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Die
Erfindung betrifft eine Werkstückträgereinrichtung
zur losen Auflage auf einen Friktions- oder Kettenförderer.
Ferner betrifft die Erfindung eine Fördervorrichtung für
derartige Werkstückträgereinrichtungen, wobei
es sich bei der Fördervorrichtung um einen Friktions- oder
Kettenförderer handelt.
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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
Werkstückträgereinrichtungen angeordnet und die
Werkstückträgereinrichtungen zusammen mit den
Werkstücken durch entsprechende Fördereinrichtungen
bewegt. Zum Bewegen der Werkstückträgereinrichtungen
sind insbesondere Friktions- und Kettenförderer bekannt.
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Kettenförderer
weisen eine Endloskette auf, wobei mit den Werkstückträgern
verbundene Formschlusselemente, wie Zahnstangen, in die Kettenglieder
zum Transport eingreifen.
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Bei
Friktionsförderern werden die Werkstückträgereinrichtungen
nicht formschlüssig mit Fördereinrichtungen verbunden,
sondern liegen beispielsweise auf Rollen lose auf. Die Bewegung
der Werkstückträgereinrichtungen erfolgt durch
auftretende Reibungskräfte zwischen den Rollen, Gurten oder
Platten und Reibflächen der Werkstückträgereinrichtung.
Friktionsförderer haben insbesondere den Vorteil, dass
ein Stauen der Werkstückträgereinrichtungen möglich
ist. Hierbei erfolgt während des Stauvorgangs ein Durchrutschen
der entsprechenden Antriebseinrichtungen der Friktionsförderer.
Ein aufwändiges und kompliziertes Ausklinken aus einer Fördereinrichtung,
wie einer Kette, ist bei Friktionsförderern nicht erforderlich.
Ferner haben Friktionsförderer den Vorteil, dass Kurven
und insbesondere Abzweigungen auf einfache Weise realisiert werden können.
Mit Hilfe von Abzweigungseinrichtungen, wie Weichen, können
einzelne Werkstückträgereinrichtungen beispielsweise
aus- oder eingeschleust werden. Hierdurch weisen Friktionsförderer
eine hohe Flexibilität auf. Ein derartiger Friktionsförderer ist
in
DE 40 36 214 beschrieben.
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Sofern
es sich bei den Werkstücken um schwere Werkstücke,
insbesondere mit einem Gewicht von über 100 kg und/oder
um Werkstücke mit großen Abmessungen handelt,
weisen Friktionsförderer den Nachteil auf, dass ungünstige
Reibungsverhältnisse, insbesondere in den Kurven und Abzweigungsbereichen
auftreten. Auch sind die auftretenden Reibungsverhältnisse
bei sich aufstauenden Werkstückträgern nachteilig.
Ein weiterer Nachteil von Friktionsförderern für
große Werkstücke besteht darin, dass die Förderbahnen
sehr breit ausgebildet werden müssen. Hierdurch erhöhen
sich die Kosten für derartige Friktionsförderer.
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Sowohl
bei Friktions- als auch bei Kettenförderern ist das Vorsehen
von Abzweigungen prinzipiell bekannt. Hierbei erfolgt an einer Abzweigung
ein seitliches Bewegen des Werkstückträgers, so
dass, auf die Transportrichtung bezogen, eine Seitenkante des Werkstückträgers
zur Vorderkante wird. Die ursprüngliche Vorderkante des
Werkstückträgers wird nach der Abzweigung zu einer
Seitenkante. Um derartige Abzweigungen realisieren zu können,
ist es sowohl bei Friktions- als auch bei Kettenförderern
bekannt, den Werkstückträger zusammen mit dem Werkstück
anzuheben, seitlich zu verfahren und auf der abgezweigten Transportbahn
wieder aufzusetzen. Insbesondere bei schweren Werkstückträgern müssen
derartige Vorrichtungen zum Versetzen der Werkstückträger äußerst
massiv ausgebildet sein. Insbesondere müssen hohe Gewichte
angehoben werden, so dass zumeist aufwändige hydraulische Hebevorrichtungen
erforderlich sind.
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Ein
weiteres Problem bei Werkstückträgern, insbesondere
bei Werkstückträgern, die zur Auflage auf Friktionsförderer
dienen, besteht darin, dass die auf dem Werkstückträger
aufliegenden Werkstücke von unten nicht zugänglich
sind. Für Montage- oder Bearbeitungsschritte, die an der
auf dem Werkstückträger aufliegenden Unterseite
bzw. von unten erfolgen müssen, ist es somit erforderlich,
das Werkstück von dem Werkstückträger
herunterzuheben. Insbesondere bei schweren Werkstücken
sind hierzu wiederum massive und aufwändige Hebevorrichtungen erforderlich.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht darin, Werkstückträgereinrichtungen
zur losen Auflage auf Friktions- oder Kettenförderer zu
schaffen, mit denen Verzweigungen einfacher realisierbar sind. Insbesondere
besteht diesbezüglich die Aufgabe der Erfindung darin,
ein Anheben des Werkstückträgers zusammen mit
dem Werkstück zu vermeiden.
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Ferner
besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine hierfür
geeignete Fördervorrichtung zu schaffen.
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Die
Lösung der vorstehenden Aufgaben erfolgt durch eine Werkstückträgereinrichtung
gemäß Anspruch 1 bzw. eine Fördervorrichtung
gemäß Anspruch 21.
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Die
erfindungsgemäße Werkstückträgereinrichtung
dient insbesondere zur losen Auflage auf einem Friktionsförderer,
wie einem Rollen-, einem Gurt- oder einem Plattenförderer.
Die Bewegung der Werkstückträgereinrichtung erfolgt
somit mit Hilfe von Reibkräften, die von dem Friktionsförderer
auf die Werkstückträgereinrichtung wirken. Hierzu
weist die Werkstückträgereinrichtung ein Bewegungselement
auf, das mit einer Reibfläche auf dem Friktionsförderer
aufliegt. Mit dem insbesondere plattenförmig ausgebildeten
Bewegungselement ist ein Trägerelement vorzugsweise fest
verbunden. Das Trägerelement ist vorzugsweise ebenfalls
plattenförmig ausgebildet und dient zur Aufnahme eines
oder gegebenenfalls mehrerer Werkstücke. Erfindungsgemäß ist das
Trägerelement mit Abstützelementen verbunden. Über
die Abstützelemente erfolgt eine Aufnahme zumindest eines
Teils des Gewichts des Werkstücks. Das Gewicht des Werkstücks
wirkt somit erfindungsgemäß allenfalls zu einem
Teil auf das Bewegungselement. Erfindungsgemäß wird
ein Teil, vorzugsweise ein wesentlicher Teil des Werkstückgewichts
von den Abstützelementen aufgenommen bzw. abgefangen. Vorzugsweise
wird mehr als 50%, insbesondere mehr als 70% und besonders bevorzugt
mehr als 90% des Werkstückgewichts über das mindestens eine
Abstützelement aufgenommen. Das mindestens eine mit dem
Trägerelement verbundene Abstützelement überträgt
die Gewichtskraft auf ein Aufnahmeelement, das beispielsweise Teil
des Friktionsförderers sein kann, jedoch vorzugsweise mit
den Antriebselementen des Friktionsförderers nicht in Verbindung
steht. Das erfindungsgemäße Vorsehen zusätzlicher
Abstützelemente, um zumindest einen Teil des Werkstückgewichts
nicht auf das Bewegungselement zu übertragen, hat den Vorteil,
dass die auftretenden Reibungsverhältnisse zwischen der
Reibfläche des Bewegungselements und den Antriebselementen
des Friktionsförderers nicht negativ beeinflusst werden.
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Ferner
ist es durch die erfindungsgemäße Unterteilung
der Werkstückträgereinrichtung in ein Bewegungselement
und ein Trägerelement möglich, diese unterschiedlich
groß auszugestalten. Hierdurch ist es möglich, ein
relativ kleines Bewegungselement, das mit einem relativ großen
Trägerelement zur Aufnahme von Werkstücken mit
großen Abmessungen geeignet ist, zu verbinden. Insbesondere
ist es möglich, ein modulares System zu schaffen, bei dem
identische Bewegungselemente mit unterschiedlichen Trägerelementen,
insbesondere Trägerelementen unterschiedlicher Außenabmessungen verbunden
werden.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines Friktionsförderers beschrieben,
wobei entsprechend ausgebildete Werkstückträgereinrichtungen stets
auch für einen Kettenförderer geeignet sind, wenn
sie als Bewegungselement beispielsweise eine Zahnstange aufweisen.
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Erfindungsgemäß sind
zwei Bewegungselemente vorgesehen, die senkrecht zueinander stehen. Hierdurch
ist ein rechtwinkliges Abzweigen eines Werkstückträgers
möglich, in dem das sich in einer Bewegungsposition befindliche
Bewegungselement in eine Stoppposition bewegt, insbesondere gehoben und
das senkrecht zu diesem Bewegungselement angeordnete Bewegungselement
aus der Stoppposition in die Bewegungsposition bewegt, insbesondere abgesenkt
wird.
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In
besonders bevorzugter Ausführungsform ist vorzugsweise
je Bewegungselement ein zweites Bewegungselement vorgesehen, so
dass ein vorzugsweise zwei Bewegungselementepaare ausgebildet sind.
Die beiden Bewegungselemente jedes Bewegungselementepaars sind hierbei
vorzugsweise parallel zueinander angeordnet. Bezogen auf eine Transportrichtung
eines Werkstückträgers sind die beiden Bewegungselemente
somit beispielsweise auf der linken und rechten Seite des insbesondere rahmenförmigen
Trägerelements jeweils unter den Rahmenelementen angeordnet.
Es ist somit möglich, über zwei gesonderte Friktionsförderer
Kraft über die beiden Bewegungselemente auf den Werkstückträger
zu übertragen. Ferner hat das Vorsehen von zwei Bewegungselementen
den Vorteil, dass die Konstruktion von entsprechenden Fördervorrichtungen einfacher
ist, da der Friktionsförderer auf der linken oder rechten
Seite angeordnet sein kann.
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Das
erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehene Bewegungselementepaar
weist zumindest ein, vorzugsweise zwei einander gegenüberliegende,
gemeinsame Anfahrelemente auf. Die Bewegung der beiden Bewegungselemente
des Bewegungselementepaars in vertikaler Richtung erfolgt somit
stets gemeinsam. Hierdurch ist beispielsweise ein Verkanten oder
ungewolltes Verdrehen des Werkstückträgers vermieden.
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In
besonders bevorzugter Ausführungsform weist die Werkstückträgereinrichtung
zwei Bewegungselementepaare auf. Jedes der beiden Bewegungselementepaare
weist hierbei zwei zueinander, vorzugsweise parallel angeordnete
Bewegungselemente auf. Die Bewegungselemente der beiden Bewegungselementepaare
sind vorzugsweise in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet.
Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, Abzweigungen
in der Fördervorrichtung zu realisieren, wobei der Werkstückträger
an der Abzweigung seitlich verschoben wird. Hierbei ist es an einer
Abzweigung nicht erforderlich, den Werkstückträger
zu drehen oder um eine Kurve zu leiten. Vielmehr kann an einer Abzweigung das
in der Bewegungsposition befindliche Bewegungselementepaar zunächst
angehoben werden, so dass der Werkstückträger
an der Abzweigung stehen bleibt. Anschließend wird das
senkrecht zum ersten Bewegungselementepaar vorgesehene zweite Bewegungselementepaar
aus der Stoppposition in die Bewegungsposition abgesenkt, gelangt
mit entsprechend senkrecht zur vorherigen Bewegungsrichtung verlaufenden
Friktionsförderern in Kontakt und wird hierdurch seitlich
in Richtung der Abzweigung weitertransportiert. Durch das erfindungsgemäße Vorsehen
von zwei senkrecht zueinander angeordneten Bewegungselementepaaren
ist es zur Realisierung von Abzweigungen nicht erforderlich, den
gesamten Werkstückträger anzuheben. Entsprechende,
insbesondere bei schweren Werkstücken aufwändige
Hebevorrichtungen sind somit nicht erforderlich.
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Selbstverständlich
ist auch eine Kombination möglich, so dass ein Bewegungselementepaar
und ein senkrecht zu dem Bewegungselementenpaar angeordnetes einzelnes
Bewegungselement vorgesehen ist.
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Bei
den vorstehend beschriebenen bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung,
durch die ein einfaches Realisieren von Abzweigungen möglich
ist, ist vorzugsweise ein Halteelement vorgesehen. Durch das Halteelement,
bei dem es sich insbesondere um ein mechanisches Halteelement handelt,
ist gewährleistet, dass das derzeit nicht benötigte
Bewegungselement bzw. das derzeit nicht benötigte Bewegungselementepaar
in der Stoppposition gehalten wird. Beispielsweise könnte
als Halteelement ein Elektromagnet vorgesehen sein. Um das Vorsehen von
Batterien oder das Zuführen von Strom zu dem Werkstückträger
zu vermeiden, ist auch das Halteelement in bevorzugter Ausführungsform
mechanisch ausgebildet. Hierbei kann das Halteelement verdrehbar
oder verschwenkbar ausgebildet sein, wobei das Halteelement vorzugsweise
einen Ansatz aufweist, der in eine Ausnehmung der Verbindungselemente, eines
der Bewegungselemente oder eines mit diesen verbundenen Bauteil
in der Stoppposition eingreift. Das Verdrehen, Verschwenken oder
Verschieben des Halteelements kann an der Abzweigung erfolgen. Dies
kann dadurch verwirklicht werden, dass das Halteelement form- und/oder
reibschlüssig mit einem Betätigungselement zusammengeführt
wird. Das insbesondere elektromotorisch angetriebene Betätigungselement
bewirkt ein Verschieben und/oder Verschwenken des Halteelements,
um das entsprechende Bewegungselement bzw. das entsprechende Bewegungselementepaar
in der Stoppposition zu fixieren.
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Bei
den vorzugsweise mehreren Abstützelementen handelt es sich
vorzugsweise um Abstützelemente mit Abstützrollen. Über
die Abstützrollen, die vorzugsweise an der Unterseite des
Trägerelements angeordnet sind, kann zumindest ein Teil
der Gewichtskraft des Werkstücks auf ein entsprechendes Aufnahmeelement übertragen
werden. Bei dem Aufnahmeelement kann es sich um eine ebene, eine Rollbahn
ausbildende Vorrichtung handeln, die unabhängig von den
Antriebselementen des Friktionsförderers angeordnet sein
kann. Die Anordnung und die geometrischen Abmessungen des Bewegungselements
und des Trägerelements einer Werkstückträgereinrichtung
können vorzugsweise derart gewählt werden, dass
die gesamte Gewichtskraft des Werkstücks von den Abstützelementen
aufgenommen wird. Dies erfolgt vorzugsweise über Abstützelemente,
die Abstützrollen aufweisen, wobei die Abstützrollen
in besonders bevorzugter Ausführungsform um Schwenkachsen
schwenkbar sind. Hierdurch ist sichergestellt, dass keine ungewollte
Reibung zwischen den Abstützelementen und der entsprechenden
Auflagefläche auftritt.
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Um
sicherzustellen, dass die gesamte Gewichtskraft oder zumindest ein
wesentlicher Teil der Gewichtskraft von den Abstützelementen
aufgenommen wird oder nur ein definierter Teil der Gewichtskraft
des Werkstücks auf das Bewegungselement übertragen
wird, kann zwischen dem Trägerelement und dem Bewegungselement
ein Unterbrechungselement angeordnet sein. Bei dem Unterbrechungselement
handelt es sich beispielsweise um ein Dämpfungselement
aus elastischem Material, eine Feder oder dergleichen. Beispielsweise
kann durch eine Feder, die sodann auch als Andrückeinrichtung
dient, gewährleistet werden, dass eine definierte Andrückkraft
zwischen der Reibfläche des Bewegungselements und den Antriebselementen
des Friktionsförderers gewährleistet ist. Auch
bei Erhöhung des Gewichts des Werkstücks kann
durch das Vorsehen eines Unterbrechungselements verhindert werden, dass
die auftretenden Reibkräfte zwischen der Reibfläche
und dem Friktionsförderer erhöht werden.
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Vorzugsweise
ist das mindestens eine Bewegungselement länglich ausgebildet
ausgestaltet und erstreckt sich über eine Länge
von mehr als die Hälfte, insbesondere mehr als zwei Drittel
der Länge der Werkstückträgereinrichtung.
Die Breite des mindestens einen Bewegungselements ist vorzugsweise geringer
als 5 cm, insbesondere geringer als 3 cm, wobei die Länge
des mindestens einen Bewegungselements mindestens 20, insbesondere
mindestens 30 cm beträgt.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Werkstückträgereinrichtung
derart ausgebildet, dass das mindestens eine Bewegungselement eine
Verschiebeeinrichtung aufweist. Mit Hilfe der Verschiebeeinrichtung
ist es möglich, das Bewegungselement zwischen einer Bewegungsposition und
einer Stoppposition zu verschieben. Hierbei liegt das Bewegungselement
in der Bewegungsposition an dem Friktionsförderer an. Mit
Hilfe der Verschiebeeinrichtung ist es möglich, das Bewegungselement zu
verschieben bzw. anzuheben, so dass es einen Abstand zum Friktionsförderer
aufweist und nicht mehr an diesem anliegt. Sofern es sich um einen
Kettenförderer handelt, ist die Verschiebeeinrichtung entsprechend
ausgebildet, wobei das Bewegungselement derart verschoben wird,
dass das mit dem Bewegungselement verbundene Formschlusselement, wie
die Zahnstange, bezüglich der Kette außer Eingriff
gebracht wird.
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Es
ist somit möglich, dass der Friktionsförderer,
d. h. insbesondere die antreibenden Rollen oder Bänder
eines Friktionsförderers oder die antreibenden Gurte bzw.
Platten des Friktionsförderers, weiterbewegt werden können,
da auf Grund des Abstands keine Kräfte mehr auf das Bewegungselement übertragen
werden. Beispielsweise beim Vorsehen von angetriebenen Rollen können
sich diese weiter drehen. Das Vorsehen von Rutschkupplungen ist
somit nicht mehr erforderlich. Selbst wenn beispielsweise aus Sicherheitsgründen
weiterhin Rutschkupplungen vorgesehen sind, ist eine feine Justage
und ein regelmäßiges Nachjustieren in kurzen Zeitabständen
nicht mehr erforderlich. Durch Vorsehen der erfindungsgemäßen
Werkstückträgereinrichtung können die
Kosten für Friktionsförderer somit erheblich reduziert werden.
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Das
Verschieben des Bewegungselements kann beispielsweise elektrisch
durch Vorsehen eines Elektromotors ggf. mit einem entsprechenden
Getriebe erfolgen. So ist es möglich, dass ein Elektromotor in
eine Zahnstange eingreift, wobei die Zahnstange derart mit dem Bewegungselement
verbunden ist, dass sie insbesondere vertikal verläuft
und somit auf einfache Weise ein vertikales Verschieben des Bewegungselements
möglich ist. Zum Verschieben des Bewegungselements in die
Bewegungsposition oder die Stoppposition kann ein entsprechender
elektrischer Kontakt oder Schalter vorgesehen sein. Dieser wird
beispielsweise beim Auffahren auf einen anderen Werkstückträger,
d. h. in einer Stausituation oder beim Anhalten an einer Bearbeitungsstation
betätigt.
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In
besonders bevorzugter Ausführungsform ist die Verschiebeeinrichtung
mechanisch ausgebildet. Vorzugsweise weist die Verschiebeeinrichtung ein
Betätigungselement auf. Das beispielsweise stabförmige,
insbesondere horizontal verschiebbare Betätigungselement
wirkt mit einem Übertragungselement zusammen. Das beispielsweise
als Zapfen ausgebildete Übertragungselement ist mit dem
Bewegungselement verbunden. Durch das Übertragungselement
wird die Bewegung des Betätigungselements, insbesondere
ein horizontales Verschieben des Betätigungselements, in
ein insbesondere vertikales Verschieben des Bewegungselements übertragen.
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Besonders
bevorzugt ist es hierbei, dass die Verschiebeeinrichtung, insbesondere
das Betätigungselement, eine Umwandeleinrichtung zur Umwandlung
der Bewegung des Betätigungselements in die Verschiebung
des Bewegungselements aufweist. Die Umwandeleinrichtung kann beispielsweise
eine Nocke oder eine Kulissenführung aufweisen. Beispielsweise
kann das Betätigungselement durch Anfahren der Werkstückträgereinrichtung
gegen einen Stopper oder eine andere Werkstückträgereinrichtung
horizontal verschoben werden. Die Horizontalverschiebung des Betätigungselements
wird mit Hilfe der Umwandeleinrichtung und dem Übertragungselement
sodann in eine vertikale Verschiebung des Bewegungselements umgewandelt.
Hierdurch wird das Bewegungselement in die Stoppposition überführt, so
dass von dem Friktionsförderer keine Förderkräfte mehr
auf die Reibfläche des Bewegungselements übertragen
werden können.
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Vorzugsweise
ist das insbesondere stabförmig ausgebildete Betätigungselement
mit einem Anfahrelement ausgebildet. Durch das Anfahrelement erfolgt,
beispielsweise bei einer Stausituation der Werkstückträgereinrichtung,
ein Betätigen des Betätigungselements. Ebenso
kann das Anfahrelement zum Betätigen des Betätigungselements
an einer Bearbeitungsstation dienen. Das insbesondere fest mit dem
Betätigungselement verbundene Anfahrelement kann entsprechend
einer Stoßstange an einer in Förderrichtung Vorderseite
der Werkstückträgereinrichtung angeordnet sein.
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Vorzugsweise
ist die Umwandeleinrichtung als Teil des Betätigungselements
ausgebildet und dient insbesondere ausschließlich zum Überführen des
Bewegungselements in die Stoppposition. Beispielsweise durch Vorsehen
einer Feder oder auf Grund des Eigengewichts des Bewegungselements wird
dieses nach einer Freigabe durch die Verschiebeeinrichtung wieder
in die Bewegungsposition überführt. Das Überführen
des Bewegungselements in die Bewegungsposition erfolgt somit vorzugsweise mit
Hilfe einer Andrückeinrichtung, die als Feder ausgebildet
sein kann.
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Vorzugsweise
weist das Betätigungselement zwei insbesondere einander
gegenüberliegende Anfahrelemente auf. Dies hat den Vorteil,
dass der Werkstückträger zumindest in zwei Richtungen
bewegt werden kann. Die beiden Anfahrelemente sind vorzugsweise
mit einem gemeinsamen Verbindungselement verbunden. In besonders
bevorzugter Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die
Umwandeleinrichtung, durch die ein horizontales Verschieben des
Betätigungselements in ein vertikales Verschieben des Bewegungselements
hervorgerufen wird, derart ausgebildet, dass unabhängig
davon, durch welches Anfahrelement ein horizontaler Verschiebevorgang
ausgelöst wird, ein vertikales Verschieben des Bewegungselements
erfolgt. Um somit ein Überführen des Bewegungselements
aus einer Bewegungsposition in die Stoppposition zu ermöglichen, sobald
eines der beiden Anfahrelemente betätigt wird, weist die
Umwandeleinrichtung vorzugsweise eine Führungsbahn auf.
Die beispielsweise als Schlitz in dem Verbindungselement ausgebildete Führungsbahn,
in die vorzugsweise ein mit dem Trägerelement verbundener
Stift eingreift, weist in besonders bevorzugter Ausführungsform
zwei Bahnabschnitte auf. Die Bahnabschnitte bilden zwei zur Horizontallage
geneigte Teile der Führungsbahn aus. Ist die Führungsbahn
als Schlitz oder Ausnehmung in dem Verbindungselement vorgesehen,
in den ein mit dem Trägerelement verbundener Zapfen eingreift, bewirkt
ein Verschieben des Verbindungselements in horizontale Richtung
durch Betätigen eines der beiden Anfahrelemente ein Gleiten
des Zapfens entlang einer der beiden Bahnabschnitte. Da die Bahnabschnitte
zur Horizontalen geneigt sind, erfolgt automatisch ein Verschieben
des Verbindungselements und somit auch des Bewegungselements in
vertikale Richtung.
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Vorzugsweise
weist das Trägerelement eine Montageöffnung auf.
Bei dem Trägerelement handelt es sich somit nicht um eine
durchgehende Platte, sondern beispielsweise um ein rahmenförmiges
Element. Auf Grund des Vorsehens der Montageöffnung ist
es möglich, Bearbeitungs- oder Montageschritte auch an
einer in Richtung des Trägerelements nach unten weisenden
Unterseite des Werkstücks durchzuführen. Ein Herunterheben
des Werkstücks ist nicht erforderlich. Hierdurch können
insbesondere für schwere Werkstücke aufwändige
Hebevorrichtungen vermieden werden. Vorzugsweise weisen Rahmenelemente
des insbesondere rechteckig und rahmenförmig ausgebildeten
Trägerelements eine Breite von weniger als 15 cm auf. Vorzugsweise
ist die Breite aller vier Rahmenelemente im Wesentlichen zueinander
identisch.
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Um
eine möglichst freie Zugänglichkeit des Werkstücks
von unten zu ermöglichen, ist das mindestens eine Bewegungselement
außerhalb der Montageöffnung, d. h. horizontal
seitlich neben der Montageöffnung angeordnet. Vorzugsweise
ist das mindestens eine Bewegungselement zusätzlich unterhalb
eines Rahmenelements des Trägerelements angeordnet. Bei
einer derartigen Lage des mindestens einen Bewegungselements ist
einerseits eine möglichst große Montageöffnung
realisiert, andererseits ist vermieden, dass ein seitlich außerhalb,
neben dem Trägerelement angeordnetes Bewegungselement bei
herkömmlichen Montagen an der entsprechenden Seite des
Werkstücks störend ist.
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Anstelle
einer Werkstückträgereinrichtung für
einen Friktionsförderer kann eine entsprechend ausgebildete
Werkstückträgereinrichtung auch für einen
Kettenförderer derart ausgebildet sein, dass eine Montageöffnung
im Trägerelement vorgesehen ist. Das mindestens eine Bewegungselement
ist hierbei ebenfalls, wie vorstehend beschrieben, bevorzugt angeordnet.
Das Bewegungselement weist lediglich anstatt einer Reibfläche
ein Formschlusselement, wie eine Zahnstange, auf, die in die Kette
des Kettenförderers eingreift.
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Ferner
betrifft die Erfindung eine Fördervorrichtung, insbesondere
einen Ketten- oder Friktionsförderer. Die Fördervorrichtung
weist mindestens ein Antriebselement, wie ein Band, Rollen oder
dergleichen, zur Übertragung von Antriebskräften
auf eine Reibfläche der Werkstückträgereinrichtung
auf. Ebenso kann als Antriebselement eine Kette oder dergleichen
vorgesehen sein, durch die ebenfalls Antriebskräfte auf
ein mit dem Werkstückträger verbundenes Bewegungselement
mit einem Formschlusselement übertragen werden können.
Die Fördervorrichtung ist hierbei vorzugsweise derart ausgebildet, dass
sie mit den vorstehend beschriebenen Werkstückträgereinrichtungen
zusammenwirkt.
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Nachfolgend
wird die Fördervorrichtung wiederum anhand eines Friktionsförderers
beschrieben.
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Der
erfindungsgemäße Friktionsförderer weist
mehrere Antriebselemente zur Übertragung von Antriebskräften
auf eine Reibfläche einer Werkstückträgereinrichtung
auf. Bei einem Rollenförderer handelt es sich bei den Antriebselementen
um zumindest teilweise angetriebene Rollen. Auf den Rollen liegt
beispielsweise die Reibfläche des Bewegungselements der
vorstehend beschriebenen Werkstückträgereinrichtung
auf, so dass eine Bewegung der Werkstückträgereinrichtung
auf Grund von Reibkräften erfolgt. Erfindungsgemäß weist
der Friktionsförderer zusätzlich zu den Antriebselementen
gesonderte Aufnahmeelemente zur Aufnahme zumindest eines Teils der
Gewichtskraft des Werkstücks auf. Durch das Vorsehen gesonderter,
d. h. von den Antriebselementen insbesondere räumlich getrennter Aufnahmeelemente
ist der Transport von Werkstücken mit großem Gewicht
möglich, da die durch das große Gewicht hervorgerufenen,
negativen Reibungsverhältnisse zwischen der Reibfläche
des Werkstückträgers und den Antriebselementen
vermieden sind. Erfindungsgemäß wird zumindest
ein Teil der Gewichtskraft ausschließlich von den Aufnahmeelementen
aufgenommen, so dass der Kraftfluss für diesen Teil nicht über
die Antriebselemente geleitet ist. Ferner ist es durch das zusätzliche
Vorsehen von Aufnahmeelementen möglich, diese flexibel zu
gestalten und die Lage der Aufnahmeelemente unabhängig
von der Lage der Antriebselemente zu definieren. Eine entsprechende
Fördereinrichtung kann somit auf einfache Weise an unterschiedliche Werkstückträgereinrichtungen,
beispielsweise Werkstückträgereinrichtungen unterschiedlicher
Breite, angepasst werden. Hierzu wäre lediglich eine andere Anordnung
der Aufnahmeelemente erforderlich, wobei gegebenenfalls die Anordnung
der Antriebselemente beibehalten werden kann.
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Nachfolgend
werden die einzelnen Erfindungen anhand bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische, perspektivische Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen
Werkstückträgereinrichtung auf einer erfindungsgemäßen
Fördervorrichtung,
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2 eine
schematische Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1,
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3 eine
schematische Ansicht der in 1 dargestellten
Werkstückträgereinrichtung von unten,
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4 eine
schematische, perspektivische Ansicht der Unterseite der Werkstückträgereinrichtung
in Richtung des Pfeils IV in 3, und
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5 eine
schematische Ansicht der zumindest teilweise in ein Trägerelement
der Werkstückträgereinrichtung integrierten Elemente
der Verschiebeeinrichtung zusammen mit den Bewegungselementen.
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Ein
Trägerelement 12 einer Werkstückträgereinrichtung
ist im dargestellten Ausführungsbeispiel zur Aufnahme eines
nicht dargestellten Werkstücks rahmenförmig ausgebildet.
Hierdurch ist eine im dargestellten Ausführungsbeispiel
quadratische Montageöffnung 10 ausgebildet. Ein
von der Werkstückträgereinrichtung zu förderndes
Werkstück wird auf einer Oberseite 14 des Trägerelements
aufgelegt und/oder mit dem Trägerelement durch Halterungen, wie
Schrauben, Spannelementen oder dgl. verbunden. Wie insbesondere
aus 1 sowie auch aus 3 ersichtlich
ist, ist die Montageöffnung 10 frei zugänglich.
Ein auf der Oberseite 14 des Trägerelements 12 angeordnetes
Werkstück ist somit von unten durch die Montageöffnung 10 hindurch
zugänglich. Somit ist eine Montage oder Bearbeitung des Werkstücks
von unten einfach möglich. Insbesondere sind keine weiteren
Bauteile der Werkstückträgereinrichtung derart
angeordnet, dass sie in die Montageöffnung ragen, so dass
bei einer entsprechenden Montage oder Bearbeitungsstation, an denen
das Werkstück von unten zugänglich sein muss,
die Zugänglichkeit nicht beschränkt bzw. beeinträchtigt
ist.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Werkstückträger
mit Hilfe eines Friktionsförderers bewegt. Hierzu sind
an einer Unterseite 16 (2) des Trägerelements 12 Abstützelemente 18 vorgesehen.
Bei den Abstützelementen 18 handelt es sich vorzugsweise
um um eine Achse 20 drehbare Rollen 22. Die Rollen 22 sind über
eine Halterung 24 derart mit der Unterseite 16 des
Trägerelements 12 verbunden, dass sie um eine
Achse 26 schwenkbar sind. Die vorzugsweise senkrecht zum
Trägerelement 12 verlaufende Achse 26 ist,
bezogen auf die Drehachse 20 der Rollen 22, versetzt
angeordnet, so dass die Rollen 22 mit einem Nachlauf ausgeführt
sind. Bei dieser besonders bevorzugten Ausführungsform
der Abstützelemente als Rollen mit Nachlauf ist es auf einfache
Weise möglich, beim Fahrtrichtungswechsel an Ecken oder
Abzweigungen ein automatisches Schwenken der Abstützelemente 18 zu
bewirken. Aufwändige Lenkeinrichtungen sind nicht erforderlich.
Hierbei sind vorzugsweise an jeder Ecke des Trägerelements 12 drei
Abstützelemente 18 angeordnet (3),
wobei in 2 der Übersichtigkeit halber
je Trägerseite nur ein Abstützelement 18 dargestellt
ist. Sämtliche Abstützelemente 18 sind
an der Unterseite 16 des Trägerelements 12 außerhalb
der Montageöffnung 10 angeordnet.
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Ferner
ist es in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform möglich,
statt der Rollen 22 Kugelrollen als Abstützelemente
vorzusehen. Derartige Abstützelemente sind insbesondere
bei niedrigen Lasten vorteilhaft. Das Vorsehen von Kugelrollen hat insbesondere
den Vorteil, dass eine aufwändige Lenkeinrichtung oder
ein Nachlauf nicht erforderlich sind.
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Die
Rollen 22 liegen auf einem ebenen Aufnahmeelement 28 auf.
Das Werkstückgewicht wird somit über einen Teil
der Abstützelemente 18 auf das plattenförmige
Aufnahmeelement 28 übertragen und durch entsprechende
Gerüstelemente oder Stege 30 abgetragen.
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Zur
Bewegung der Werkstückträgereinrichtung mit Hilfe
eines Friktionsförderers ist mit den Trägern 30 ein
umlaufendes Friktionsband 32 über entsprechende
Halterungen verbunden. Bei dem Friktionsband 32 handelt
es sich um ein Endlosband. Zur Bewegung der Werkstückträgereinrichtung
liegt an dem Friktionsband 32 ein Bewegungselement 34 an. Dieses
ist von Halterungen 36 getragen. In einer Bewegungsposition
(2, rechts) liegt eine Reibfläche 38 des
Bewegungselements 34 an einer Oberfläche des Förderbands 32 an,
so dass über Reibung eine Kraftübertragung erfolgt,
die die Bewegung des Werkstückträgers in Richtung
des Friktionsbands 32 bewirkt. Hierbei kann die Breite
des Bewegungselements 34 derart ausgebildet sein, dass
sie dem Abstand zwischen den beiden Seitenwänden 40,
die das Friktionsband 32 tragen, entspricht. Da die Seitenwände 40 über
die Oberseite des Friktionsbandes 32 vorstehen, können
in diesem Fall die Seitenwände 40 als Führungen
des gesamten Werkstückträgers über das
Bewegungselement 34 dienen. Ggf. weisen die Wände 40 an
ihrer in Richtung des Bewegungselements weisenden Innenkante eine
Abschrägung auf, um ein sicheres Einführen des
Bewegungselements 34 zwischen die beiden Wände 40 und
somit einen sicheren Kontakt zwischen der Reibfläche 38 des
Bewegungselements 34 und der Oberseite des Friktionsbandes 32 zu
gewährleisten.
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Das
Bewegungselement 34 kann aus der Bewegungsposition (2,
rechts) über eine später anhand der 4 und 5 beschriebene
Verschiebeeinrichtung in Richtung eines Pfeils 42, d. h.
in Richtung des Trägerelements 12 in eine Stoppposition
verschoben werden. In dieser ist die Reibfläche 38 des
Bewegungselements 34 von der Oberseite des Friktionsbandes 32 beabstandet,
so dass die Bewegung des Friktionsbandes 32 nicht mehr
auf die Werkstückträgereinrichtung übertragen
wird.
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Wie
insbesondere aus 2 ersichtlich ist, ist nicht
nur auf der in 2 rechten Seite ein Bewegungselement 34 mit
der entsprechenden Halterung 36, sondern parallel hierzu
auch auf der linken Seite ein Bewegungselement 34, das
ebenfalls von einer Halterung 36 gehalten ist, vorgesehen.
Beide Halterungen 36 sind in Richtung des Pfeils 42 verschiebbar
mit einem an der Unterseite 16 des Trägerelements 12 verbundenen
Halteelement 44 gehalten. Auf Grund des Vorsehens eines
zweiten Bewegungselements 34, das parallel zu dem ersten
Bewegungselement 34 angeordnet ist, ist es bei der Konstruktion des
Friktionsförderers unerheblich, auf welcher Seite das Friktionsband 32 angeordnet
ist. Ebenso ist es möglich, auf beiden Seiten Friktionsbänder
vorzusehen, um die zu übertragenden Kräfte zu
erhöhen und ein gleichmäßiges Übertragen
der Kräfte zu gewährleisten. Ferner weist das
Vorsehen von zwei zueinander parallelen Bewegungselementen 34 den
Vorteil auf, dass die Werkstückträgereinrichtung
auch in einer um 180° gedrehten Lage auf die Fördervorrichtung
aufgesetzt werden kann.
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Senkrecht
zu den beiden Bewegungselementen 34 sind zwei weitere Bewegungselemente 46 vorgesehen,
die zu den Bewegungselementen 34 identisch sind. In 2 ist
eines der beiden Bewegungselemente 46 sichtbar. Dieses
ist wiederum über Halterungen 36, 44 mit
dem Trägerelement 12 verbunden und befindet sich
in 2 in der Stoppposition, in der das Bewegungselement 46 nach
oben gezogen ist. Auf Grund des Vorsehens des zweiten Bewegungselementepaars 46 senkrecht
zu dem ersten Bewegungselementepaar 34 ist es möglich,
die Werkstückträgereinrichtung auf einfache Weise
an Abzweigungen 48 (1) umzulenken.
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An
einer in 1 schematisch dargestellten Abzweigung 48 kann
die Werkstückträgereinrichtung, die zuvor in Richtung
eines Pfeils 50 bewegt wird, senkrecht zu dieser Transportrichtung
in Richtung eines Pfeils 52 bewegt werden. Hierbei wird
die Werkstückträgereinrichtung seitlich verschoben.
Ein Drehen oder Umlenken der Werkstückträgereinrichtung
findet nicht statt. Zum Ändern der Transportrichtung aus
der Bewegungsrichtung 50 in eine Bewegungsrichtung 52 erfolgt
ein Anhalten der Werkstückträgereinrichtung mit
Hilfe einer Stoppeinrichtung 54. Hierdurch werden die Bewegungselemente 34,
wie später anhand der 4 und 5 näher
erläutert, aus der Bewegungsposition (2)
in eine Stoppposition bewegt, d. h. nach oben verschoben. Hierdurch gelangt
das in 2 rechte Bewegungselement 34 in einen
Abstand zu dem Friktionsband 32, so dass keine Kraft mehr
von dem Friktionsband 32 auf das Bewegungselement 34 übertragen
wird. Im nächsten Schritt erfolgt mit Hilfe von Betätigungselementen 56, die
später anhand der 4 und 5 beschrieben werden,
ein Betätigen eines Halteelements 74. Hierdurch
wird das andere, zweite Bewegungselementepaar 46 aus der
hochgezogenen Stoppposition nach unten verschoben bzw. freigegeben
und gelangt in die Bewegungsposition. Hierdurch gelangt eine Reibfläche 38 der
Bewegungselemente 46 mit der Oberseite eines zweiten Friktionsförderers 58 in
Kontakt, so dass ein Bewegen der Werkstückträgereinrichtung
in Richtung des Pfeils 52 erfolgt.
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Im
Folgenden wird insbesondere anhand der 3 bis 5 die
zum Verschieben der Bewegungselemente 34, 46 vorgesehene
Verschiebeeinrichtung 60 erläutert. Die Verschiebeeinrichtung 60 sowie
die mit der Verschiebeeinrichtung 60 zusammenwirkenden
Elemente stellen eine von dem Vorsehen der Montageöffnung 10 unabhängige
Erfindung dar.
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Die
Verschiebeeinrichtung 60 weist ein in Längsrichtung 61 verschiebbares,
im dargestellten Ausführungsbeispiel plattenförmiges
Betätigungselement 62 auf. Das Betätigungselement 62 weist schlitzförmige
Führungen 64 auf, in die zwei Stifte 66 eingreifen.
Ein Schlitz 64 bildet jeweils zusammen mit dem dazugehörigen
Stift 66 eine Umwandeleinrichtung zur Umwandlung eines
Verschiebens des Betätigungselements 62 in Richtung
des Pfeils 61, d. h. in horizontaler Richtung in eine vertikale
Verschiebung der Bewegungselemente 34, 46, wobei
die vertikale Verschiebung der Bewegungselemente 34, 46 ein Verschieben
zwischen den beiden Positionen, der Stoppposition und der Bewegungsposition
ist. Hierzu sind die Stifte 66 mit dem Halteelement 36 fest
verbunden, wobei das Halteelement 36 die Bewegungselemente 34, 46 trägt.
Ferner sind mit dem Betätigungselement 62 zwei
im dargestellten Ausführungsbeispiel stabförmige
Verbindungselemente 68 verbunden, die innerhalb des Trägerelements 12 (4)
angeordnet sind. Zwei zueinander parallel angeordnete Paare an Verschiebeeinrichtungen 60 weisen
somit vier in Verschieberichtung 61 weisende Verbindungselemente 68 auf.
Senkrecht zu der Verschieberichtung 61 sind jeweils zwei
Verbindungselemente 68 mit einem Anfahrelement 70 verbunden. Die
Anfahrelemente 70 sind außerhalb des Trägerelements 12 angeordnet
und wirken als eine Art Stoßstangen.
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Mit
Hilfe von Positionierelementen 72, bei denen es sich im
dargestellten Ausführungsbeispiel um Spiralfedern handelt,
die die Verbindungsstäbe 68 umgeben, wird die
gesamte Mechanik der Verschiebeeinrichtungen 60 in unbelastetem
Zustand derart verschoben, dass sich die entsprechenden Bewegungselemente 34 oder 46 in
der Bewegungsposition befinden, in der ein Kontakt zwischen den Bewegungselementen 34 oder 46 und
der entsprechenden Friktionsbahn 32 bzw. 58 (1)
besteht.
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Mit
Hilfe eines Halteelements 74 kann entweder das Bewegungselementepaar 34 oder
das Bewegungselementepaar 46 in der Stoppposition, d. h.
in der angehobenen Position gehalten werden. Hierzu ist das Halteelement 74 um
eine Längsachse schwenkbar. In der Stoppposition, in der
sich in 4 das Bewegungselementepaar 34 befindet,
greift ein Haltearm 76 des Halteelements 74 in
eine Ausnehmung 78 des Halteelements 36 ein. Auf
Grund der von den Federn 72 ausgeübten Kräfte
wird das Halteelement 36 in Richtung eines Pfeils 80 gegen
den Haltearm 76 gedrückt. Befindet sich das zweite
Bewegungselementepaar 46 in Stoppposition, kann das Halteelement 74 in 4 nach
rechts geschwenkt werden, um sodann in die Ausnehmung 78 des
anderen Bewegungselementepaars 46 einzugreifen und dieses
in der Stoppposition zu halten. Ein derartiges Verschwenken des
Halteelements 74 erfolgt, wenn beispielsweise eine Bewegungsrichtung 50 (1) in
eine Bewegungsrichtung 52 geändert werden soll. Das
Verschwenken des Halteelements 74 erfolgt hierbei durch
beispielsweise elektromotorisch angetriebene Betätigungselemente 56.
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Das
Bewegungselementepaar 46 (5) befindet
sich im dargestellten Ausführungsbeispiel in der Bewegungsposition,
in der die Bewegungselemente 46 beispielsweise an einem
Friktionsband 32 (1) anliegen.
Zum Überführen des Bewegungselementepaars 46 in
die Stoppposition muss eine der beiden Anfahrelemente 70 nach
innen gedrückt werden. Dies erfolgt beispielsweise beim
Anfahren an die Stoppeinrichtung 54 (1).
Je nach dem, welche der beiden Anfahrelemente 70 nach innen
verschoben wird, gleitet der Stift 66 entlang einer der beiden
Bahnabschnitte 82 des Schlitzes bzw. der Führungsbahn 64.
Da das Betätigungselement 62 ausschließlich
in Richtung des Pfeils 61 verschiebbar ist, erfolgt hierdurch
ein Verschieben des Bewegungselementepaars 46 in Richtung
eines Pfeils 84 bzw. ein Anheben und somit ein überführen
in die Stoppposition. Ein vertikales Verschieben der Betätigungselemente 62 ist
im dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch verhindert,
dass die Verbindungsstäbe 68 in dem Trägerelement 12 derart
gehalten sind, dass sie nur in Längsrichtung verschiebbar sind.
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Nach
dem Anfahren der Werkstückträgereinrichtung an
die Stoppeinrichtung 54 und dem hierdurch erfolgenden überführen
des Bewegungselementepaars 46 in die Stoppposition befinden
sich beide Bewegungselementepaare 34, 46 in Stoppposition.
Anschließend erfolgt ein Verschwenken des Halteelements 74,
so dass das Bewegungselementepaar 34 freigegeben wird.
Auf Grund der Federn 72 wird das Betätigungselement 62 derart
verschoben, dass die Stifte 66 sich am Übergang
der beiden Bahnabschnitte 82 befinden. Hierdurch erfolgt
ein Absenken des Bewegungselementepaars 34 in die Bewegungsposition.
Hierdurch wird ein Reibkontakt mit der Friktionsbahn 58 hergestellt,
so dass die Werkstückträgereinrichtung in Richtung
des Pfeils 52 (1) weiterbewegt wird.
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Wie
insbesondere aus 3 und 4 ersichtlich
ist, ist es besonders bevorzugt, dass in jedem Eckbereich des Trägerelements 12 mehrere
Abstützelemente 18, insbesondere drei Abstützelemente 18 angeordnet
sind. Besonders bevorzugt ist es, die drei Abstützelemente
derart anzuordnen, dass je zwei Abstützelemente 18,
in Abhängigkeit einer Transportrichtung, hintereinander
angeordnet sind. Hierbei sind die Transportrichtungen in 3 nach links – rechts
bzw. nach oben – unten. Es handelt sich somit bei der Anordnung
der Abstützelemente 18 je Transportrichtung um
eine Tandemanordnung der Abstützelemente. Hierdurch ist
es beim Abzweigen oder an Ecken eines Friktionsförderers
auf einfache Weise möglich, die entsprechenden Fahrbahnunterbrechungen
problemlos zu überqueren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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