DE102009040396B4

DE102009040396B4 - Crossbelt sorter for transporting and sorting piece goods

Info

Publication number: DE102009040396B4
Application number: DE102009040396.5A
Authority: DE
Inventors: Martin Linke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2009-09-07
Filing date: 2009-09-07
Publication date: 2017-08-24
Anticipated expiration: 2029-09-08
Also published as: DE102009040396A1

Abstract

Quergurtsorter zum Transportieren und Sortieren von Stückgut, bestehend aus einer Vielzahl auf einer Förderbahn bewegter, zu einem Zug gekoppelter oder individuell verfahrbarer Sorterelemente (1), die jeweils mit einem endlos um Umlenkrollen umlaufenden, quer zur Transportrichtung der Sorterelemente antreibbaren Quergurt (8) versehen sind, auf dem das Stückgut aufliegend transportierbar und an festgelegten Be- und/oder Entladestellen be- und/oder entladbar ist, wozu jeder Quergurt (8) mit einem elektrischen zuschaltbaren Antrieb (10, 11) korrespondiert, dessen Energie von außerhalb des Sorterelementes (1) eingangsseitig in ein auf jedem Sorterelement (1) vorgesehenes Netzteil eingespeist wird, dadurch gekennzeichnet, dass ausgangsseitig der Netzgeräte jeweils mit der eingangseitig eingespeisten Energie aufladbare Kondensatoren vorgesehen sind, in denen die Energie speicherbar ist, die für einen stoßhaften Antrieb der Quergurte (8) zum Be- und Entladen der Sorterelemente (1) erforderlich ist.Crossbelt sorter for transporting and sorting piece goods, consisting of a plurality of sorter elements (1) coupled to a train, coupled to a train or individually movable sorter elements (1) each provided with a transverse belt (8) rotating endlessly around deflection rollers and drivable transversely to the transport direction of the sorter elements on which the piece goods can be transported lying on and / or unloaded at fixed loading and / or unloading points, for which each cross belt (8) with an electrically connectable drive (10, 11) corresponds, the energy from outside the sorter element (1 ) is fed on the input side into a power supply unit provided on each sorter element (1), characterized in that on the output side the power supply units are each provided with the energy fed on the input side, in which the energy can be stored, which is responsible for an abrupt drive of the transverse belts (8). for loading and unloading the sorter elements (1) erfo is responsible.

Description

Die Erfindung betrifft einen Quergurtsorter zum Transportieren und Sortieren von Stückgut, bestehend aus einer Vielzahl auf einer Förderbahn bewegter, zu einem Zug gekoppelter oder individuell verfahrbarer Sorterelemente, die jeweils mit einem endlos um Umlenkrollen umlaufenden, quer zur Transportrichtung der Sorterelemente antreibbaren Quergurt versehen sind, auf dem das Stückgut aufliegend transportierbar und an festgelegten Be- und/oder Entladestellen be- und/oder entladbar ist, wozu jeder Quergurtes mit einem elektrischen zuschaltbaren Antrieb korrespondiert, dessen Energie von außerhalb des Sorterelementes eingangsseitig in ein auf jedem Sorterelement vorgesehenes Netzteil eingespeist wird.The invention relates to a crossbelt sorter for transporting and sorting piece goods, consisting of a plurality of moving on a conveyor, coupled to a train or individually movable sorter elements, which are each provided with an endlessly rotating around pulleys, transversely to the transport direction of the sorter elements driven transverse belt provided on where the piece goods are transportable and can be loaded and / or unloaded at fixed loading and / or unloading points, for which each transverse belt corresponds to an electrically connectable drive, whose energy is fed from outside the sorter element on the input side into a power supply unit provided on each sorter element.

Derartige Quergurtsorter sind Teile von Hochleistungs-Sortiersystemen zur Stückgutsortierung, die im Allgemeinen aus einer horizontal oder vertikal umlaufenden Aneinanderreihung von Sorterelementen bestehen, welche die zu sortierenden Stückgüter zu deren Bestimmungsorten (Sortierziel) tragen, wo die Antriebsmotoren der Quergurte der Sorterelemente elektrisch aktiviert werden. Das Stückgut liegt beim Transport auf dem auf dem Sorterelement angeordneten endlosen Quergurt auf, der um zwei voneinander beabstandete Umlenkrollen geführt ist, deren Achsen in Transportrichtung der Sorterelemente ausgerichtet sind. Mindestens eine der Umlenkrollen ist mit dem elektrischen Antrieb verbunden, so dass der endlos umlaufende Quergurt bei aktiviertem Antrieb das aufliegende Stückgut quer zur Transportrichtung ausschleusen kann. Der Antrieb der Quergurte der Sorterelemente enthält beispielsweise einen Elektromotor mit Riemenscheibe und einen durch diese angetriebenen Zahnriemen, der wiederum eine Riemenscheibe auf der angetriebenen Umlenkrolle des Quergurtes antreibt. Andere Kraftübertragungen sind denkbar.Such crossbelt sorters are parts of high-performance sorting systems for piece goods sorting, which generally consist of a horizontally or vertically circulating juxtaposition of sorter elements which carry the pieces to be sorted to their destinations (sorting target) where the drive motors of the sorter elements cross straps are electrically activated. During transport, the piece goods lie on the endless transverse belt arranged on the sorter element, which is guided around two deflecting rollers which are spaced apart from one another and whose axes are aligned in the transport direction of the sorter elements. At least one of the deflection rollers is connected to the electric drive, so that the endlessly circulating transverse belt can, when the drive is activated, eject the resting piece goods transversely to the transport direction. The drive of the cross belts of the sorter elements includes, for example, an electric motor with pulley and a toothed belt driven by these, which in turn drives a pulley on the driven pulley of the cross belt. Other transmissions are conceivable.

Für die Bewegung des auf den Sorterelementen aufliegenden Stückgutes, sowohl in Förderrichtung, als auch in Querrichtung zum Be- und Entladen des Stückgutes muss ausreichend elektrische Energie zur Verfügung gestellt werden. Dazu greifen bekannte Sorterelemente die Energie im Vorbeifahren von einer zentralen Stromversorgung, beispielsweise über Schleifleitungen, ab. Während die abgegriffene Energie in Förderrichtung des Sorters sehr kontinuierlich ist, sind die zur Beladung und zum Abwurf des Stückgutes, d. h. zum Antrieb des Quergurtes benötigten Energien sehr stoßhaft; denn die Be- und Entladung stellt nach DIN VDE 0530 einen typischen S3 Betrieb dar, d. h. einen periodischen Betrieb mit der Folge gleichartiger Spiele, von denen jedes eine konstante Belastung und eine Pause enthält. Um ausreichend Energie für den Be- und Entladevorgang zur Verfügung zu stellen, muss die zentrale Stromeinspeisung sehr hohe Stromspitzen verarbeiten können.For the movement of the piece goods resting on the sorter elements, both in the conveying direction and in the transverse direction for loading and unloading the piece goods, sufficient electrical energy must be made available. For this purpose, known sorter elements use the energy in passing from a central power supply, for example via conductor rails. While the tapped energy in the conveying direction of the sorter is very continuous, the loading and the discharge of the piece goods, d. H. To drive the cross belt needed energy very shockingly; because the loading and unloading is according to DIN VDE 0530 a typical S3 operation, d. H. a periodic operation with the sequence of similar games, each of which contains a constant load and a pause. In order to provide sufficient energy for the loading and unloading process, the central power supply must be able to process very high current peaks.

Bei am Markt verfügbaren Lösungen wird jedem Sorterelement des Stückgutförderers die Energie zum Transport und zum Be- und Entladen des Stückgutes entsprechend der maximal erforderlichen Leistung zugeführt, wobei die Geschwindigkeit der Be- und Entladung und das Gewicht der zu transportierenden Stückgüter berücksichtigt werden. Die Energie wird den Antrieben der Quergurte normalerweise stoßartig gruppenweise zugeführt. Zwar wird hier ein Gleichzeitigkeits-Faktor berücksichtigt, aber die Energiezuführung muss mindestens der benötigten Leistung zur Bewegung eines Quergurtes entsprechen. Der Nachteil der bekannten Lösung besteht in der Notwendigkeit, das System entsprechend den Spitzenströmen auszulegen, die für die erforderliche Energie zum Bewegen der beladenen Quergurte bereitzustellen ist. Wenn die Energie auch nur kurzzeitig stoßhaft aufgebracht werden muss, so richten sich die Verbrauchskosten und die Investitionskosten der Anlage doch nach diesen Spitzenwerten.In solutions available on the market, each sorter element of the piece goods conveyor is supplied with energy for transporting and loading and unloading the piece goods according to the maximum required power, taking into account the speed of loading and unloading and the weight of the piece goods to be transported. The energy is usually supplied to the drives of the cross straps in bursts in groups. Although a simultaneity factor is taken into account here, the energy supply must at least correspond to the power required to move a transverse belt. The disadvantage of the known solution is the need to design the system according to the peak currents to be provided for the energy required to move the loaded cross straps. If the energy has to be applied shockingly even for a short time, then the consumption costs and the investment costs of the plant are based on these peak values.

Aus der DE 10 2007 047 000 A1 ist ein Quergurtsorter bekannt, bei dem an den Sorterelementen Lineargeneratoren angeordnet sind, deren induktiv erzeugte Energie zum Antrieb elektromotorisch antreibbarer Sorterelemente einspeisbar ist.From the DE 10 2007 047 000 Al a crossbelt sorter is known in which linear generators are arranged on the sorter elements whose inductively generated energy can be fed to drive sorter elements that can be driven by an electric motor.

Diese Energie wird insbesondere zum Aktivieren der Antriebe für die Quergurte der Sorterelemente verwendet.This energy is used in particular for activating the drives for the cross belts of the sorter elements.

Aus der DD 2 73 821 B5 ist ein Verfahren zum Anfahren und Regeln von Synchronmotoren an Bandantrieben bekannt, wobei zwischen dem Synchronmotor und dem Bandgetriebe eine Regelkupplung als Drehzahldrehmomentenwandler dazwischen geschaltet wird.From the DD 2 73 821 B5 is a method for starting and controlling synchronous motors on belt drives known, between the synchronous motor and the belt transmission, a control clutch is connected as a speed torque converter in between.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Quergurtsorter zum Transportieren und Sortieren von Stückgut, bestehend aus einer Vielzahl auf einer Förderbahn bewegter, zu einem Zug gekoppelter oder individuell verfahrbarer Sorterelemente, die jeweils mit einem endlos um Umlenkrollen umlaufenden, quer zur Transportrichtung der Sorterelemente antreibbaren Quergurt versehen sind, auf dem das Stückgut aufliegend transportierbar und an festgelegten Be- und/oder Entladestellen be- und/oder entladbar ist, wozu jeder Quergurt mit einem elektrischen zuschaltbaren Antrieb korrespondiert, dessen Energie von außerhalb des Sorterelementes eingangsseitig in ein auf jedem Sorterelement vorgesehenes Netzteil eingespeist wird.The invention relates to a crossbelt sorter for transporting and sorting piece goods, consisting of a plurality of moving on a conveyor, coupled to a train or individually movable sorter elements, which are each provided with an endlessly rotating around pulleys, transversely to the transport direction of the sorter elements driven transverse belt , on which the piece goods are transportable and can be loaded and / or unloaded at fixed loading and / or unloading points, for which each transverse belt corresponds to an electrically connectable drive whose energy is fed from outside the sorter element on the input side into a power supply unit provided on each sorter element ,

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Energieversorgung für den Antrieb des Quergurtes so zu optimieren, dass die hohen Spitzen bei der Stromeinspeisung in das Sorterelement vermieden werden, ohne dass die zum stoßartigen Antrieb des Quergurtes eingesetzte Leistung vermindert wird, und ferner, dass der Nutzungsgrad erhöht werden kann.Object of the present invention is to optimize the power supply for driving the cross belt so that the high peaks at the power supply to the sorter element can be avoided without reducing the power used for the impact drive of the transverse belt, and also that the degree of utilization can be increased.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Quergurtsorters der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, wobei ausgangsseitig der Netzgeräte jeweils mit der eingangseitig eingespeisten Energie aufladbare Kondensatoren vorgesehen sind, in denen die Energie speicherbar ist, die für einen stoßhaften Antrieb der Quergurte zum Be- und Entladen der Sorterelemente erforderlich ist.To solve the problem, a Quergurtsorters of the type mentioned above is proposed, the output side of the power units are each provided with the input side fed energy rechargeable capacitors, in which the energy is stored, which required for an abrupt drive of the cross straps for loading and unloading the sorter elements is.

Durch den Einsatz von Kondensatoren im Ausgang der Stromeinspeisung (Netzteil), welche die Energie zur Stückgutbewegung mit dem Quergurt zur Verfügung stellt, wird ein Lade-Entlade Vorgang gestartet, der die Versorgung mit Energie optimiert. Die Kondensatoren sind in der Lage, eine große Leistung kurzfristig abzugeben, werden danach aber entsprechend langsam wieder aufgeladen. Dabei wird die kapazitive Wirkung des Kondensators ähnlich der Verwendung eines Akkus genutzt.Through the use of capacitors in the output of the power supply (power supply), which provides the energy for piece goods movement with the cross belt, a charge-discharge process is started, which optimizes the supply of energy. The capacitors are able to deliver a large power in the short term, but are then recharged slowly accordingly. The capacitive effect of the capacitor is used similar to the use of a battery.

Am Netzteil Eingang ist durch den Vorschlag der Erfindung nur ein deutlich kleinerer Ladestrom pro Zeiteinheit als ohne die verwendeten Kondensatoren erforderlich. Trotzdem wird die benötigte Leistung beibehalten und noch immer stoßhaft auf der Abgangsseite, aber fast ohne Spitzen auf der Eingangsseite des Netzgerätes zur Verfügung gestellt.At the power supply input is proposed by the proposal of the invention, only a significantly smaller charging current per unit time than without the capacitors used. Nevertheless, the required power is maintained and still jerky on the outgoing side, but provided almost no peaks on the input side of the power supply.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass durch Rückführung der Bremsenergie der eingesetzten Antriebsmotore weitere Energie zum Laden und zur Erhöhung der Kapazität der Kondensatoren zur Verfügung gestellt wird. Durch die Nutzung der Bremsenergie der eingesetzten Gleichstrommotoren, kann dadurch der Nutzungsgrad weiter optimiert werden.In one embodiment of the invention, it is proposed that by returning the braking energy of the drive motors used further energy for charging and increasing the capacity of the capacitors is provided. By using the braking energy of the DC motors used, the degree of utilization can be further optimized.

Erfindungsgemäß werden Kondensatoren mit hoher Energiedichte eingesetzt, vorzugsweise Doppelschicht-Kondensatoren, die bei großer Zuverlässigkeit für eine hohe Anzahl Ladezyklen geeignet sind. Ein weiterer Vorteil der Doppelschicht-Kondensatoren, auch gegenüber vielen Akkumulatoren, ist das sehr einfache Ladeverfahren; denn bei Anlegen einer konstanten Spannung sind kein Überladen und kaum Ladestromüberschreitung möglich.According to the invention, capacitors with a high energy density are used, preferably double-layer capacitors, which are suitable for a high number of charge cycles with high reliability. Another advantage of the double-layer capacitors, even over many accumulators, is the very simple charging method; because when a constant voltage is applied, no overcharging and hardly exceeding the charging current is possible.

Durch den erfindungsgemäßen Einsatz der Lade-Speicher Kondensatoren kann die eingesetzte Energie pro Zeit vorteilhaft optimiert werden. Die eingesetzte Leistung bleibt gleich, aber die Energie wird auf einen größeren Zeitabschnitt verteilt. Bezogen auf die Einspeisung entsteht somit aus dem S3 Betrieb (periodischen Betrieb) ein quasi S1 Betrieb (Betrieb mit konstanter Belastung) bei weitgehend gleichmäßiger Zufuhr kontinuierlicher Leistung. Das hat positive Auswirkungen auf die verwendeten Komponenten und Stromzuführungen, da deren Auslegung nicht mehr auf die bislang unvermeidbar hohen Stromspitzen abgestimmt werden muss.By using the charge-storage capacitors according to the invention, the energy used per time can be advantageously optimized. The power used remains the same but the energy is distributed over a longer period of time. Based on the feed, the S3 operation (periodic operation) results in quasi S1 operation (constant load operation) with a largely uniform supply of continuous power. This has positive effects on the components and power supply used, as their design no longer needs to be tuned to the previously unavoidable high current peaks.

Ein Ausführungsbeispiel der erfinderischen Lösung wird anhand der Zeichnung erläutert.An embodiment of the inventive solution will be explained with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 ein Sorterelement eines Quersorters nach der Erfindung in isolierter Darstellung von schräg unten und 1 a sorter element of a cross-sorter according to the invention in an isolated view obliquely from below and

2 ein Diagramm zur Darstellung der Einspeiseströme am Antrieb eines Quergurtsorters der Erfindung 2 a diagram illustrating the feed streams on the drive of a Quergurtsorters of the invention

1 zeigt eines aus einer Mehrzahl bei 2 aneinandergekoppelter Sorterelemente 1 eines Quergurtsorters nach der Erfindung. Jedes Sorterelement 1 ist auf einer nicht dargestellten Förderbahn auf Rollen 3 abgestützt und mit seitlichen Rollen 4 geführt. Der Antrieb erfolgt im Beispielsfall über einen Linearantrieb, der mit einem am Sorterelement nach unten ragenden Schwert 5 korrespondiert. An Rahmen 6 des Sorterelements 1 sind Umlenkrollen 7 für den Quergurt 8 antreibbar gelagert; der Quergurt 8 ist endlos um die Umlenkrollen geschlungen und trägt auf seiner Oberseite das zu transportierende Stückgut zum Zielort. Dort wird der Antrieb des Quergurtes aktiviert, der aus dem Antriebsmotor 10 und einem Riementrieb 11 besteht, der das Antriebsmoment auf mindestens eine der Umlenkrollen 7 überträgt. Der Antrieb bekommt seine Energie von einer zentral gespeisten Schleifleitung über die Schleifkontakte 12, die den Einspeisstrom zu einem zwischen der Schleifleitung und dem Antrieb vorgesehenen Netzgerät (nicht dargestellt) leiten. Ausgangseitig des Netzgerätes ist ein Kondensator vorgesehen, der seinen Ladestrom stoßhaft an den Antriebsmotor 10, leitet, mit dem der Quergurt 8 betätigt wird. 1 indicates one of a plurality 2 coupled sorter elements 1 a Quergurtsorters according to the invention. Each sorter element 1 is on a conveyor belt, not shown, on rollers 3 supported and with lateral rollers 4 guided. In the example, the drive is driven by a linear drive with a sword projecting downwards on the sorter element 5 corresponds. To frame 6 of the sorter element 1 are pulleys 7 for the cross belt 8th drivable stored; the cross belt 8th is endlessly looped around the pulleys and carries on its top the transported cargo to the destination. There, the drive of the cross belt is activated, that of the drive motor 10 and a belt drive 11 consisting of the drive torque on at least one of the pulleys 7 transfers. The drive gets its energy from a centrally fed conductor line via the sliding contacts 12 , which direct the feed to a provided between the conductor rail and the drive power supply (not shown). On the output side of the power supply unit, a capacitor is provided, which jerks its charge current to the drive motor 10 , leads, with the cross belt 8th is pressed.

2 zeigt in einem Diagramm die Stromverläufe der Einspeiseströme für die Entladefunktion am Antrieb eines Stückgutsorters, jeweils ohne und mit Kondensator-Kompensation. Auf der Abszisse A ist der Strom in Ampere, auf der Ordinate O ist die Zeit in Sekunden aufgetragen. Mit der mit 13 bezeichneten Kurve ist der Verlauf eines herkömmlich eingespeisten Stroms ohne Kondensator dargestellt. Erkennbar ist der sehr hohe Stromspitzenwert 14, der sich bei der stoßartigen Energieentladung zum Antreiben des Quergurtes 8 einstellt. Nach der Energieentladung verbleibt ein Strom-Basiswert 15, bis durch erneute Energieaufnahme zum Antrieb des Querbandes 8 ein neuer Spitzenwert 14 erreicht wird, der zum Antrieb des Querbandes 8 erforderlich ist. 2 shows in a diagram, the current waveforms of the feed streams for the discharge function on the drive of a piece goods, each with and without capacitor compensation. The abscissa A is the current in amperes, the ordinate O is the time in seconds. With the with 13 The curve shown is the course of a conventionally fed current without a capacitor. Visible is the very high current peak 14 in the jerky energy discharge to drive the cross belt 8th established. After the energy discharge, a current base value remains 15 , until by renewed energy absorption to drive the cross belt 8th a new peak 14 is reached, which is to drive the cross belt 8th is required.

Die mit 16 bezeichnete Kurve zeigt den Verlauf des Einspeisestroms bei der Entladung eines Stückgutförderers, dessen Sorterelement Antrieb ausgangsseitig des Netzgerätes mit einem erfindungsgemäßen Kondensator ausgerüstet ist. Erkennbar ist der Spitzenwert 17 des Ladestroms bei gleicher Leistung deutlich geringer, d. h. die zur Verfügung zu stellende maximale Ladeleistung ist wesentlich niedriger, als bei der Stromversorgung ohne Kondensator. Trotzdem kann die Leistung beibehalten werden; das Aufladen des Kondensators erfordert am Netzgeräteingang einen deutlich kleineren Ladestrom bei längerer Ladezeit. Auf der Eingansseite der Einspeisung treten fast keine Spitzen auf. Durch Wegfall der hohen Stromspitzenwerte 14 kann die Anlage hinsichtlich der Komponenten und Leitungsquerschnitte kleiner ausgelegt werden und der Stromverbrauch reduziert sich, vor allem, wenn die Verbrauchskosten, wie häufig praktiziert, nach den Spitzenverbrauchswerten festgelegt werden.With 16 designated curve shows the course of the feed during discharge of a cargo conveyor whose sorter element drive is equipped on the output side of the power supply with a capacitor according to the invention. Visible is the peak value 17 of the charging current at the same power significantly lower, ie the available to be provided maximum charging power is much lower than in the power supply without capacitor. Nevertheless, the performance can be maintained; Charging the capacitor at the power supply input requires a significantly lower charging current with a longer charging time. On the input side of the feed almost no peaks occur. By eliminating the high current peaks 14 For example, the system can be made smaller in terms of components and cable cross-sections, and power consumption is reduced, especially if the consumption costs are set according to the peak consumption values, as is often the case.

Claims

Crossbelt sorter for transporting and sorting piece goods, consisting of a plurality of sorter elements moved on a conveyor track and coupled to a train or individually movable ( 1 ), each with an endlessly rotating around pulleys, transversely to the transport direction of the sorter elements driven cross belt ( 8th ) are provided, on which the piece goods can be transported lying on and / or unloaded at specified loading and / or unloading points, to which each transverse belt ( 8th ) with an electrically connectable drive ( 10 . 11 ) whose energy from outside the sorter element ( 1 ) on the input side into a on each sorter element ( 1 ) provided power supply is provided, characterized in that the output side of the power supply units are each provided with the input side fed energy rechargeable capacitors, in which the energy can be stored, which is for an impact drive of the cross straps ( 8th ) for loading and unloading the sorter elements ( 1 ) is required.

Crossbelt sorter for transporting and sorting piece goods according to claim 1, characterized in that by returning the braking energy of the drive motors used ( 10 ) further energy for charging and increasing the capacity of the capacitors is provided.

Crossbelt sorter for transporting and sorting piece goods according to claim 1 and 2, characterized in that the capacitors used with high reliability have high energy density.

Crossbelt sorter for transporting and sorting piece goods according to claims 1 and 2, characterized in that suitable double-layer capacitors are used as capacitors for a large number of charging cycles.