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Die Erfindung betrifft einen Werkstückträger für Friktionsförderer, die eine Fördereinrichtung, wie einen Rollen-, einen Gurt- oder einen Plattenförderer aufweisen, auf denen Werkstückträger lose aufgelegt werden.
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Mit Hilfe von Fördereinrichtungen werden insbesondere in der Serienfertigung Werkstücke zwischen einzelnen Arbeitsplätzen, an denen beispielsweise eine Montage oder Bearbeitung der Werkstücke erfolgt, transportiert. Hierzu werden die Werkstücke auf Werkstückträgern angeordnet und die Werkstückträgereinrichtungen zusammen mit den Werkstücken durch entsprechende Fördereinrichtungen bewegt. Zum Bewegen der Werkstückträger sind Friktionsförderer bekannt. Bei Friktionsförderern werden die Werkstückträger nicht fest mit Fördereinrichtungen verbunden, sondern liegen beispielsweise auf Rollen lose auf. Die Bewegung der Werkstückträger erfolgt durch auftretende Reibungskräfte zwischen den Rollen, Gurten oder Platten und Reibflächen der Werkstückträger. Friktionsförderer haben insbesondere den Vorteil, dass ein Stauen der Werkstückträger möglich ist. Hierbei erfolgt während des Stauvorgangs ein Durchrutschen der entsprechenden Antriebseinrichtungen der Friktionsförderer, die hierzu mit Rutschkupplungen versehen sind. Ein aufwändiges und kompliziertes Ausklinken aus einer Fördereinrichtung, wie einer Kette, ist bei Friktionsförderern nicht erforderlich.
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Ferner haben Friktionsförderer den Vorteil, dass Kurven und insbesondere Abzweigungen auf einfache Weise realisiert werden können. Mit Hilfe von Abzweigungseinrichtungen, wie Weichen, können einzelne Werkstückträger beispielsweise aus- oder eingeschleust werden. Hierdurch weisen Friktionsförderer eine hohe Flexibilität auf. Ein derartiger Friktionsförderer ist in
DE 40 36 214 A1 beschrieben.
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Da die Werkstückträger bei Friktionsförderern durch einen Stauvorgang an den einzelnen Arbeitsplätzen angehalten werden müssen, müssen die angetriebenen Rollen bzw. Förderelemente mit Rutschkupplungen versehen sein. Derartige Rutschkupplungen sind teuer und wartungsintensiv. Ferner ist es erforderlich, Rutschkupplungen zu justieren bzw. einzustellen, um festzulegen, ab welchem Drehmoment die Rutschkupplung durchrutscht. Aufgrund von Verschleiß muss die Einstellung in regelmäßigen Abständen überprüft werden.
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Zum Anhalten der Werkstückträger an Bearbeitungsstationen, vor Weichen oder dergleichen, ist das Vorsehen von Stoppeinrichtungen bekannt. Diese weisen beispielsweise ein stabförmiges, horizontal ausgerichtetes Element auf, das über die Oberfläche des Friktionsförderers vorsteht. Der Werkstückträger fährt somit gegen die Stoppeinrichtung und wird so in der entsprechenden Position gehalten. Zur Freigabe des Werkstückträgers wird die Stoppeinrichtung aus der Bewegungsbahn des Werkstückträgers entfernt. Dies erfolgt insbesondere bei stabförmigen Stoppeinrichtungen durch vertikales Bewegen der Stoppeinrichtung nach unten. Die Werkstückträger weisen üblicherweise an der Unterseite einen Schlitz auf, der sich nicht über die gesamte Länge des Werkstückträgers sondern lediglich über einige Zentimeter erstreckt. Das stabförmige Element der Stoppeinrichtung ist derart angeordnet, dass es in die schlitzförmige Ausnehmung an der Unterseite des Werkstückträgers eindringt. In der Stoppposition liegt die Stoppeinrichtung somit an einer quer zur Transportrichtung ausgerichteten Fläche, der Rückwand des in Transportrichtung offenen Schlitzes an. Diese Fläche bildet somit das Anfahrelement mit dem der Werkstückträger gegen die Stoppeinrichtung fährt. Beim Anfahren des Werkstückträgers gegen eine Stoppeinrichtung kann ein nachträgliches Zurückprallen des Werkstückträgers auftreten.
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Aus
DE 195 39 844 C2 ist ein ferner Friktionsfördersystem bekannt, bei dem zur Beschleunigung von Werkstückträgern einzelne angetriebene Förderelemente, wie Rollen, scheibenförmige Übertragungselemente aufweisen. Die scheibenförmigen Übertragungselemente, die eine Verzahnung aufweisen können, greifen in einen in Längsrichtung des Werkstückträgers verlaufenden Schlitz ein, wobei der Schlitz beispielsweise eine Zahnstange aufweist. Durch derartige zusätzliche Übertragungselemente kann der Werkstückträger beschleunigt werden.
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Aus
JP H03-205 212 A ist ein Friktionsförderer bekannt, bei dem ein Werkstückträger über ein stiftartiges Stoppelement angehalten werden kann. Innerhalb des Friktionsförderers ist ein Halteelement vorgesehen, das an einer Rückseite des Werkstückträgers anliegt, wenn dieser von dem Stoppelement angehalten wurde.
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Aufgabe der Erfindung ist es einen Werkstückträger zu schaffen, der auf einfache Weise zuverlässig an einer Bearbeitungsstation oder dergleichen positionierbar ist.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Werkstückträger mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Der erfindungsgemäße Werkstückträger für Friktionsförderer, insbesondere Rollenförderer weist einen Grundkörper zur Aufnahme von Werkstücken auf. Der Grundkörper weist einen Friktionsbereich, bei dem es sich in einfachster Ausführungsform um die Unterseite des Grundkörpers handelt, auf. Über den Friktionsbereich erfolgt das Übertragen der Förderkräfte von Förderelementen des Friktionsförderers auf den Werkstückträger. Der Werkstückträger weist ein Anfahrelement, zum Anfahren gegen eine Stoppeinrichtung auf, wobei es sich bei dem Anfahrelement um eine quer zur Förderrichtung angeordnete Wand oder Fläche des Werkstückträgers handeln kann. Insbesondere weist der Werkstückträger an der Unterseite einen Schlitz auf, der in Transportrichtung offen ist und sich nicht über die gesamte Länge des Werkstückträgers erstreckt. Die die Rückwand des Schlitzes bzw. das Schlitzende bildende Wand, bildet hierbei das Anfahrelement. Beim Anhalten des Werkstückträgers, beispielsweise an einer Bearbeitungsstation, vor Kurven, Weichen etc., stößt das Anfahrelement des Werkstückträgers gegen eine Stoppeinrichtung, die insbesondere ein stabförmiges Element, wie einen Stift oder Pin aufweist, der von unten in vertikale Richtung durch die Friktionsfördereinrichtung, insbesondere zwischen zwei benachbarten Rollen des Rollförderers angeordnet ist, hindurchragt. Die Stoppeinrichtung ist beispielsweise pneumatisch betätigbar, so dass ein Zurückziehen, das heißt Verschieben der Stoppeinrichtung nach unten zur Freigabe des Werkstückträgers möglich ist.
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Um insbesondere an Bearbeitungsstationen den Werkstückträger in einer klar definierten Position zu halten, ohne an der Bearbeitungsstation zusätzliche Justageelemente für den Werkstückträger vorsehen zu müssen, ist ein Halteelement zum Halten des Werkstückträgers in Ruheposition vorgesehen. Vorzugsweise weist der Werkstückträger erfindungsgemäß ein mit der Stoppeinrichtung zusammenwirkendes Halteelement auf. Erfindungsgemäß wird das Halteelement somit in besonders bevorzugter Ausführungsform durch die Stoppeinrichtung aktiviert. Besonderes bevorzugt ist es hierbei, dass das Fixieren des Werkstückträgers nicht an einem weiteren stationären Element, sondern unmittelbar an der Stoppeinrichtung, insbesondere an einem stabförmigen Element wie einem Stift oder Pin der Stoppeinrichtung erfolgt.
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Vorzugsweise weist das Halteelement einen insbesondere mit dem Werkstückträger verbundenes Anschlagelement, wie einen Ansatz auf. Hierbei ist das Anschlagelement vorzugsweise einstückig mit dem Werkstückträger verbunden. An dem Anschlagelement liegt die Stoppeinrichtung, insbesondere ein stabförmiges Element wie ein Stift oder Pin der Stoppeinrichtung in der Ruheposition an. Hierbei kann die Stoppeinrichtung unmittelbar an dem Anschlagelement anliegen. Es ist jedoch auch möglich, dass die Stoppeinrichtung nur mittelbar an dem Anschlagelement anliegt. Aufgrund des Vorsehens des Halteelements, insbesondere in Verbindung mit dem Anschlagelement erfolgt eine Lagefixierung des Werkstückträgers. Diese ist insbesondere an Bearbeitungsstationen vorteilhaft, da somit ein zusätzliches Justageelement entfallen kann.
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Der Werkstückträger weist zur Ausbildung des Anfahrelements eine schlitzförmige Ausnehmung an der Unterseite auf. Das Halteelement ist innerhalb des Schlitzes angeordnet. Besonders bevorzugt ist es, dass das Halteelement um eine Schwenkachse verschwenkbar ist. Hierbei ist es möglich, ein Verschwenken des Halteelements über ein elektrisches Signal und eine entsprechende elektrische Schwenkeinrichtung zu realisieren, wobei das elektrische Signal durch Anfahren des Werkstückträgers an der Stoppeinrichtung ausgelöst werden kann. Um das Vorsehen elektrischer Bauteile in dem Werkstückträger zu vermeiden, ist es auch möglich, eine mechanisches Übertragungselement vorzusehen, das ebenfalls vorzugsweise durch die Stoppeinrichtung betätigt wird. Besonders bevorzugt ist es jedoch, dass die Schwenkachse des Halteelements außerhalb des Schwerpunkts verläuft. Hierdurch ist es möglich, dass das Halteelement selbsttätig aufgrund seiner Gewichtskraft in eine Halteposition fällt. In der Halteposition wirkt das Haltelement mit der Stoppeinrichtung zusammen. Hierbei ist es besonders bevorzugt, dass das Haltelement in seiner Halteposition in der Ruheposition des Werkstückträgers vor der Stoppeinrichtung angeordnet ist. Hierbei ragt das Halteelement vorzugsweise soweit nach unten, dass eine Oberseite der Stoppeinrichtung, höher angeordnet ist. Dies hat zur Folge, dass ein Bewegen des Werkstückträgers entgegen der Transportrichtung nicht möglich ist, da hierbei die Stoppeinrichtung gegen das Halteelement drückt.
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Vorzugsweise ist das Halteelement derart angeordnet, dass es sich auf Grund seiner Gewichtskraft stets in Halteposition befindet. Beim Anfahren einer Bearbeitungsstation wird das Halteelement vorzugsweise durch die Stoppeinrichtung, insbesondere den Stift der Stoppeinrichtung aus der Halteposition gedrückt und fällt, sobald die Stoppeinrichtung in Transportrichtung hinter dem Halteelement angeordnet ist, nach unten zurück in die Halteposition. Hierbei ist es besonders bevorzugt, das Halteelement als Plättchen auszubilden. Die Schwenkachse des insbesondere als Plättchen ausgebildeten Halteelements ist im Wesentlichen quer zur Transportrichtung ausgerichtet. Ferner ist es bevorzugt, dass die Schwenkachse bezogen auf den Schwerpunkt in Transportrichtung vor dem Schwerpunkt angeordnet ist, so dass das Halteelement aus der Halteposition auf einfache Weise durch das Stoppelement nach oben gedrückt werden kann.
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In besonders bevorzugter Ausführungsform handelt es sich bei dem Halteelement um ein schwenkbares Element, entsprechend einer Klinke oder Klappe. Diese kann, wie das anhand der vorstehenden Ausführungsform beschriebene Plättchen, ausgebildet sein. Hierbei ist es bevorzugt, dass die Schwenkachse des Halteelements außerhalb des Schwerpunkts angeordnet ist, so dass das Halteelement, das insbesondere als Klinke oder Klappe ausgebildet ist, aufgrund der Gewichtskraft in eine Ruheposition schwenkt.
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Es ist möglich, anstatt eines verschwenkbaren Halteelements auch ein verschiebbares Halteelement vorzusehen. Hierbei kann beispielsweise ein Verschieben des Halteelements dadurch realisiert werden, dass es eine schräge Anlauffläche aufweist. Wenn diese gegen ein beispielsweise als Steg im Bereich des Friktionsförderers ausgebildeten Anlageelements anläuft, wird es aufgrund der Schräge nach oben gedrückt und fällt aufgrund seiner Gewichtskraft wieder nach unten.
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Besonders bevorzugt ist die Verwirklichung der Erfindung in Verbindung mit Rollenförderern. Im Unterschied zu anderen Friktionsförderern, wie Gurt- oder Plattenbandförderern, erfolgt bei Rollenförderern in der Stausituation ein Durchrutschen der Rutschkupplung der einzelnen Rollen. Es erfolgt hierbei kein Durchrutschen von Friktionselementen des Förderers an Friktionsbereichen des Werkstückträgers.
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Das Vorsehen eines Halteelements an einem Werkstückträger bzw. das Zusammenwirken entlang des Werkstückträgers mit einem Halteelement ist besonders vorteilhaft, wenn beispielsweise an einer Bearbeitungsstation die Kraftübertragungselemente des Friktionsförderers nicht mehr an dem Friktionsbereich des Werkstückträgers anliegen. Zunächst hat das Trennen der Friktionsbereiche von den Übertragungselementen den Vorteil, dass in einer Bearbeitungsstation oder dergleichen keine Kraftübertragung auf den Werkstückträger mehr erfolgt. Es ist daher nicht mehr erforderlich, entsprechende Rutschkupplungen in diesem Bereich des Friktionsförderers vorzusehen, wodurch die Kosten erheblich reduziert und der Verschleiß verringert werden kann.
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Dies bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass bei Verwenden eines Werkstückträgers ohne erfindungsgemäßes Haltelement, der Werkstückträger nicht eindeutig justiert ist und insbesondere von der Stoppeinrichtung zurückprallen kann.
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Ein derartiges Friktionsfördersystem weist vorzugsweise eine Fördereinrichtung mit mehreren, insbesondere quer zur Fördereinrichtung angeordneten Förderelementen auf. Bei den Förderelementen handelt es sich beispielsweise um Rollengurte oder Platten. Die Förderelemente sind auf geraden Förderstrecken üblicherweise quer zur Förderrichtung angeordnet, wobei im Bereich von Kurven oder Abzweigungen ggf. schräg angeordnete Förderelemente vorgesehen sein können. Die Förderelemente, bei denen es sich üblicherweise um Rollen handelt, erstrecken sich beispielsweise über die gesamte Breite der Fördereinrichtung. Ebenso können einzelne Förderelemente bzw. Rollen nur im Randbereich der Fördereinrichtung vorgesehen sein, so dass das auf dem Werkstückträger befindliche Werkstück auch von unten zugänglich ist. Die Förderelemente sind teilweise angetrieben und teilweise frei drehbar gelagert. Hierbei ist der Abstand der angetriebenen Förderelemente üblicherweise geringer als die Länge des Werkstückträgers, so dass stets mindestens ein angetriebenes Förderelement mit dem Werkstückträger zur Förderung in Kontakt steht. Die Werkstückträger liegen bei dem erfindungsgemäßen Friktionsfördersystem lose auf den Förderelementen der Fördereinrichtung auf. Eine mechanische Kopplung zwischen den Werkstückträgern und der Fördereinrichtung erfolgt nicht.
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Mit den angetriebenen Förderelementen sind Übertragungselemente verbunden, die zum Fördern der Werkstückträger mit an dem Werkstückträger vorgesehenen Friktionsbereichen zusammenwirken. Bei den Übertragungselementen kann es sich um Bereiche der Förderelemente handeln, die eine höhere Friktion, d. h. eine anders ausgebildete Oberfläche aufweisen. Vorzugsweise handelt es sich bei den Übertragungselementen um durchlaufende Riemen und/oder scheibenförmige Elemente, die einen runden Querschnitt haben und deren Durchmesser größer als der Durchmesser einer Rolle ist. Allgemein ausgedrückt steht in bevorzugter Ausführungsform das Übertragungselement gegenüber einer Außenseite des Förderelements vor. Das Übertragungselement wirkt mit dem am Werkstückträger vorgesehenen Friktionsbereich zusammen, wobei es sich bei dem Friktionsbereich ebenfalls um einen Bereich mit höherer Friktion handeln kann. Dies kann durch Verwendung geeigneter Materialien oder durch Veränderung der Oberflächenrauheit in dem Friktionsbereich erzielt werden.
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Erfindungsgemäß ist der Friktionsbereich vorzugsweise an einem mit dem Werkstückträger verbundenen Friktionselement angeordnet. Das Friktionselement ist erfindungsgemäß beweglich mit dem Werkstückträger verbunden. Das Friktionselement ist ferner mit einem Betätigungselement verbunden. Mit Hilfe des Betätigungselements ist ein Bewegen des Friktionselements möglich. Durch die Bewegung des Friktionselements kann ein Abstand zwischen dem Übertragungselement und dem Friktionselement hergestellt werden und/oder die Reibung zwischen diesen beiden Elementen durch Verringerung des Anlagedrucks reduziert werden. Mit Hilfe des Betätigungselements erfolgt somit ein Bewegen des Friktionselements, so dass sich der Abstand zwischen Friktionselement und Übertragungselement vergrößert, vorzugsweise sich zwischen diesen beiden Elementen ein Schlitz ausbildet. Durch Betätigen des Friktionselements erfolgt somit ein Außer-Eingriff-Bringen des Übertragungselements und des Friktionselements, wobei erfindungsgemäß unter Außer-Eingriff-Bringen auch ein Verringern der Reibung zwischen diesen beiden Elementen verstanden wird. Erfindungsgemäß kann das Betätigungselement durch ein Stoppelement im Bereich einer Arbeitsstation oder durch Stauen der Werkstückträger aktiviert werden. Ein Anhalten des Werkstückträgers führt somit stets dazu, dass das Übertragungselement und das Friktionselement außer Eingriff gebracht werden. Dies hat den erfindungsgemäßen Vorteil, dass Förderelemente ohne Rutschkupplungen vorgesehen werden können, da die angetriebenen Förderelemente frei drehen können, sobald das Friktionselement und das Übertragungselement außer Eingriff gebracht sind. Zumindest können erheblich einfacher aufgebaute Rutschkupplungen vorgesehen werden, die sodann im Wesentlichen als zusätzliches Sicherheitselement dienen.
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Das erfindungsgemäße Friktionsfördersystem ist insbesondere für den Transport von Werkstücken mit einem Gewicht von weniger als 250 kg geeignet. Bei derartigen Friktionsfördersystemen liegt vorzugsweise der Werkstückträger unmittelbar auf den Förderelementen ohne Vorsehen zusätzlicher Abstützelemente, wie an dem Werkstückträger vorgesehene Abstützrollen, auf.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkstückträgers ist der Friktionsbereich an einem beweglichen, mit dem Grundkörper verbundenen Friktionselement angeordnet. Das Friktionselement ist mit einem Betätigungselement verbunden. Wie vorstehend anhand des Friktionsfördersystems beschrieben, erfolgt durch Aktivieren des Betätigungselements ein Bewegen des Friktionselements, so dass das Friktionselement in eine Außer-Eingriff-Position bewegt wird. Hierdurch erfolgt ein Verringern der Reibung zwischen dem Friktionsbereich des Werkstückträgers und Friktions- oder Übertragungselementen der Fördereinrichtung, so dass bei erheblich verringerter Reibung der Werkstückträger, beispielsweise an Arbeitsstationen, auf einfache Weise gestoppt werden kann. Vorzugsweise erfolgt ein derartiges Bewegen des Friktionselements, dass im Friktionsbereich des Grundkörpers des Werkstückträgers keine Reibung mehr auftritt, sondern der Friktionsbereich einen Abstand zu dem entsprechenden Friktions- bzw. Übertragungselement der Fördereinrichtung aufweist. Dies hat den vorstehend anhand des Friktionsfördersystems beschriebenen Vorteil, dass angetriebene Förderelemente ohne Rutschkupplung oder mit einer deutlich günstigeren Rutschkupplung verwendet werden können.
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Vorzugsweise sind die Friktionselemente in einer Ausnehmung des Werkstückträgers bzw. des Grundkörpers des Werkstückträgers angeordnet. Die Ausnehmung ist insbesondere schlitzförmig ausgebildet. In bevorzugter Ausführungsform sind je Werkstückträger mindestens zwei, insbesondere schlitzförmige Ausnehmungen vorgesehen. Die Ausnehmungen erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte Länge des Werkstückträgers in dessen Längsrichtung bzw. in Förderrichtung. Die beiden Ausnehmungen sind vorzugsweise parallel zueinander angeordnet. Jede Ausnehmung ist vorzugsweise an den Enden offen, so dass ein beispielsweise scheibenförmiges Übertragungselement einfach in die Ausnehmung eingeführt werden kann.
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Das Friktionselement, das vorzugsweise innerhalb der Ausnehmung angeordnet ist, ist in bevorzugter Ausführungsform stabförmig ausgebildet. Insbesondere handelt es sich hierbei um einen Stab mit rechteckigem Querschnitt, wobei die in Richtung des Übertragungselements der Förderelemente weisende Seite eine erhöhte Rauhigkeit aufweisen kann. Das Friktionselement erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen über die gesamte Länge des Werkstückträgers. Zumindest erstreckt sich das Friktionselement über dreiviertel der Länge des Werkstückträgers. Hierdurch kann der Abstand der angetriebenen Förderelemente entsprechend vergrößert werden.
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Bei dem Betätigungselement kann es sich um ein beispielsweise elektrisch und/oder magnetisch angetriebenes Betätigungselement handeln. Beispielsweise kann das Betätigungselement einen Sensor aufweisen, durch den eine Stau- oder Stoppsituation detektiert wird. Sobald die Stau- oder Stoppsituation detektiert ist, erfolgt sodann mit Hilfe des Betätigungselements ein Bewegen des Friktionselements.
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In besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist das Betätigungselement mechanisch ausgebildet. Insbesondere ist das Betätigungselement fest mit dem mindestens einen Friktionselement, insbesondere den beiden je Werkstückträger vorgesehenen Friktionselementen verbunden. Hierbei kann das Betätigungselement beispielsweise entsprechend einer Stoßstange über das vordere Ende des Werkstückträgers hinausragen, wobei ein derartiges Bestätigungselement insbesondere ein Betätigen des Friktionselemente bei einer Stausituation bewirkt. Vorzugsweise ist ein weiteres Betätigungselement vorgesehen, das durch eine Stoppeinrichtung betätigt wird. Ein derartiges Betätigungselement, das vorzugsweise unmittelbar oder mittelbar über ein Zwischenelement mit dem oder den Friktionselementen verbunden ist, ist insbesondere an einer Unterseite des Werkstückträgers angeordnet. Insbesondere ist ein derartiges Betätigungselement in einer an der Unterseite des Werkstückträgers vorgesehen Schlitz angeordnet, wobei bei einer Stoppsituation insbesondere ein Pin der Stoppeinrichtung in den Schlitz eingeführt wird und der Werkstückträger gegen den im Schlitz geführten Stopper stößt. Eine derartige Betätigungseinrichtung ist somit insbesondere im Bereich des Anfahrelements, wie der Querseite des Schlitzes gegen den der Pin anfährt, angeordnet. In der Halteposition des Werkstückträgers, in der das Halteelement mit der Stoppeinrichtung zusammenwirkt um ein Zurückstoßen oder Zurückschieben des Werkstückträgers zu vermeiden, wird somit gleichzeitig vorzugsweise auch ein derartiges Betätigungselement betätigt. Hierbei erfolgt die Trennung der Friktionselemente von den Förderelementen zeitgleich mit dem Zusammenwirken des Halteelements mit der Stoppeinrichtung in der Halteposition.
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Es ist somit möglich, zwei gesonderte Bestätigungselemente vorzusehen, wobei eines zum Anheben des Friktionselements bei einer Stausituation und das andere bei einer Stoppsituation dient. Hierbei sind die beiden Betätigungselemente vorzugsweise fest mit dem mindestens einem Friktionselement verbunden. Ggf. kann es sich auch um zwei gesonderte Betätigungselemente handeln. Je nach Lage und Ausgestaltung des durch ein Stoppeinrichtung betätigten Betätigungselements ist es auch möglich nur ein einziges Betätigungselement vorzusehen, das sowohl in einer Stausituation als auch in einer Stoppsituation betätigt wird.
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Beim Anfahren eines Werkstückträgers gegen einen Stopper oder beim Auffahren eines Werkstückträgers auf einen vor dem Werkstückträger befindlichen anderen Werkstückträger oder auf ein Hindernis erfolgt somit ein Verschieben des Betätigungselements in Richtung des Werkstückträgers. Aufgrund der vorzugsweise festen mechanischen Verbindung des Betätigungselements mit dem mindestens einen Friktionselement wird durch die hervorgerufene Bewegung des Betätigungselements automatisch auch eine Bewegung des mindestens einen Friktionselements, vorzugsweise beider Friktionselemente hervorgerufen. Durch diese Bewegung gelangt das Friktionselement in die Außer-Eingriff-Position, so dass die Reibung zwischen dem an dem Friktionselement vorgesehenen Friktionsbereich und dem Übertragungselement zumindest verringert wird, vorzugsweise die beiden Elemente in einem Abstand zueinander gebracht werden.
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Um ein definiertes Bewegen des Friktionselements zu gewährleisten ist vorzugsweise ein Bewegungselement vorgesehen. Bei dem Bewegungselement kann es sich um Führungsnuten und/oder Führungsansätze handeln, die an dem Friktionselement und/oder dem Werkstückträger bzw. dem Grundkörper vorgesehen sind, um eine definierte Lage und Bewegung des Friktionselements in die Außer-Eingriff-Position bei der Aktivierung des Betätigungselements zu gewährleisten.
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In besonders bevorzugter Ausführungsform weist das Bewegungselement einen insbesondere stiftförmig ausgebildeten, mit dem Werkstückträger bzw. dem Grundkörper fest verbundenen Ansatz auf. Der Ansatz greift in eine am Friktionselement vorgesehene Öffnung oder Nut. Selbstverständlich kann der Ansatz auch am Friktionselement vorgesehen sein und in eine am Werkstückträger vorgesehene Öffnung eingreifen.
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Der Ansatz und/oder die Öffnung des Bewegungselements sind derart ausgebildet, dass ein Bewegen des Friktionselements in Längsrichtung des Werkstückträgers, das insbesondere durch das Betätigungselement hervorgerufen ist, zwangsweise ein Bewegen in die Außer-Eingriff-Position, d. h. eine Position mit geringerer oder keiner Reibung zwischen dem Übertragungselement und dem Friktionselement, führt. Insbesondere erfolgt durch das Bewegungselement beim Bewegen des Friktionselements in Längsrichtung bzw. Transportrichtung ein Bewegen des Friktionselements senkrecht zur Längsrichtung von der Fördereinrichtung weg. Hierdurch gelangt das Friktionselement mit dem Übertragungselement außer Eingriff.
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Bei der in dem Friktionselement oder dem Werkstückträger vorgesehen Öffnung handelt es sich vorzugsweise um ein Langloch, in dem ein kreisrunder Zapfen bzw. Ansatz angeordnet ist. Vorzugsweise weist das Langloch einen Winkel ≠ 0° zur Längsrichtung des Werkstückträgers auf. In Förderrichtung ist das Langloch vorzugsweise fallend ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass das Übertragungselement nach dem Eingriff in das Friktionselement eine Bewegung des Friktionselements hemmt, sobald der Werkstückträger wieder freigegeben wird und sich das Friktionselement nach unten in Richtung des Übertragungselements bewegt.
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Die Bewegung des Friktionselements aus der Außer-Eingriff-Position in die Eingriff-Position kann durch ein Federelement oder dergleichen erfolgen. Vorzugsweise ist es ausreichend, dass die Überführung des Friktionselements in die Eingriff-Position aufgrund der Gewichtskraft des Friktionselements selbst erfolgt.
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Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung des Friktionsfördersystems ist das Übertragungselement scheibenförmig, insbesondere entsprechend eines Spurkranzes, ausgebildet. Das Übertragungselement ragt vorzugsweise in schlitzförmige Ausnehmungen des Werkstückträgers. Hierdurch ist zusätzlich eine seitliche Führung gewährleistet.
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Bei dem erfindungsgemäßen Friktionsfördersystem dienen die angetriebenen Förderelemente im Wesentlichen zum Antreiben bzw. Fördern der Werkstückträger. Eine Aufnahme des Gewichts des Werkstückträgers und des Werkstücks erfolgt im Wesentlichen durch die nicht angetriebenen Förderelemente. Vorzugsweise stehen somit die angetriebenen Förderelemente ausschließlich über die Übertragungselemente mit dem Werkstückträger in Kontakt. Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass der Durchmesser der angetriebenen Förderelemente aus einem Bereich der scheibenförmigen Übertragungselemente geringer ist als der Durchmesser der nicht angetriebenen Förderelemente, wenn es sich bei den Förderelementen um Rollen handelt. Dies führt dazu, dass die Unterseite des Werkstückträgers ausschließlich auf den nicht angetriebenen Förderelementen aufliegt.
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Die angetriebenen Förderelemente, bei denen es sich insbesondere um Rollen handelt, sind vorzugsweise durch einen Elektromotor angetrieben. Hierbei kann erfindungsgemäß das Vorsehen einer Rutschkupplung entfallen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Draufsicht eines Friktionsfördersystems mit Werkstückträger,
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2 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1, wobei die Übertragungselemente mit den Friktionselementen in Eingriff stehen,
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3 eine der 2 entsprechende, schematische Ansicht, wobei jedoch die Friktionselemente hinsichtlich der Übertragungselemente sich in der Außer-Eingriff-Position befinden,
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4 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 1, wobei sich einen Stoppeinrichtung in der Halteposition befindet und
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5 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie V-V in 4,
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Das Friktionsfördersystem weist eine Fördereinrichtung 10 auf. Die Fördereinrichtung 10 weist in Längs- bzw. Förderrichtung 12 verlaufende Rahmen 14 auf. Zusätzlich kann das Fördersystem nicht dargestellte Weichen und Kurven aufweisen. Die Rahmen 14 tragen im dargestellten Ausführungsbeispiel als Rollen ausgebildete Förderelemente 16, 18. Die Förderelemente 16 sind über Achsen 20 und entsprechende Lager frei drehbar in den Rahmen 14 gelagert. Bei den Förderelementen 18 handelt es sich um angetriebene Förderelemente. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich auch die angetriebenen Förderelemente über die gesamte Breite der Fördereinrichtung 10, so dass eine Seite der angetriebenen Förderelemente 18 über eine Welle 20 frei drehbar in dem Rahmen 14 gelagert ist. Die zweite Welle 22 der angetriebenen Fördereinrichtung 18 ist angetrieben und mit einem Elektromotor 24 verbunden.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die nicht angetriebenen Förderelemente 16 sowie die angetriebenen Förderelemente 18 über die gesamte Breite der Fördereinrichtung 10. Ebenso können einzelne Förderelemente mit den beiden einander gegenüberliegenden Rahmen 14 verbunden sein, so dass zwischen den Förderelementen ein Freiraum entsteht. Hierdurch sind die Werkstücke auch von unten zugänglich.
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Die angetriebenen Förderelemente weisen im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei scheibenförmige Übertragungselemente 26 auf. Die beiden scheibenförmigen Übertragungselemente 26 sind in einem Abstand zueinander angeordnet und im dargestellten Ausführungsbeispiel von einer zylindrischen Rolle 28 getragen. Die zylindrische Rolle 28 weist einen geringeren Außendurchmesser als die ebenfalls zylindrisch ausgebildete nicht angetriebenen Rollen 16 auf.
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Ein Werkstückträger 30 liegt auf der Oberseite der Fördereinrichtung 10 auf und wird mit Hilfe der angetriebenen Förderelemente 18 in Richtung des Pfeils 12 bewegt.
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Der Werkstückträger 30 weist einen Grundkörper 32 auf. Dessen Unterseite 34 (2) liegt auf den nicht angetriebenen, frei drehbaren Rollen 16 auf. Die Rollen 16 dienen somit im Wesentlichen zur Aufnahme des auf einer Oberseite 36 des Werkstückträgers 30 angeordneten Werkstücks.
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Zum Bewegen des Werkstückträgers 30 in Förderrichtung 12 liegen während des Bewegens (2) Friktionselemente 38 an den Übertragungselementen 26 an. Hierzu weisen die scheibenförmigen Übertragungselemente 26 eine zylindermantelförmige Oberfläche 40 auf, die an einem insbesondere ebenen Friktionsbereich 42 des Friktionselements 38 anliegt. Hierbei weist das Friktionselement vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt auf, so dass der Friktionsbereich 42 eine ebene, sich über die gesamte Länge des Friktionselements 38 erstreckende Fläche darstellt. Durch Drehen der angetriebenen Förderelemente 18 in Richtung eines Pfeils 44 erfolgt somit ein Transport des Werkstückträgers 30 in Richtung des Pfeils 12 (2).
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Um den Werkstückträger beispielsweise an einer Bearbeitungsposition oder beim Stauen mehrerer Werkstückträger anzuhalten, sind die im dargestellten Ausführungsbeispiel 2 sich über die gesamte Länge des Werkstückträgers 30 erstreckenden Friktionselemente 38 mit einem Betätigungselement 46 verbunden. Das Betätigungselement 46, das entsprechend einer Stoßstange ausgebildet ist, ist über insbesondere stabförmige Verbindungselemente 49 starr mit den beiden Friktionselementen 38 verbunden.
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Die jeweils in einer schlitzförmigen Ausnehmung 48 des Werkstückträgers 30 angeordneten Friktionselemente 38 werden somit zwangsweise in dem Schlitz 48 bewegt, wenn das Betätigungselement in Richtung eines Pfeils 50 gedrückt wird. Dies erfolgt durch Anfahren gegen ein Stoppelement oder durch Auffahren auf einen in Förderrichtung vor dem Werkstückträger 30 angeordneten weiteren Werkstückträger. Aufgrund der mechanischen Verbindung zwischen dem Betätigungselement 46 und den beiden Friktionselementen 38 ist kein Sensor oder elektrischer Antrieb zum Verschieben der Friktionselemente in die Außer-Eingriff-Position erforderlich. Vielmehr erfolgt durch Verschieben des Betätigungselements 46 in Richtung des Pfeils 50 ebenfalls ein Verschieben der Friktionselemente 38.
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Um ein Verschieben der Friktionselemente 38 in die Außer-Eingriff-Position zu gewährleisten, sind ferner zwei Bewegungselemente 52 vorgesehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel fest mit den Friktionselementen 38 verbunden sind. Hierbei sind je Friktionselement 38 zwei Bewegungselemente 52 vorgesehen. Bei den Bewegungselementen 52 handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um mit dem stabförmigen Friktionselement verbundene laschenförmige Ansätze 54, die jeweils ein Langloch 56 aufweisen. Das Langloch 56 verläuft in einem Winkel bzw. schräg zur Förderrichtung 12, wobei das Langloch in Förderrichtung 12 fallend ausgebildet ist. In den beiden als Langlöchern ausgebildeten Öffnungen 56 ist jeweils ein im dargestellten Ausführungsbeispiel als zylindrischer Stift ausgebildeter Ansatz 58 angeordnet. Der Stift 58 ist fest mit dem Grundkörper 32 des Werkstückträgers 30 verbunden.
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Durch Bewegen des Betätigungselements 46 in Richtung des Pfeils 50 erfolgt somit ein Bewegen der Friktionselemente 38 in Richtung der Pfeile 60, d. h. parallel zur Ausrichtung der Langlöcher 56. Hierdurch werden die Friktionselemente 38 bzgl. der Übertragungselemente 26 in die Außer-Eingriff-Position gebracht.
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Ein Verschieben der Friktionselemente 38 kann in der dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nicht nur durch Bewegen des Betätigungselements 46, sondern auch durch Verschieben des Betätigungselements 62 (4 und 5) hervorgerufen werden. Bei dem Betätigungselement 62 handelt es sich um ein durch eine Stoppeinrichtung betätigbares Element, wobei schematisch ein der Pin 64 der Stoppeinrichtung dargestellt ist. Beim Auffahren des Werkstückträgers auf eine Stoppeinrichtung 64 gelangt diese zunächst in einen in der Unterseite 34 des Werkstückträgers 30 angeordneten Schlitz 66. Der Werkstückträger 30 bewegt sich so lange in Bewegungsrichtung 12 bis der Stift bzw. Pin 64 an einer als Anfahrelement bzw. Anschlagelement dienenden Rückwand, bzw. Rückseite 68 des Schlitzes anstößt. Hierdurch wird das im dargestellten Ausführungsbeispiel zum Beispiel stiftförmige innerhalb des Werkstückträgers 30 angeordnete Betätigungselement 62 bezogen auf den Werkstückträger 30 nach hinten, das heißt in Richtung eines Pfeils 70 verschoben. Das Betätigungselement 62 ist über einen Quersteg 72 (5) mit den beiden Friktionselementen 38 oder den Verbindungselemente 49 (2 und 3) verbunden.
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Somit wird sowohl beim Anfahren des Werkstückträgers 30 in einer Stausituation ein Verschieben der Friktionselemente 38 nach oben, über das stoßstangenartige Betätigungselement 46 als auch beim Anfahren gegen eine Stoppeinrichtung 64 über das stiftförmige Betätigungselement 62 bewirkt.
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Insbesondere bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bei der in Stau- und Stoppsituationen ein Trennen der Friktionselemente 38 von dem Übertragungselementen 26 erfolgt, besteht die Gefahr, dass der Werkstückträger entgegen der Transportrichtung 12 beim Anfahren gegen eine Stoppeinrichtung 64 zurückprallt und somit insbesondere an Bearbeitungsstationen keine definierte Lage des Werkstücks gewährleistet ist. Erfindungsgemäß ist daher ein mit der Stoppeinrichtung 64 zusammenwirkendes Halteelement 74 (4) vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Halteelement 74 ein Plättchen 76 auf, das insbesondere aus Metall hergestellt ist. Das Plättchen 76 ist um eine bezogen auf den Schwerpunkt des Plättchens 76 exzentrisch angeordnete Achse 78 schwenkbar. Aufgrund des Gewichts des Plättchens 76 befindet sich dieses unabhängig davon, ob eine Stoppeinrichtung 64 in dem Schlitz 66 befindet, in der in 4 dargestellten Position.
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Bei Auffahren auf eine Stoppeinrichtung 64 wird das Plättchen 76 von der Stoppeinrichtung 64 nach oben in eine Ausnehmung 80 um die Achse 78 verschwenkt. Sobald das Halteelement 74 beim Auffahren auf eine Stoppeinrichtung 64 die Stoppeinrichtung passiert hat, wie in 4 dargestellt, fällt das Plättchen 76 aufgrund der Gewichtskraft wieder in die in 4 dargestellte Stellung. In dieser Position erfüllt das Halteelement 74 seine Haltefunktion, da bei einem Zurückprallen des Werkstückträgers 30 ein Bewegen des Werkstückträgers in 4 nach rechts nicht mehr möglich ist.
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Ein Weiterfördern des Werkstückträgers 30 erfolgt durch Betätigen der Stoppeinrichtung, wobei der dargestellte 64 der Stoppeinrichtung nach unten in Richtung eines Pfeils 82 verschoben wird, bis er sich vollständig unterhalb der Unterseite 34 des Werkstückträgers 30 befindet. In dieser Position ist ein Überfahren des Stiftes 64 möglich. Durch das Zurückziehen des Stiftes 64 gelangen die Friktionselemente 38 wieder in Eingriff mit den Förderelementen 16. Dies kann aufgrund der Gewichtskraft der Friktionselemente 38 erfolgen, wobei die Bewegung der Friktionselemente 38 durch eine Feder 84 unterstützt werden kann.
