DE102008032151A1 - Fördervorrichtung für Werkstücke mit einer Elektro-Schienenbahn - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung für Werkstücke mit einer Elektro-Schienenbahn, die umfasst
- a) eine Last- und Führungsschiene,
- b) wenigstens einen Lastaufnahmewagen, der die Werkstücke tragen kann, auf der Last- und Führungsschiene verfahrbar ist und aufweist – wenigstens eine Tragrolle, die auf einer Trag-Lauffläche der Last- und Führungsschiene abrollen kann, – in Förderrichtung vor und hinter der Tragrolle jeweils ein Ensemble mit wenigstens zwei gegenüberliegenden seitliche Führungsrollen, die zur Führung des Lastaufnahmewagens an gegenüberliegenden seitlichen Führungslaufflächen der Last- und Führungsschiene abrollen können,
- c) wenigstens ein Antriebsmittel zum Bewegen des wenigstens einen Lastaufnahmewagens.
- Derartige Fördervorrichtungen werden in Industrieanlagen zum Transport von Werkstücken eingesetzt. Die Werkstücke können damit beispielsweise von einer Fertigung durch eine Lackiererei, einen Montagebereich, einen Kommissionierungsbereich, eine Packerei, Puffer, einen Sortierspeicher und ein Lager zu einem Versandbereich transportiert werden. Bei den Werkstücken kann es sich um kleinere Anbauteile handeln, welche an Halterungen befestigt sind, die wiederum vom Lastaufnahmewagen getragen werden. Es können aber auch schwere Lasten direkt von dem Lastaufnahmewagen oder mehreren hintereinander fahrenden Lastaufnahmewagen getragen werden.
- Bei marktbekannten hängenden Schienenfördersystemen ist eine Last- und Führungsschiene bedarfsgerecht an einen Stahlbau unterhalb einer Hallendecke oder an einer separaten Tragkonstruktion angehängt. Auf der Last- und Führungsschiene laufen die Lastaufnahmewagen. Das Gewicht der Werkstücke und des Lastaufnahmewagens wird durch mindestens eine Tragrolle getragen, die auf der Last- und Führungsschiene abrollt. Die Tragrolle ist mittels eines elektrischen Antriebsmotors angetrieben. An dem Rahmen des Lastaufnahmewagens sind jeweils paarweise in Förderrichtung vor und hinter der Tragrolle Führungsrollen auf starr mit dem Rahmen verbundenen Achsen angeordnet. Die Führungsrollen können an entsprechenden seitlichen Führungslaufflächen der Last- und Führungsschiene abrollen und dadurch den Lastaufnahmewagen auf der Last- und Führungsschiene führen. Der Abstand der Führungsrollen zu den seitlichen Führungslaufflächen (Rollen-Schienen-Abstand) muss dabei so gering wie möglich sein, um einen zuverlässigen Kontakt zwischen den Führungsrollen und der Last- und Führungsschiene und damit eine präzise Führung zu gewährleisten und eine seitliche Verkippung des Lastaufnahmewagens um eine Achse parallel zur Längsachse der Last- und Förderschiene zu verhindern. Bei einem linearen Schienenverlauf kann der Rollen-Schienen-Abstand minimal gewählt werden. Häufig ist es aber wünschenswert, dass die Last- und Führungsschiene Kurven aufweist. Dies ist beispielsweise im Bereich von Weichen der Fall. Ein minimaler, für den Geradeauslauf optimaler Rollen-Schienen-Abstand wirkt sich jedoch negativ auf die Fähigkeit des Lastaufnahmewagen aus, Kurven zu fahren. Je kleiner der Rollen-Schienen-Abstand ist, um so größer muss der kleinste zulässige Kurvenradius sein. Um kleine Kurvenradien realisieren zu können, muss daher bei der bekannten Fördervorrichtung der Rollen-Schienen-Abstand vergrößert werden. Dies wirkt sich wiederum negativ auf die Fahreigenschaften beim Geradeauslauf aus. Wird der Rollen-Schienen-Abstand zu groß gewählt, laufen in linearen Schienenabschnitten eine oder mehrere Führungsrollen zeitweise leer, also ohne Kontakt zu der Führungslauffläche, und werden beim Wiederaufsetzen auf diese stark beschleunigt oder abgebremst, was den Verschleiß erhöht. Außerdem verringert sich mit größerem Rollen-Schienen-Abstand die seitliche Kippstabilität des Lastaufnahmewagens.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fördervorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass mit einfachen Mitteln möglichst verschleißarm bei linearem und gekrümmtem Schienenverlauf immer eine sichere Führung des Lastaufnahmewagens gewährleistet ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die gegenüberliegenden seitlichen Führungsrollen wenigstens eines Ensembles an einer Quertraverse angeordnet sind, die mittig zwischen den Führungsrollen an einem Rahmen des Lastaufnahmewagen schwenkbar befestigt ist.
- Erfindungsgemäß sind also die Führungsrollen eines Ensembles gemeinsam mit der Quertraverse relativ zum Rahmen des Lastaufnahmewagen schwenkbar und folgen so optimal dem Verlauf der Last- und Führungsschiene unter Beibehaltung des Rollen-Schienen-Abstands. Auf diese Weise ist immer eine präzise Führung des Lastaufnahmewagen gewährleistet, ohne dass die Kurventauglichkeit auch bei kleinen Kurvenradien dadurch beeinträchtigt wird.
- Bei einer vorteilhaften Ausführungsform können die Führungslaufflächen sich parallel zueinander vertikal an der Last- und Führungsschiene erstrecken. Auf diese Weise können die Abstände der Führungsrollen eines Ensembles optimal auf die Abstände der Führungslaufflächen zueinander vorgegeben werden, so dass die Führungsrollen vorzugsweise ohne Spiel an den Führungslaufflächen abrollen. Der permanente Kontakt der Führungsrollen zu den Führungslaufflächen reduziert ferner den Verschleiß, da die Führungsrollen nie leer laufen. Dadurch, dass die Quertraverse mittig zwischen den Führungsrollen schwenkbar befestigt ist, kann die Schwenkachse immer exakt auf der Mittellinie der Last- und Führungsschiene gehalten werden, wodurch das Fahrverhalten verbessert wird. Außerdem tragen die Führungs rollen bei parallelen vertikalen Führungslaufflächen selbst keine Last und können entsprechend kleiner dimensioniert sein.
- Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Trag-Lauffläche sich oben, insbesondere horizontal, an der Laufschiene erstrecken. So kann die Tragrolle für eine optimale Kraftübertragung vorzugsweise mittig zur Laufschiene angeordnet werden.
- Um eine Verkippung und ein seitliches Aufschaukeln des Lastaufnahmewagens zu verhindern, können vorteilhafterweise wenigstens zwei Ensembles von seitlichen Führungsrollen in unterschiedlichen Abständen zu der Trag-Lauffläche an jeweiligen seitlichen Führungslaufflächen abrollen.
- Hierzu kann die Last- und Führungsschiene bevorzugt zwei obere Führungslaufflächen und zwei untere Führungslaufflächen aufweisen, insbesondere ein I-Profil haben.
- Vorteilhafterweise kann das Antriebsmittel die Tragrolle antreiben. Die Tragrolle ist besonders gut zum Antrieb geeignet, da sie die Last des Lastaufnahmewagen und der zu befördernden Gegenstände auf die Trag-Lauffläche der Schiene überträgt. Dabei wird der Anpressdruck der Tragrolle auf die Antriebs-Laufschiene lastabhängig vergrößert und das Risiko des Durchrutschens der Tragrolle auf der Trag-Lauffläche verklei nert. Es kann so auch auf eine separate Antriebsrolle verzichtet werden.
- Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform umfasst eine Elektrohängebahn, bei der die Werkstücke zur Beförderung an dem Lastaufnahmewagen angehängt werden können. Derartige Elektrohängebahnen sind bewährt, bekannt und flexibel einsetzbar.
- Alternativ kann vorteilhafterweise eine Elektrobodenbahn eingesetzt werden, deren Last- und Führungsschiene auf dem Boden befestigt werden kann und die insbesondere für große Lasten bewährt ist.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden; es zeigen
-
1 schematisch eine Seitenansicht senkrecht zur Förderrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Elektro-Schienenfördersystems mit schwenkbaren Seitenführungsrollen; -
2 schematisch eine Seitenansicht in Förderrichtung des Elektro-Schienenfördersystems aus1 ; -
3 schematisch einen Querschnitt des Elektro-Schienenfördersystems aus den1 und2 entlang der Schnittlinie III-III in1 in einem geraden Abschnitt einer Last- und Führungsschiene; -
4 schematisch das Elektro-Schienenfördersystem aus der3 in einem Kurvenabschnitt der Last- und Führungsschiene; -
5 schematisch eine Seitenansicht in Förderrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Elektro-Schienenfördersystems, welches hier bodengeführt ist, in Förderrichtung. - In den
1 bis4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines insgesamt mit dem Bezugszeichen10 versehenen Elektro-Schienenfördersystems für Werkstücke, beispielsweise Fahrzeugkarosserien, in Form einer Elektrohängebahn mit einer Last- und Führungsschiene12 gezeigt. - Die Last- und Führungsschiene
12 verläuft in der1 in der Zeichenebene in Förderrichtung horizontal. Sie kann aber auch schräg zur Horizontalen verlaufen. Die Förderrichtung ist durch einen Pfeil14 angedeutet. - Auf der Last- und Führungsschiene
12 ist ein Lastaufnahmewagen16 verfahrbar. Der Lastaufnahmewagen16 weist einen Getriebe-Elektromotor18 auf, mit dem er angetrieben und verzögert werden kann. - Die Last- und Führungsschiene
12 ist in hier nicht weiter interessierender Weise mit einer Vielzahl von in der2 gezeigten Aufhängelaschen20 an einem nicht gezeigten horizontalen Träger eines Stahlbaus befestigt. - Unten an ein Anschlussstück
22 des Lastaufnahmewagens16 kann in hier nicht weiter interessierender Weise das in den1 bis4 nicht gezeigte Werkstück oder ein Gehänge für mehrere Werkstücke angehängt werden. - Die Last- und Führungsschiene
12 hat ein I-Profil (Vgl.2 ) und umfasst zwei übereinander angeordnete, parallel verlaufende, im wesentlichen im Querschnitt rechtwinklige Profilbereiche. Die rechtwinkligen Profilbereiche sind über einen in der2 vertikalen Stegbereich einstückig miteinander verbunden. Die von einander abgewandten Außenflächen des oberen und unteren rechtwinkligen Profilbereichs sind eben und verlaufen in den1 und2 horizontal. Die ebene Außenfläche des oberen rechtwinkligen Profilbereichs bildet eine Trag-Lauffläche24 . - Oben auf der Trag-Lauffläche
24 läuft eine Tragrolle26 des Lastaufnahmewagens16 ab und drehschlüssig mit der Ausgangswelle des Getriebe-Elektromotors18 verbunden. Die Tragrolle26 trägt die Last des Lastaufnahmewagens16 und des zu fördernden Gegenstandes. - Die Achse der Tragrolle
26 verläuft parallel zu der Trag-Lauffläche24 , in der2 also horizontal. - Die rechtwinkligen Profilbereiche der Last- und Führungsschiene
12 weisen darüber hinaus in Längsrichtung beidseits der Trag-Lauffläche24 beziehungsweise der ebenen Außenfläche des unteren rechtwinkligen Profilbereichs zwei obere seitliche Führungslaufflächen28 , in1 oben, beziehungsweise unten zwei untere seitliche Führungslaufflächen28 auf, welche sich senkrecht zu der Trag-Lauffläche24 im wesentlichen vertikal erstrecken. - An den oberen Führungslaufflächen
28 rollen einander paarweise gegenüberliegende in Förderrichtung14 vordere obere Führungsrollen30 und hintere obere Führungsrollen30 ab, derart, dass die beiden Führungsrollen30 eines Ensembles entlang der Last- und Führungsschiene12 nahezu ohne Spiel geführt sind. Die jeweiligen oberen Führungsrollen30 sind an einer weiter unten näher erläuterten Quertraverse32 befestigt. Die Achsen der oberen Führungsrollen30 verlaufen senkrecht zu der Trag-Lauffläche24 und senkrecht zu der Achse der Tragrolle26 und damit im wesentlichen vertikal. Die jeweiligen Berührungsflächen der vorderen oberen Führungsrollen30 mit der Last- und Führungsschiene12 befinden sich in Förderrichtung14 vor der Berührungsfläche der Tragrolle26 mit der Trag-Lauffläche24 . Die Berührungsflächen der hinteren oberen Führungsrollen30 befinden sich hinter der Berührungsfläche der Tragrolle26 mit der Trag-Lauffläche24 . - Die Achsen der vorderen oberen Führungsrollen
30 sind in der oberen vorderen Quertraverse32 gelagert. Die Achsen der hinteren oberen Führungsrollen30 sind entsprechend in der oberen hinteren Quertraverse32 gelagert. Die oberen Quertraversen32 erstrecken sich oberhalb der Last- und Führungsschiene12 quer über diese, bei der in der3 gezeigten Geradeausfahrt senkrecht zur Last- und Führungsschiene12 . Die Quertraversen32 sind jeweils mittig zwischen den Führungsrollen30 , in einer Ebene parallel zur Trag-Lauffläche24 schwenkbar, mit einem Rahmen34 des Lastaufnahmewagens16 verbunden. - Auf den unteren Führungslaufflächen
28 rollen vier untere Führungsrollen30 ab, welche symmetrisch zu einer in den1 und2 horizontalen Mittelebene der Last- und Führungsschiene12 gegenüber den entsprechenden oberen Führungsrollen30 auf entsprechenden unteren Quertraversen32 angeordnet sind. - Die Außendurchmesser der unteren und oberen Führungsrollen
30 sind identisch. Die Achsen der unteren Führungsrollen30 verlaufen koaxial zu den Achsen der oberen Führungsrollen30 . Die unteren Quertraversen32 sind analog zu den oberen Quertraversen32 mittig zwischen den jeweiligen unteren Führungsrollen30 schwenkbar am Rahmen34 gelagert. Die Schwenkachsen36 der unteren vorderen Quertraverse32 und der oberen vorderen Quertraverse32 verlaufen koaxial in einer in der4 strichgepunktet angedeuteten gedachten Mittelfläche38 zwischen den beiden oberen Führungslaufflächen28 beziehungsweise den beiden unteren Führungslaufflächen28 . Ebenso verlaufen die Schwenkachsen36 der hinteren Quertraversen32 zueinander koaxial in der gedachten Mittelfläche38 . - Bei einer Kurvenfahrt, dargestellt in der
4 , passen sich die vier Führungsrollen-Ensembles unabhängig voneinander dem Verlauf der Führungslaufflächen28 an. Die Führungsrollen30 werden so jeweils kraftschlüssig an den entsprechenden Führungslaufflächen28 geführt und schwenken die Quertraversen32 um ihre jeweiligen Schwenkachsen36 so, dass der Anpressdruck der Führungsrollen30 auf die Führungslaufflächen28 bei gleichmäßiger Fahrt im wesentlichen konstant bleibt. Die Schwenkachsen36 der Quertraversen32 befinden sich dabei immer in der gedachten Mittelfläche38 . Auf diese Weise können auch kleine Kurvenradien gefahren werden, ohne dass dies auf Kosten der Spur- und Kippstabilität des Lastaufnahmewagens16 bei Geradeausfahrten geht. - Die Energieversorgung des Lastaufnahmewagens
16 und die Übermittlung von Steuersignalen erfolgt über in der2 gezeigte Schleifkontakte40 , welche an einer der Last- und Führungsschiene12 zugewandten Seite des Rahmens34 angeordnet sind. Die Schleifkontakte40 stehen im Kontakt mit entsprechenden Schleifbahnen42 an dem, vertikalen Stegbereich der Last- und Führungsschiene12 . - Die Steuerung des Elektromotors
18 erfolgt über eine Steuereinrichtung44 , die sich auf der der Last- und Führungsschiene12 abgewandten Seite des Rahmens34 des Lastaufnahmewagens16 befindet (Vgl.2 ). Die Steuereinrichtung44 ist über die entsprechenden Schleifkontakte40 und die Schleifbahnen42 mit einer zentralen nicht gezeigten Steuereinrichtung der Elektro-Schienenfördersystems10 verbunden und individuell ansprechbar. - Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Elektro-Schienenfördersystems
110 , dargestellt in der5 , sind diejenigen Elemente, die zu denen des ersten, in den1 bis4 beschriebenen Ausführungsbeispiels ähnlich sind, mit demselben Bezugszeichen zuzüglich100 versehen, so dass bezüglich deren Beschreibung auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel Bezug genommen wird. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten dadurch, dass hier das Elektro-Schienenfördersystem als Elektrobodenbahn110 realisiert ist. Die Last- und Führungsschiene112 ist hierbei über Befestigungswinkel120 am Boden146 montiert. Eine Trageplattform150 ist über ein Anschlussstück122 oben auf dem Lastaufnahmewagen116 befestigt. Ein zu befördernder Gegenstand148 ist oben auf der Trageplattform150 angeordnet. - Durch das kraftschlüssige Anliegen der Führungsrollen
130 aller vier Führungsrollen-Ensembles an den entsprechenden Führungslaufflächen128 bei Kurven- und Geradeausfahren wird ein Kippen des Lastaufnahmewagens116 um sein Längsachse reduziert. Der Lastaufnahmewagen116 benötigt so keine separaten Stützräder. Außerdem vereinfacht die Kippstabilität die Lastübergabe an die und Lastübernahme von der Tragplattform150 . - Bei beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispielen eines Elektro-Schienenfördersystems
10 ;110 sind unter anderem folgende Modifikationen möglich:
Die Last- und Führungsschiene12 ,112 kann statt eines I-Profils auch ein andersartiges, zwei gegenüberliegende seitliche Führungslaufflächen28 ;128 aufweisendes, Profil haben. - Die gegenüberliegenden Führungslaufflächen
28 ;128 können statt parallel zueinander zu verlaufen, auch symmetrisch zu der gedachten Mittelfläche38 zueinander geneigt entlang des Förderweges in gleichmäßigem Abstand verlaufen. - Statt oberen und unteren Führungsrollenpaaren
30 ;130 können auch nur zwei Führungsrollen-Ensembles, beispielsweise zwei obere und zwei untere Führungsrollen-Ensembles, vorgesehen sein, die an entsprechenden seitlichen Führungslaufflächen abrollen. - Anstelle nur einer Tragrolle
26 ;126 können auch mehrere Tragrolle26 ;126 vorgesehen, von denen nur eine oder auch mehrere angetrieben sein können. - Die Übermittlung von Steuersignalen von der zentralen Steuereinrichtung an die Lastaufnahmewagen
16 ;116 kann statt über die Schleifkontakte40 und die Schleifbahnen42 auch kontaktlos, beispielsweise über Funk- oder Lichtsignale, insbesondere Infrarotsignale, erfolgen. - Die Elektromotoren
18 ;118 können auch batterie- oder akkubetrieben sein, so dass auf die Schleifkontakte40 und die Schleifbahnen42 verzichtet werden kann.
Claims (8)
- Fördervorrichtung für Werkstücke (
148 ) mit einer Elektro-Schienenbahn (10 ;110 ), die umfasst a) eine Last- und Führungsschiene (12 ;112 ), b) wenigstens einen Lastaufnahmewagen (16 ;116 ), der die Werkstücke (148 ) tragen kann, auf der Last- und Führungsschiene (12 ;112 ) verfahrbar ist und aufweist – wenigstens eine Tragrolle (26 ;126 ), die auf einer Trag-Lauffläche (24 ;124 ) der Last- und Führungsschiene (12 ;112 ) abrollen kann, – in Förderrichtung (14 ;114 ) vor und hinter der Tragrolle (26 ;126 ) jeweils ein Ensemble mit wenigstens zwei gegenüberliegenden seitliche Führungsrollen (30 ;130 ), die zur Führung des Lastaufnahmewagens (16 ;116 ) an gegenüberliegenden seitlichen Führungslaufflächen (28 ;128 ) der Last- und Führungsschiene (12 ;112 ) abrollen können, c) wenigstens ein Antriebsmittel (18 ;118 ) zum Bewegen des wenigstens einen Lastaufnahmewagens (16 ;116 ), dadurch gekennzeichnet, dass d) die gegenüberliegenden seitlichen Führungsrollen (30 ;130 ) wenigstens eines Ensembles an einer Quertraverse (32 ;132 ) angeordnet sind, die mittig zwischen den Führungsrollen (30 ;130 ) an einem Rahmen (34 ;134 ) des Lastaufnahmewagen (16 ;116 ) schwenkbar befestigt ist. - Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungslaufflächen (
28 ;128 ) sich parallel zueinander vertikal an der Führungsschiene (12 ;112 ) erstrecken. - Fördervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trag-Lauffläche (
24 ;124 ) sich oben, insbesondere horizontal, an der Last- und Führungsschiene (12 ;112 ) erstreckt. - Fördervorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Ensembles mit seitlichen Führungsrollen (
30 ;130 ) in unterschiedlichen Abständen zu der Trag-Lauffläche (24 ;124 ) an jeweiligen seitlichen Führungslaufflächen (28 ;128 ) abrollen können. - Fördervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Last- und Führungsschiene (
12 ;112 ) zwei obere Führungslaufflächen (28 ;128 ) und zwei untere Führungslaufflächen (28 ;128 ) aufweist, insbesondere ein I-Profil hat. - Fördervorrichtung nach einem der vorigen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (
18 ;118 ) die Tragrolle (26 ;126 ) antreiben kann. - Fördervorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Elektrohängebahn (
10 ) ist, bei der die Werkstücke zur Beförderung an dem Lastaufnahmewagen (16 ) angehängt werden können. - Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Elektrobodenbahn (
110 ) ist.
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