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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Tragen und zum Befördern von Waren, ein Trägerelement dafür sowie ein Fördersystem mit einer Mehrzahl solcher Vorrichtungen.
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Solche Vorrichtungen werden oftmals zum hängenden oder bodenbasierten Fördern von Waren oder Werkstücken benutzt. Dabei werden die Waren oder Werkstücke an einem Warenträger befestigt, welcher wiederum an einem in der Vorrichtung geführten Trägerelement angeordnet ist. Bei herkömmlichen Fördersystemen werden in einem Förderkreis alle Trägerelemente mittels einer Endloskette und einem die Kette antreibenden Antrieb gemeinsam befördert. Ein separates Befördern einzelner Waren oder Werkstücke ist damit ebenso wenig möglich wie das Befördern einzelner Waren oder Warengruppen mit unterschiedlicher Fördergeschwindigkeit. Durch die Endloskette ist es bei solchen Systemen aber zwingend, dass alle durch diese Endloskette beförderten Waren oder Werkstücke immer die gleiche Fördergeschwindigkeit aufweisen. Das führt dazu, dass die Waren oder Werkstücke, welche durch eine zeitaufwändigere Bearbeitung gerade mit niedriger Geschwindigkeit befördert werden müssen, die Geschwindigkeit des Gesamtsystems vorgeben und somit für das Gesamtsystem geschwindigkeitsbestimmend sind. Auch muss bei solchen Systemen immer die gesamte Förderkette mit den daran angeordneten Waren oder Werkstücken in ihrer Gesamtheit bewegt werden, um einzelne Werkstücke zu befördern, was unter energetischen Gesichtspunkten unwirtschaftlich ist.
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Ferner ist insbesondere bei Hängefördersystemen mit einer Endloskette die Gefahr von Verschmutzungen der zu befördernden Waren oder Werkstücken permanent gegeben. Die Förderkette liegt nämlich oftmals frei über den zu befördernden Waren oder Werkstücken, so dass Verschmutzungen der Waren oder Werkstücke durch Abrieb der Förderkette in Form von ölen, Fetten etc. oder sonstigen Schmutzpartikeln, die darauf fallen, nicht vermieden werden kann. Dies hat zur Folge, dass so beschmutze Waren oder Werkstücke den qualitativen Ansprüchen nicht genügen und somit Ausschuss darstellen. Je höher dieser Ausschuss ist, desto unwirtschaftlicher wird die Beförderung der Waren oder Werkstücke, da diese in diesem Zustand nicht weiterverarbeitet werden können.
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Aus der
DE 103 37 122 A1 ist eine Hängekranbahn bekannt, mit einer ortsfesten Kranbahnschiene und einem in einer Laufbahn der Kranbahnschiene geführten und mit einem elektrischen Antrieb versehenen Laufwagen.
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Aus der
WO 2011/060 560 A2 ist eine Führungsanordnung mit einem hier als Transportorgan bezeichneten Trägerelement bekannt, bei der die Transportorgane ebenfalls in ortsfesten Führungsschienenelementen verfahren werden können, wobei die Führungsschienenelemente an ihren Stirnseiten formschlüssig ineinander greifen. Das Transportorgan besteht hier aus einer aus einzelnen miteinander gelenkig gekoppelten Kettengliedern zusammengesetzten Förderkette, die von einer Antriebskette antreibbar ist. Die Kettenglieder sind mit Führungsrollen versehen, die auf Laufflächen der Führungsschienenelemente abgestützt sind.
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Aus der
DE 103 21 736 B3 ist ein Baukastensystem für einen Förderer zum Längs- oder Querfördern von Stückgutträgern bekannt, bei dem in als Hohlprofilen ausgebildeten Führungselementen Tragrollen oder Gleitbleche für einen Traggurt aufgenommen sind.
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Aus der
EP 0 953 706 A1 ist eine Schiebestapelwand mit einer Mehrzahl von einzeln verschiebbaren Wandelementen bekannt. Die Wandelemente sind an ihrer Oberkante in einem Tragprofil gehaltert, das in einer ortsfesten Laufschiene geführt ist. In jedem der Tragprofile der einzelnen Wandelemente ist ein Antriebsmotor zum Antrieb des jeweiligen Wandelements eingebaut.
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Aus der
DE 10 2005 006 455 A1 ist ein Transportsystem für hängende Gegenstände bekannt, bei dem Halteelemente in einer ortsfesten Transportschiene verschiebbar mittels eines in der Transportschiene geführten Antriebskette geführt sind.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, mit welcher Waren oder Werkstücke unter Vermeidung von Verschmutzung energetisch effizient befördert werden können. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung ein Trägerelement für eine solche Vorrichtung und ein Fördersystem aus einer Mehrzahl solcher Vorrichtungen zur Verfügung zu stellen.
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Gelöst wird diese Aufgabe vorrichtungsgemäß durch eine Vorrichtung mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung finden sich in den Unteransprüchen 2 bis 11. Hinsichtlich des Trägerelementes wird die Aufgabe gelöst durch ein Trägerelement mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 12. Bezüglich des Fördersystems wird diese Aufgabe gelöst durch ein Fördersystem mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 13; vorteilhafte Ausgestaltungen des Fördersystems finden sich in den Unteransprüchen 14 bis 17.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Tragen und zum Befördern von Waren weist dabei wenigstens ein Führungselement zum Tragen und Führen eines Trägerelementes, wenigstens ein dem wenigstens einem Führungselement zugeordneten Antrieb, mit welchem das Trägerelement in dem Führungselement hin und her verschiebbar ist, ein Haltemodul, an dem das wenigstens eine Führungselement angeordnet ist, auf. Dabei ist zum einen das wenigstens eine Führungselement als offenes Hohlprofil zum Tragen und Führen des Trägerelementes ausgebildet und weist Abstützflächen auf, an denen sich das Trägerelement während des Beförderns abstützt. Zum anderen weist der wenigstens eine Antrieb Übertragungsmittel auf, die zum Eingreifen in Übertragungsmittel des Trägerelementes ausgebildet sind.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung ist es möglich, auf Endlosförderketten, mit all ihren nachteiligen Eigenschaften für ein Fördersystem, zu verzichten; vielmehr ist es möglich aus einzelnen erfindungsgemäßen Vorrichtungen modular ein Fördersystem aufzubauen, dass frei konzipiert werden kann und wobei jede einzelne Vorrichtung über wenigstens einen eigenen Antrieb für ein Trägerelement verfügt. Somit können Fördersysteme unabhängig von Förderkreisen realisiert werden, in welchen einzelne Trägerelemente durch einzelne erfindungsgemäße Vorrichtungen unabhängig voneinander und auch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zeitgleich befördert werden können. Diese Ausgestaltung ist besonders unter energetischen Gesichtspunkten sehr effizient, da einzelne Trägerelemente nur dann bewegt werden, wenn für sie eine Beförderung wünschenswert beziehungsweise sinnvoll ist.
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Die energetische Bilanz ist auch insbesondere bei Fördersystemen, in welchen die Werkstücke oder Waren partiell in einer Wärmekammer einer thermischen Erwärmung ausgesetzt sind, deutlich besser. Lediglich die Waren oder Werkstücke sowie die sie tragenden Trägerelemente verursachen hierbei einen Energietransport aus der Wärmekammer, wohingegen bei Endloskettensystemen kontinuierlich Wärmeenergie nutzlos durch die Endloskette aus der Wärmekammer heraus transportiert wird.
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Zudem kann das Fördersystem auch unabhängig von einem Kreislauf ausgebildet werden, so dass lineare Förderstrecken möglich sind, in denen einzelne Trägerelemente hin und her beziehungsweise vorwärts und rückwärts verfahrbar sind. Hierdurch ist es beispielsweise auch möglich so genannte Sackbahnhöfe anzusteuern, um Waren oder Werkstücke einzulagern. Ebenfalls sind Verzweigungen des Fördersystems in einfacher Weise realisierbar, ohne einen weiteren Förderkreis an das bestehende Fördersystem anzuschließen.
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Als weiterer wesentlicher Vorteil solcher erfindungsgemäßer Vorrichtung zeigt sich, dass keine kontinuierliche Führung eines Trägerelementes notwendig ist. Vielmehr kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung ein Trägerelement über einen gewissen Freiraum transportieren und einer zweiten erfindungsgemäßen Vorrichtung übergeben. Notwendig ist hierbei nur, dass das zu befördernde Trägerelement solange von einem Antrieb der ersten Vorrichtung angetrieben wird, bis ein Antrieb der zweiten Vorrichtung das weitere Befördern des Trägerelementes übernimmt. Somit können durch ein aus mehreren erfindungsgemäßen Vorrichtungen aufgebautes Fördersystem auch Bereiche durchfahren werden, ohne dass dort selbst eine solche Vorrichtung installiert sein muss. Dies können beispielsweise Türen oder auch Brandabschnitte sein, bei welchen gegebenenfalls auch aus gesetzlichen Vorschriften keine Veränderungen und somit keine Installation einer solchen Vorrichtung vorgenommen werden darf.
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Durch den Verzicht auf eine Endlosförderkette entfallen auch Stillstandzeiten des gesamten Fördersystems durch Wartungsarbeiten an der Endlosförderkette. Einzelne Antriebe der einzelnen Vorrichtung können separat gewartet werden, so dass Ausfallzeiten minimiert werden. Sofern erfindungsgemäße Vorrichtungen nicht nur mit einem Antrieb versehen sind, können solche Wartungsarbeiten auch während des laufenden Betriebes stattfinden. Es genügt nämlich jeweils nur ein arbeitender Antrieb pro Vorrichtung, um das Befördern von Trägerelementen durch die jeweilige erfindungsgemäße Vorrichtung sicherzustellen. Insofern ist durch die Benutzung von zwei oder mehr Antrieben pro Vorrichtung auch eine Redundanz gegeben, die den Betrieb auch bei einem Ausfall eines Antriebes sicherstellt.
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Ebenfalls werden durch den Verzicht auf eine Endlosförderkette auch Verschmutzungen der zu befördernden Waren oder Werkstücken im Hängebetrieb permanent vermieden. Sofern es bei den verwendeten Antrieben zu Abrieb in Form von Ölen, Fetten etc. oder sonstigen Schmutzpartikel kommt, sind die Waren oder Werkstücke durch das Trägerelement, unter dem sie angeordnet sind, vor Verschmutzungen geschützt. Somit wird allenfalls das Trägerelement verschmutzt, welches aber zyklisch gereinigt werden kann, wenn es nicht zum Befördern von Waren oder Werkstücken benutzt wird. Eine Verschmutzung der Waren oder Werkstücke durch Abrieb des Antriebes in Form von Ölen, Fetten etc. oder sonstigen Schmutzpartikel ist somit wirkungsvoll vermieden.
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Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthält das Führungselement eine Tragschiene und zwei die Abstützflächen aufweisenden Führungsschienen. Auf diesen Abstützflächen der Führungsschienen kann ein Trägerelement mit Gleitflächen entlanggleiten und ist somit während des Transportes sicher und unverlierbar in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehalten und kann nur durch den Antrieb innerhalb des Führungselementes hin und her bewegt werden. Dabei hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, dass die benutzen Antriebe eine Freilauffunktion aufweisen, um diese im Störfall einschalten und das Trägerelement manuell bewegen zu können.
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Das Führungselement ist dabei mehrteilig aus einer Tragschiene und zwei Führungsschienen aufgebaut. Diese Mehrteiligkeit zielt auf die Minimierung der zu verwendenden Einzelteile bei der Konstruktion von Fördersystemen ab. Zum einen können die Führungsschienen derart an der Tragschiene angeordnet werden, dass deren Abstützflächen im Inneren der Tragschiene angeordnet sind. Eine solche Vorrichtung wäre zum hängenden Fördern von Waren oder Werkstücken ausgebildet. Zum anderen können die Führungsschienen derart an der Tragschiene angeordnet werden, dass deren Abstützflächen die äußere Begrenzung des Führungselementes darstellt. Eine solche Vorrichtung wäre zum bodenbasierten Fördern von Waren oder Werkstücken ausgebildet.
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Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Tragschiene Führungen aufweist, so dass die Führungsschiene zwangsgeführt in die Tragschiene einsetzbar ist. Damit die Führungsschienen in der Tragschiene passgenau fixiert und angeordnet werden, kann es vorgesehen sein, dass Tragschiene und Führungsschienen zusammenwirkende Elemente, wie beispielsweise Clips- oder Rastelemente und Gegenclips- oder Gegenrastelemente aufweist. Durch solche Elemente ist durch eine haptische und oder akustische Rückmeldung beim Anordnen der Führungsschiene in der Tragschiene sichergestellt, dass Trag- und Führungsschiene exakt gegeneinander positioniert sind und nunmehr endgültig beispielsweise mittels Verschraubungen gegeneinander fixiert werden. Somit ist sichergestellt, dass die Führungsschienen unverlierbar in der Tragschiene angeordnet und gehalten sind.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Abstützflächen zur Verringerung des Gleitwiderstandes während des Beförderns des Trägerelementes Widerstand reduzierende Bauteile wie bspw. Gleit-, Kugel- oder Nadellager oder auch Gleitrollen auf. Durch diese Maßnahme wird die Leistungsanforderung an die Antriebe reduziert, so dass zum einen leistungsschwächere und somit kostengünstigere Antriebe in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzt werden können und zum anderen während des Betriebs der Vorrichtung in einem Fördersystem der Energieaufwand für den wenigstens einen Antrieb deutlich reduziert werden kann. Somit ist ein energetisch nochmals optimierter Betrieb eines aus erfindungsgemäßen Vorrichtungen aufgebauten Fördersystems ermöglicht.
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Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass ein Abstand zwischen den Führungsschienen die Öffnung des als offenes Hohlprofil ausgebildeten Führungselementes bildet. Durch die Ausbildung eines solchen Abstandes ist es ermöglicht, ein Trägerelement, insbesondere wenn es als Doppel-T-Profil ausgebildet ist, unverlierbar in dem Hohlprofil des Führungselementes anzuordnen. Dabei stützt sich das Trägerelement mit eigenen Abstützflächen an den Abstützflächen der Führungsschienen des Führungselementes beziehungsweise an dessen Widerstand reduzierenden Bauteile ab.
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Um die Führung eines Trägerelementes innerhalb des Führungselementes möglichst mittig und gleichmäßig sowie für das Träger- und Führungselement möglichst materialschonend durchführen zu können, sind dem Führungselement Führungsbauteile, insbesondere Rollen zur Führung des Trägerelementes quer zur Längserstreckung des Führungselementes zugeordnet. Somit ist vermieden, dass Führungs- und Trägerelemente sich während des Beförderns unbeabsichtigt berühren und sich gegenseitig beschädigen. Mit Ausnahme der jeweiligen Abstützflächen, die sich allerdings in den bevorzugten Ausführungen auch nur über die Widerstand reduzierenden Bauteile kontaktieren, findet keinerlei direkter Kontakt von Führungs- und Trägerelement statt. Zudem gewährleisten solche Führungsbauteile, dass die Trägerelemente in dem Führungselement immer mittig geführt sind und somit eine sehr genaue und materialschonende Übergabe eines Trägerelementes von einem Führungselement einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zu einem Führungselement einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung gegeben ist.
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Damit der wenigstens eine Antrieb ein Trägerelement nicht direkt antreiben muss, sind Übertragungsmittel des wenigstens einen Antriebes vorgesehen, die bevorzugt als Zahnrad zum Eingriff in entsprechende an einem Trägerelement fest und unverlierbar angeordnete Übertragungsmittel, insbesondere Ketten oder Zahnstangen des Trägerelementes ausgebildet sind. Durch diese Maßnahme ist es in einfacher Weise gewährleistet, dass der wenigstens eine Antrieb ohne aufwendige Mechanik in der Lage ist, Trägerelemente innerhalb des Führungselementes zu befördern.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine Antrieb als Schrittmotor ausgebildet, der bevorzugt digital ansteuerbar ist. Durch die Ausbildung als Schrittmotor ist möglich, anhand der einzelnen Schritte dieses Motors die genaue Lage des zu befördernden Trägerelementes innerhalb des Führungselementes zu bestimmen. Dazu kann der Antrieb derart ausgebildet sein, dass er eingeschaltet wird, wenn sich die Übertragungsmittel von Führungs- und Trägerelement kontaktieren und somit ein definierter Fixpunkt zur Lage- beziehungsweise Positionsbestimmung des Trägerelementes innerhalb des Führungselementes gegeben ist. Ferner kann der wenigstens eine Antrieb derart ausgebildet sein, dass er sich bei Lastreduzierung, das heißt wenn die Übertragungsmittel von Führungs- und Trägerelement nach dem Befördern außer Eingriff kommen, selbsttätig abschaltet, wodurch die Energiebilanz eines gesamten aus erfindungsgemäßen Vorrichtungen aufgebauten Fördersystems nochmals optimiert werden kann.
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Die Ansteuerung der Schrittmotoren erfolgt vorzugsweise über direkt an der Trägerschienen montierte über industrieller Busansteuerung angebundene Mikrocontroller zur Ansteuerung von vorzugsweise 2 Antriebseinheiten incl. inkrementeller Rückführkreise direkt am Mikrocontroller. Der Vorzugsweise einzusetzende Mikrocontroller enthält zusätzlich pro Antriebseinheit jeweils mindestens einen Digitalen Eingang zum Anschluss einer möglichen Positionsmeldung. Über die vorzugsweise einzusetzenden industriellen Mikrocontroller ist die Ansteuerung der jeweiligen Schrittmotoreinheit und oder Gruppen und Betriebsbereiche von Schrittmotoreinheiten in jeglicher über das Getriebeverhältnis möglichen Geschwindigkeit von 0–100% variabel möglich.
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Zwar lässt sich die Position eines Trägerelementes innerhalb eines Führungselementes auch bei einer entsprechenden Ansteuerung des wenigstens einen Antriebs des Führungselementes durch geeignete Datenverarbeitungsanlagen relativ genau ermitteln. Um aber diese Information unabhängig von einer solchen Datenverarbeitungsanlage zu erhalten, ist es vorgesehen, dass wenigstens ein Sensor zur Positionserkennung eines Trägerelementes, insbesondere eine Fotodiode, jegliche Art von induktiven, optoelektronischen, und mechanische Positionsschalter, ein Fototransistor und/oder eine Kamera dem Führungselement einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeordnet ist. Dadurch ist es möglich, die Position eines Trägerelementes innerhalb des Führungselementes unabhängig von dem jeweiligen Antrieb des Führungselementes zu erhalten. Sofern auch die Antriebe mit Hilfe einer entsprechenden Steuerung und einer Datenverarbeitungsanlage eine Positionsbestimmung eines Trägerelementes innerhalb des Führungselementes ermöglichen, ist durch diese Ausgestaltung des Führungselementes mit entsprechenden Sensoren eine Redundanz hinsichtlich der Positionsbestimmung erreicht. Der Betrieb eines Fördersystems kann daher auch bei Ausfall eines der beiden Positionsbestimmungssysteme weitergeführt werden. Die Fehleranalyse und -behebung kann daher parallel zum weiteren Betrieb des Fördersystems durchgeführt werden.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Haltemodul zum horizontalen und/oder vertikalen Verfahren des wenigstens einen Führungselements, insbesondere aber nicht ausschließlich im Winkel von 90° zu dessen Längserstreckung und/oder zum Verschwenken, insbesondere zum rotatorischen Verschwenken innerhalb der Ebene der Längserstreckung des wenigstens einen Führungselements ausgebildet. Hierbei soll unter der Ebene der Längserstreckung des wenigstens einen Führungselement die Ebene gemeint sein, welche durch wenigstens zwei parallele Führungselemente gebildet wäre. Durch diese besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist es ermöglicht, sämtliche Verfahrwege mit erfindungsgemäßen Vorrichtungen zu realisieren.
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Ist das Haltemodul zum horizontalen Verfahren des wenigstens einen Führungselements im Winkel von 90° ausgebildet, so lässt sich das wenigstens eine Führungselement aus einer Förderlinie nach links oder rechts zum Befördern von Trägerelementen in einer parallelen Förderlinie verfahren.
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Ist das Haltemodul zum Verschwenken, insbesondere zum rotatorischen Verschwenken innerhalb der Ebene der Längserstreckung des wenigstens einen Führungselements ausgebildet, so lässt sich das wenigstens eine Führungselement aus einer Förderlinie durch Verschwenken in eine Förderlinie integrieren, die in einem Winkel zur ersten Förderlinie steht. Hierbei sind insbesondere Verschwenkungen um einen Winkel von 90° vorteilhaft, da oftmals solche Fördersysteme an oder parallel zu Gebäudewänden installiert sind, die oftmals ebenfalls in einem Winkel von 90° zueinander stehen. Allerdings sind natürlich auch alle anderen Verschwenkwinkel möglich. Vorteilhafterweise findet das Verschwenken um eine Mittelachse des Haltemoduls senkrecht zur Ebene der Längserstreckung des wenigstens einen Führungselements statt, da ein solches Verschwenken beziehungsweise Drehen am wenigsten Platzbedarf benötigt. Allerdings ist die Erfindung nicht auf ein solches Verschwenken beziehungsweise Drehen beschränkt. Andere Drehachsen sind selbstverständlich möglich, auch wenn dadurch eventuell ein größerer Platzbedarf notwendig sein sollte.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das Haltemodul zum vertikalen Verfahren des wenigstens einen Führungselements vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, im Winkel von 90° ausgebildet. Durch eine solche Ausführung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung als Hubmodul verwendbar, mit welchem das wenigstens eine Führungselement angehoben oder abgesenkt werden kann und somit Trägerelemente von einem Höhenniveau auf ein anderes bewegt werden können. Insbesondere im Vergleich zu kettenbasierten Fördersystemen besteht hier der große Vorteil, dass Trägerelemente rechtwinklig angehoben oder abgesenkt werden können, wodurch auch hierbei eine Raumoptimierung möglich ist. Fördersysteme mit solchen erfindungsgemäßen Vorrichtungen eignen sich daher auch besonders für raumoptimierte Anordnung.
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In den letzten drei Absätzen wurden jeweils erfindungsgemäße Vorrichtungen mit einem Haltemodul beschrieben, welches genau eine Verfahrrichtung des wenigstens einen Förderelementes vorgibt. Es ist aber natürlich auch möglich jedwede Kombination dieser möglichen Verfahrrichtungen in einem Haltemodul zu realisieren, weshalb solche Vorrichtungen auch unter den Schutzumfang des Patentes fallen. Allein der konstruktive Aufwand ist dabei etwas größer.
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In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Führungselement zum hängenden Fördern eines Trägerelementes ausgebildet, wobei die Führungsschienen eine untere Begrenzung des Führungselementes bilden. Die Abstützflächen eines Trägerelements stützen sich beim Befördern dabei im Inneren des als Hohlprofil ausgebildeten Führungselementes an den Abstützflächen der Führungsschienen beziehungsweise an deren Widerstand reduzierenden Bauteilen ab.
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In einer anderen besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Führungselement zum stehenden beziehungsweise bodenbasierten Fördern eines Trägerelementes ausgebildet. Die Abstützflächen eines Trägerelements stützen sich beim Befördern dabei am Äußeren des als Hohlprofil ausgebildeten Führungselementes an den Abstützflächen der Führungsschienen beziehungsweise an deren Widerstand reduzierenden Bauteilen ab.
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Hinsichtlich des Trägerelementes wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass es Abstützflächen aufweist, die sich beim Befördern in einem Führungselement an dessen Abstützflächen abstützen, und dass es wenigstens ein Befestigungselement zum Befestigen der zu befördernden Waren beziehungsweise Werkzeugen aufweist.
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Erfindungsgemäße Fördersysteme weisen eine Mehrzahl von zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen auf.
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Ferner sind erfindungsgemäße Fördersysteme zum Befördern wenigstens eines Trägerelementes ausgebildet, sodass sie auch wenigsten ein Trägerelement aufweisen.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Fördersystem eine wenigstens einen Mikroprozessor aufweisende Steuerung auf. Durch eine solche Steuerung ist es möglich, jeden einzelnen Antrieb der im Fördersystem installierten erfindungsgemäßen Vorrichtung separat anzusprechen und zu steuern. Somit sind parallel verschiedenste mit Waren oder Werkstücken bestückte Trägerelemente mit unterschiedlichsten Geschwindigkeiten und Verfahrrichtungen und -wegen durch entsprechende Ansteuerung der einzelnen Antriebe im Fördersystem beförderbar. Dabei können die Trägerelemente im Wesentlichen unabhängig voneinander verfahren werden.
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Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Steuerung als speicherprogrammierbare Steuerung auszubilden. Solche Steuerungen lassen sich vergleichsweise einfach programmieren, so dass ein vollautomatischer Ablauf der Förderprozesse innerhalb des Fördersystems realisiert werden kann. Die Steuerung ist dabei dazu ausgebildet, die einzelnen Antriebe der Mehrzahl der Vorrichtungen separat anzusteuern und mit Trägerelementen besetzte Vorrichtungen zu erkennen, so dass Kollisionen von Trägerelementen ausgeschlossen sind.
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Weitere Ziele und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.
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Es zeigen:
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1: ein Ausführungsbeispiel einer Tragschiene eines Führungselementes einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2: ein Ausführungsbeispiel einer linken und rechten Führungsschiene einer erfindungsgemäßen Vorrichtung passend zu der Tragschiene der 1,
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3: ein Ausführungsbeispiel eines Führungselementes einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den Führungsschienen der 2 und der Tragschiene der 1,
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4: die Führungsschienen der 2 mit daran angeordneten Führungselementen und Widerstand reduzierenden Bauteilen,
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5: das Führungselement der 3 mit an die Führungsschienen angeordneten Führungselementen und Widerstand reduzierenden Bauteilen,
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6: ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Trägerelementes,
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7: das Führungselement der 5 mit einem darin geführten Trägerelement der 6 zum hängenden Befördern des Trägerelementes,
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8: das Führungselement der 5 mit einem darin geführten Trägerelement der 6 zum bodenbasierten Befördern des Trägerelementes,
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9: ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Quertransport von Führungselementen,
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10: ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Heben und Senken von Führungselementen,
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11: ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Drehen von Führungselementen und
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12: ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fördersystems mit einer Mehrzahl erfindungsgemäßer Vorrichtungen.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Tragschiene 9 eines Führungselementes 1 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Tragschiene 9 ist dabei als Hohlprofil ausgebildet, bei dem zwei Seitenwände 18, 19 auf einer Basis 20 rechtwinklig angeordnet sind. Die Seitenwände 18, 19 weisen dabei Halteelemente 21 auf, in welche Führungsschienen 10 einsetzbar sind, so dass diese positionsfest und nach einer Fixierung durch Fixierungsmittel wie beispielsweise Schrauben unverlierbar in der Tragschiene 9 gehalten sind.
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In der 2 sind eine linke und eine rechte Führungsschiene 10 dargestellt, die in die Tragschiene 9 der 1 einsetzbar sind. Die beiden Führungsschienen 10 sind dabei identisch ausgebildet, jedoch spiegelsymmetrisch angeordnet. Sie weisen Halteelemente 22 auf, die mit den Halteelementen 21 der Tragschiene 9 zusammenwirken und die positionsfeste und unverlierbare Fixierung der Führungsschienen 10 in der Tragschiene 9 sicherstellen. Ferner weisen die Führungsschienen 10 Abstützflächen 5, 6 auf, an welchen sich Abstützflächen 15, 16 eines in dem Führungselement 1 befördernden Trägerelementes 2 während des Beförderns abstützen. Ferner weisen die Führungsschienen 10 noch Aufnahmen 23 für Lager 24 von Führungselementen, insbesondere Führungsrollen 12 auf. Diese Führungsrollen 12 dienen dazu, ein Trägerelement 2 exakt durch das Führungselement 1 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zu führen, so dass das Trägerelement 2 exakt und passgenau an ein Führungselement einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung übergeben werden kann.
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Ein Führungselement 1 bestehend aus der Tragschiene 9 und den beiden Führungsschienen 10 ist in 3 dargestellt. Die Führungsschienen 10 sind dabei noch nicht mit den Führungsrollen 12 ausgestattet und mit einem Abstand x beabstandet, so dass eine Öffnung in dem Hohlprofil entlang der Längserstreckung des Führungselementes 1 gebildet ist. Durch diese Öffnung kann ein Steg 26 des Trägerelementes 2 geführt werden.
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Die 4 zeigt nunmehr die Führungsschienen 10 mit darin angeordneten Führungsrollen 12. Diese Führungsrollen 12 sind dabei jeweils auf einem Lager 24 gelagert, welche in den Aufnahmen 23 der jeweiligen Führungsschiene 10 gehalten sind. Ferner sind die Abstützflächen 5, 6 der Führungsschienen 10 der 4 mit Widerstand reduzierenden Bauteilen in Form von kugelgelagerten Gleitrollen 11 ausgestattet, so dass der Widerstand beim Befördern von Trägerelementen 2 in dem Führungselement 1 gegenüber einem direkten Kontakt der Abstützflächen 5, 6 der Führungsschienen 10 mit den Abstützflächen 15, 16 eines Trägerelementes 2 deutlich minimiert ist. Anstelle des Reibungswiderstandes zwischen den Abstützflächen 5, 6 und 15, 16 muss beim Befördern eines Trägerelementes 2 nun nur noch der Widerstand der kugelgelagerten Gleitrollen 11 überwunden werden.
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Die Führungsschienen 10 entsprechend der 4 sind in 5 in einer Tragschiene 9 eingesetzt und unverlierbar gehalten, während 6 ein Ausführungsbeispiel eines Trägerelementes 2 zeigt, welches in einem Führungselement 1 der 5 befördert werden kann.
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Das Trägerelement 2 weist dabei ebenfalls eine Basis 25 auf, auf welcher ein Steg 26 senkrecht steht. Am anderen Ende des Stegs 26 ist eine Platte 27 angeordnet, welche Befestigungselemente 17 aufweist, an denen Waren- oder Werkzeugträger oder auch Waren und Werkzeuge selbst befestigbar sind. Das Trägerelement ist hierbei in Form eines Doppel-T-Profil ausgebildet, wobei sowohl die zum jeweiligen anderen T hinweisenden Flächen als Abstützflächen 15, 16 dienen können. Welche Flächen als Abstützflächen 15, 16 dienen hängt davon ab, ob das Trägerelement 2 in einem bodenbasierten Fördersystem oder in einem Hängefördersystemen eingesetzt wird.
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Ferner ist an dem Trägerelement 2 der 6 an der Basis bereits ein Übertragungsmittel 8 in Form einer fest installierten Kette 8 angeordnet. Diese wirken mit Übertragungsmitteln 7, insbesondere Zahnrädern, die in Wirkverbindung mit einem einem Führungselement zugeordneten Antriebes 3 stehen, zusammen und ermöglicht so die Beförderung des Tragelementes 2 innerhalb des Führungselementes 1.
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7 zeigt nunmehr ein Führungselement 1 für ein Hängefördersystem, wobei sich die Abstützflächen 15, 16 der Basis 25 an den Abstützflächen 5, 6 beziehungsweise den Gleitrollen 11 abstützen. In dieser Darstellung sind auch der an der Basis 20 des Führungselementes 1 angeordnete Antrieb mit dem ihm zugeordneten Übertragungsmittel 7 in Form eines Zahnrades zu erkennen. Das Zahnrad 7 wirkt dabei mit der Kette 8 des Trägerelementes 2 zusammen, so dass diese mittels des Antriebes 3 durch das Führungselement 1 befördert werden kann.
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Deutlich zu erkennen ist auch die Führung des Trägerelementes 2 durch die Führungsrollen 12 der Führungsschienen 10. Die Führungsrollen 12 liegen innerhalb eines Toleranzbereiches an dem Steg 26 des Trägerelementes 2 an und verhindern so, dass sich Trägerelement 2 und Führungselement 1 direkt berühren und gegebenenfalls beschädigen.
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8 zeigt ein Führungselement 1 für ein bodenbasiertes Fördersystem, wobei sich die Abstützflächen 15, 16 der Platte 27 an den Abstützflächen 5, 6 beziehungsweise den Gleitrollen 11 abstützen. Ansonsten ist die Funktion und das Zusammenwirken der einzelnen Elemente exakt gleich wie bei dem Führungselement 1 für ein Hängefördersystem gemäß 7.
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In 9 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Quertransport von Führungselementen 1 dargestellt. Zu erkennen ist hierbei, dass das dortigen Führungselement 1 mit einem Antrieb 3 ausgestattet sind und in einem Haltemodul 4 angeordnet sind, welches eine Querverschiebeeinrichtung 30 aufweist.
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In 10 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Heben und Senken von Führungselementen 1 dargestellt. Die dortigen drei Führungselemente 1 sind ebenfalls in einem Haltemodul 4 angeordnet, welches jedoch eine Hubeinrichtung 31 aufweist.
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In 11 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Drehen von Führungselementen 1 dargestellt. Die dortigen zwei Führungselemente 1 sind ebenfalls in einem Haltemodul 4 angeordnet, welches jedoch eine Dreheinrichtung 32 aufweist.
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In der 12 ist ein erfindungsgemäßes Fördersystem mit einer Vielzahl erfindungsgemäßer Vorrichtungen dargestellt. Das dortige Fördersystem dient der Beförderung von zu bearbeitenden Werkstücken und weist vier parallele Förderlinien auf. In den einzelnen Förderlinien können Trägerelemente 2 in Richtung der Förderlinie innerhalb der Führungselemente 1 der verschiedenen einzelnen erfindungsgemäßen Vorrichtungen hin und her verfahren werden. Um Trägerelemente 2 von einer Förderlinie an die nächste Förderlinie zu übergeben, sind Drehstationen, das heißt Vorrichtungen mit Dreheinrichtungen 32, und Vorrichtungen mit einer Querverschiebeeinrichtung 30 vorgesehen. Innerhalb einzelner Förderlinien sind zum Teil auch Vorrichtungen mit Hubeinrichtungen 31 angeordnet, die Trägerelemente auf unterschiedliche Höhen befördern können.
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Die einzelnen Führungselemente 1 der einzelnen Vorrichtungen sind hierbei jeweils mit zwei Antrieben 3 ausgestattet, die mittels einer speicherprogrammierbaren Steuerung jeweils separat angesteuert werden können. Dadurch ist es möglich einzelne Trägerelemente 2 innerhalb des Fördersystems mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und auch innerhalb der einzelnen Förderlinien in verschiedene Richtungen zu befördern.
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Mittels der speicherprogrammierbaren Steuerung lassen sich nicht nur die einzelnen Antriebe 3 der einzelnen Vorrichtungen steuern, vielmehr ist damit das gesamte Fördersystem steuerbar. Sowohl die Vorrichtungen mit Hubeinrichtungen 31, die Vorrichtungen mit Dreheinrichtungen 32 und die Vorrichtungen mit einer Querverschiebeeinrichtung 30 lassen sich alle einzeln und sowohl separat als auch parallel ansteuern. Dadurch sind auch sehr komplexe Förderabläufe realisierbar, da die einzelnen Antriebe 3 einzeln regel- und ansteuerbar sind und eine hohe Flexibilität des Material- beziehungsweise Waren- oder Werkstoffflusses erreichbar ist.
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Die Trägerelemente 2 und die Führungselemente 1 sind vorzugsweise aus eloxierten Aluminiumprofilen hergestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Führungselement
- 2
- Trägerelement
- 3
- Antrieb
- 4
- Haltemodul
- 5
- Abstützfläche
- 6
- Abstützfläche
- 7
- Übertragungsmittel
- 8
- Übertragungsmittel
- 9
- Tragschiene
- 10
- Führungsschiene
- 11
- Gleitrolle
- 12
- Führungsrolle
- 13
- Sensor
- 15
- Abstützfläche
- 16
- Abstützfläche
- 17
- Befestigungselement
- 18
- Seitenwand
- 19
- Seitenwand
- 20
- Basis
- 21
- Halteelement
- 22
- Halteelement
- 23
- Aufnahme
- 24
- Lager
- 25
- Basis
- 26
- Steg
- 27
- Platte
- 30
- Querverschiebeeinrichtung
- 31
- Hubeinrichtung
- 32
- Dreheinrichtung
- x
- Abstand
