lösung
kann entweder nur ein Antriebselement an einer Seite des Behälters, vorzugsweise
an der Unterseite vorgesehen sein, es ist aber auch denkbar, beidseitig
des Behälters
jeweils ein Antriebselement vorzusehen, das mit jeweils einem beidseitig
der Längsachse
des Behälters
im Bereich der Be- und/oder Endladestelle vorgesehenen endlos umlaufenden
Antriebsrad korrespondiert.
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In
einer besonders günstigen
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das am Behälter vorgesehene
Antriebselement für
das Tragband als parallel zur Transportrichtung endlos um Umlenkräder umlaufende
Zahnriemen ausgebildet ist, dessen eines Umlenkrad über einen
Winkelgetriebe mit einer der Umlenkwalzen des Tragbandes in Wirkverbindung
steht und dass der im Bereich der Be- und/oder Endladestelle in
einen stationär
angeordneten, parallel zu dem ersten Zahnriemen endlos umlaufenden antreibbaren
zweiten Zahnriemen formschlüssig
eingreift, dessen Umlaufgeschwindigkeit und Umlaufrichtung steuerbar
sind.
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Diese
Lösung
ist vorteilhaft, weil der Übertrieb
von dem stationären
Antrieb zum Behälter
in Folge der verwendeten zwei im gegenseitigen Eingriff befindlichen
Zahnriemen besser ist, als beim Eingriff eines Zahnrades oder Reibrades.
Der Zahnriemen am Behälter
hat eine endliche Länge,
die ausreicht, um das Antriebsmoment von dem stationären Zahnriemen
auf den am Behälter
vorgesehenen Zahnriemen zu übertragen.
Der Zahnriemen am Behälter
braucht dabei nicht über
die gesamte Seitenlänge
des Behälters
zu reichen, er wird über
zwei Umlenkräder
geführt,
wobei eines der Umlenkräder über einen
Winkelgetriebe mit einer der Umlenkwalzen des Tragbandes in Wirkverbindung
steht. Sobald über äußere Einwirkungen
der Zahnriemen des Behälters
in Umlauf versetzt wird, wird über
das Umlenkrad des Zahnriemens das Winkelgetriebe betätigt und
damit die zugeordnete Umlenkwalze in Drehung versetzt. Dadurch wird
das Tragband in Richtung quer zur Transportrichtung des Behälters bewegt
und ein aufliegendes Stückgutteil
kann seitlich ausgetragen werden.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen,
dass die Eingriffsebene des ersten und zweiten Zahnriemens in einer
gemeinsamen vertikalen Ebene verläuft. Das hat den Vorteil, dass
die Drehmomenteinleitung über
den Zahnriemen des Behälters
senkrecht von unten in das Winkelgetriebe erfolgen kann und somit
eine günstige
Krafteinleitung in den Antrieb des Tragbandes des Behälters gegeben
ist.
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Günstig ist
es, wenn zwischen dem Winkelgetriebe und der Umlenkwalze für das Tragband
ein Untersetzungsgetriebe vorgesehen ist, damit die Bewegungsgeschwindigkeit
des Tragbandes entsprechend steuerbar ist. Das Untersetzungsgetriebe kann
im einfachsten Fall ein Riementrieb sein, dessen Untersetzung durch
die unterschiedlich großen Riemenscheiben
gewährleistet
wird.
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Um
sicherzustellen, dass beide Zahnriemen, also sowohl des Behälters, als
auch des stationären Antriebes
in Eingriff kommen und auch während
des Antreibens der Tragbänder
im Eingriff bleiben, wird nach einem ausgestalteten Merkmal der
Erfindung vorgeschlagen, die im Eingriff befindlichen Trums des
ersten und zweiten Zahnriemens an ihren Rückseiten gegen Gleitleisten
abzustützen.
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Die
Zahnriemen sind erfindungsgemäß aus einem
verschleißfesten
hochelastischen Kunststoff, sie sind in dieser Form und Ausführung am
Markt verfügbar.
Da die Behälter
sich auf der Förderbahn
mit Toleranzen in jeglichen Richtungen bewegen, muss sichergestellt
sein, dass die Verzahnung der Zahnriemen einen entsprechenden Ausgleich
ermöglicht. Deshalb
wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
dass die Verzahnungen der Zahnriemen Toleranzen in Richtung der
Zahntiefe zulassend gestaltet sind.
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Nach
einem wichtigen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bewegungsrichtung und
die Transportgeschwindigkeit des Tragbandes im Bereich der Be- und/oder
Endladestelle über
die Relativbewegung der beiden in Eingriff stehenden Zahnriemen
steuerbar ist.
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Der
Vorteil der Steuerbarkeit wird durch das erfindungsgemäße Verfahren
verdeutlich. Das Verfahren zum Transportieren von Stückgütern, insbesondere
Gepäcksrücken auf
einer Förderbahn
mit Trag- und Führungselementen
für den
Behälter
nach einem oder mehreren der Merkmale der Ansprüche 5 bis 12 ist dadurch gekennzeichnet,
dass
- a) zum Durchfahren der Be- und/oder Endladestellen
ohne Be- und Endladung
der Stückgüter der
zweite stationäre
Zahnriemen mit der Transportgeschwindigkeit des Behälters und
somit ohne Relativgeschwindigkeit zwischen dem ersten und dem zweiten
Zahnriemen umläuft,
- b) zum Endladen des Behälters
nach der einen Seite der Förderanlage
der zweite stationäre Zahnriemen
mit geringerer als die Transportgeschwindigkeit des Behälters umläuft oder
stillsteht,
- c) zum Endladen des Behälters
nach der anderen Seite der Förderanlage
der zweite stationäre Zahnriemen
mit einer gegenüber
der Transportgeschwindigkeit des Behälters größeren Geschwindigkeit umläuft.
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Das
bedeutet, dass allein durch entsprechende Steuerung des stationären Zahnriemens
die Bewegung des Tragbandes in beiden Richtungen sowie dessen Transportgeschwindigkeit
verändert
werden kann. Läuft
der stationäre
Zahnriemen mit der Geschwindigkeit des Behälters um, so verzahnen sich
die Zahnriemen zwar ineinander, doch erfolgt keine Antriebsbewegung
des auf den Behälter
vorgesehenen Zahnriemens mit dem Ergebnis, dass das Tragband sich
nicht bewegt. Sobald eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Behälter und
dem stationären
Zahnriemen einsetzt, wird das Tragband entsprechend der Differenzgeschwindigkeit
mehr oder weniger schnell quer zur Transportrichtung des Behälters angetrieben
und gegebenenfalls aufliegendes Stückgut seitlich ausgetragen.
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Die
Relativbewegung der Zahnriemen gegeneinander kann natürlich auch
dann einsetzen, wenn der Behälter
steht und der stationäre
Zahnriemen angetrieben wird, so dass der Zahnriemen des Behälters ebenfalls
in Bewegung gesetzt wird. Gleichsam kann das Tragband auch während der Fahrbewegung
des Behälters
in Bewegung versetzt werden, wenn die Relativgeschwindigkeit zum
stationären
Zahnriemen entsprechend gewählt
ist. Wird der stationäre
Zahnriemen mit einer höheren
Geschwindigkeit angetrieben, als die Durchlaufgeschwindigkeit des
Behälters,
so wird die relativ hohe Umfangsgeschwindigkeit auf den Zahnriemen
des Behälters übertragen
mit dem Ergebnis, dass das Tragband in Bewegung gesetzt wird.
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Die
beiden Lösungen
der Erfindung ermöglichen
ein einfaches Be- und Endladen der Behälter, sowohl beim Durchlauf
oder stehend in der Be- und/oder Endladestation durch die dort vorgesehenen
Antriebmittel. Die Behälter
selbst sind nicht mit einem aktiven Antrieb versehen, sondern erhalten ihre Antriebsenergie
in der entsprechenden Station von dem dort vorgesehenen Antrieb übertragen.
Dadurch können
die Behälter
relativ einfach und kostengünstig
gestaltet sein, ohne die Funktionalität bekannter Querbandförderer zu
verlieren.
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Ein
Ausführungsbeispiel
in der Erfindung ist in der Zeichnung vorgesehen und wird nachfolgend beschrieben.
Es zeigt:
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1 einen
passiven Behälter
mit Schneckenantrieb,
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2 einen
Behälter
nach der Erfindung mit Zahnriementrieb und
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3 das
Oberteil des Behälters
nach 2.
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In 1 ist
mit 1 ein Behälter
nach der Erfindung bezeichnet, der auf der Förderbahn 2 transportiert
wird. Die Förderbahn 2 besteht
aus einem Rahmen mit Längsholmen 3,
in dem Tragrollen 4 für
zwei parallel verlaufende Traggurte 5 gelagert sind. Die Traggurte 5 sind
als endlos umlaufende Zahnriemen ausgebildet, auf deren planen Rückseiten
der Behälter 1 bei 6 aufsitzt
und über
die angetriebenen Zahnriemen 5 in Transportrichtung der
Förderanlage
bewegt wird. Der Behälter 1 ist
in seiner Längsmitte
mit einer senkrecht nach unten auskragenden Führungsrolle 7 versehen,
die in einer am Rahmen des Förderers 2 angeordneten
Führungsschiene 8 geführt ist. Der
Behälter 6 ist
beidseitig seiner Behältermitte
mit Reibrädern 9 versehen,
die frei auskragend auf der Schneckenwelle 10 befestigt
sind. Während
das Reibrad 9 über
die Unterseite des Behälters 1 herausragt,
ragt die Schneckenwelle 10 in dem Bereich des Schneckenrades 11,
das koaxial auf der Umlenkwalze 12 des Tragbandes 13 befestigt
ist. Das Reibrad 9 ist jeweils in der Be- und Endladestation
mit einem in Transportrichtung des Behälters 1 und parallel
zu diesen umlaufenden endlosen Riemen in Reibschluss bringbar, so
dass das Reibrad 9 durch den Riemen angetrieben werden
kann. Je nach Geschwindigkeit des angetriebenen Riemens und je nach
dessen Drehrichtung wird das Reibrad 9 in der einen oder
anderen Richtung mitgenommen, dreht dabei die Schneckenwelle 10 und
diese überträgt ihre
Umdrehung auf das Schneckenrad 11 und damit auf die Umlenkwalze
für das
Tragband 13.
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Die
Funktion dieses Antriebsprinzips ist besser in 2 anhand
einer abgeänderten
Ausführungsform
erläuterbar.
In der Zeichnungsfigur 2 ist eine erfindungsgemäße Förderanlage
in perspektivischer Darstellung gezeigt. Der Behälter ist auch hier mit 1 bezeichnet,
das Tragband trägt
ebenfalls die Positionsziffer 13. Erkennbar sind die parallelen Zahnriemen 5 sowie
die in denn Längsholmen 3 gelagerten
Tragrollen 4, auf denen die als Zahnriemen ausgeführten Tragriemen 5 abgetragen
werden. Der Behälter 1 liegt,
wie anhand der 1 erläutert, auf den Tragriemen 5 auf
und wird dabei mit der Rolle 7 in der Führungsschiene 8 geführt. Wie
in der 2 erkennbar, ist in einem definierten Bereich
des Rahmens ein antreibbarer Zahnriemen 14 parallel zu
einem Längsholm 3 des
Rahmens 2 angeordnet. Der Zahnriemen 14 ist um
Umlenkrollen 15 mit vertikal ausgerichteter Drehachse geführt, wobei
die eine (in der Zeichnung rechte) Umlenkrolle 15 über einen
regelbaren Motor 16 antreibbar ist. Die Länge des Zahnriemens
zwischen den Umlenkrollen 15 beträgt etwa dem Be- und/oder Endladebereich
der Anlage, also dem Bereich, in dem das Stückgut aus der Anlage ausgeschleust
werden soll. Um den Ausschleusvorgang einzuleiten, sind die passiven
Antriebsmittel vorgesehen, die anhand der 3 erläutert werden.
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Gleiche
Teile sind in 3 gleich bezeichnet. Zur besseren Übersichtlichkeit
ist in der 3 nur der obere Teil des Behälters dargestellt,
Einzelheiten des Förderers
sind ebenfalls weggelassen. Erkennbar ist in der Zeichnungsfigur
die Führungsrolle 7 an der
Unterseite des Behälters,
allerdings ohne die Führungsschiene 8,
die aber in 2 erkennbar ist. In der Zeichnung
ist der stationäre
Zahnriemen 14, der am Rahmen 2 der Förderanlage
um die Umlenkrollen 15 geführt dargestellt ist, ebenso
erkennbar, wie ein weiterer Zahnriemen 17, der an der Unterseite
des Behälters 1 um
ebenfalls vertikal ausgerichtete Umlenkrollen geführt ist.
Der Zahnriemen 17 ist in dem Be- und/oder Endladebereich
der Anlage im Eingriff mit dem Zahnriemen 14, d. h. die
Zähne beider Zahnriemen
greifen ineinander und stellen somit eine funktionelle Anhängigkeit
zueinander her. Über
den Zahnriemen 14, der von dem Motor 16 angetrieben wird,
ist der Zahnriemen 17 des Behälters 1 mittelbar antreibbar.
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Das
in der Zeichnung vordere (nicht erkennbare) Umlenkrad des Zahnriemens 17 reicht
mit einem Wellenzapfen in das Winkelgetriebe 18, wo eine Umlenkung
des Antriebsmomentes um 90°C
auf die Riemen 19 erfolgt. Von dort wird das Antriebsmoment durch
den Keilriemen 20 auf die Riemenscheibe 21 übertragen,
die ihrerseits auf der verlängerten
Welle der Tragwalze 13 befestigt ist und diese zusammen mit
dem Tragband 13 antreibt. Auf diese Weise wird jede über den
Zahnriemen 14 eingeleitete Relativbewegung zum Behälter 1 auf
den daran angeordneten Zahnriemen 17 übertragen, der seinerseits
das Drehmoment über
die Getriebeumlenkung an das Tragband weitergibt. Je nach Umlaufrichtung
des Zahnriemens 14 ergibt sich eine Bewegung des Tragbandes
in den Förderrichtungen 22 oder 23;
entspricht die Umlaufgeschwindigkeit des Zahnriemens 14 der Transportgeschwindigkeit
des Behälters 1,
so findet keine Relativbewegung zwischen den Zahnriemen 14 und 17 statt
und somit auch keine Querbewegung des Tragbandes 13.