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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einer Transportvorrichtung zur Förderung eines Produkts gemäß der Gattung des unabhängigen Anspruchs. Ein derartiges Transportsystem ist bereits aus der
WO 2011/131385 A1 bekannt. Dieses umfasst mehrere bewegbare Förderelemente zum Fördern des Produkts, eine ortsfeste, umlaufend angeordnete Laufschiene, welche einen Laufpfad für das Förderelement definiert und eine Linearmotorantriebsvorrichtung zum Antreiben des Förderelements, wobei das Förderelement einen Permanentmagneten aufweist, der mit Spulen der Linearmotorantriebsvorrichtung in Wirkverbindung steht, und wobei das Förderelement wenigstens ein erstes Teilelement und ein zweites Teilelement aufweist, welche mittels eines Gelenks miteinander verbunden sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in besonders einfacher Weise insbesondere mechanische Energie dem Förderelement zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Transportvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 hat dem gegenüber den Vorteil, dass in besonders einfacher Weise dem Förderelement mechanische Energie zur Verfügung gestellt wird. Dies erfolgt durch die Wechselwirkung des einen Förderelements mit einem weiteren Förderelement. Bei dem einen Förderelement ist ein Mittel zur Energieerzeugung bzw. -speicherung angeordnet, welches von dem weiteren Förderelement betätigbar ist. Die Förderelemente werden ohnehin entlang der Trägerbahn durch das Linearmotorprinzip bewegt. Nun kann durch eine Relativbewegung der beiden vorzugsweise benachbarten Förderelemente sichergestellt werden, dass dem einen Förderelement mechanische Energie zugeführt wird zur entweder direkten Aktivierung von Aktuatoren oder zur Speicherung in einem Energiespeicher zur späteren Aktivierung eines Aktuators. Dadurch kann auf eine Energiezufuhr über Kabel, die bei beweglichen Systemen störend ist, verzichtet werden. Lediglich Mittel zur Energieerzeugung bzw. -speicherung zur späteren Aktivierung der Aktuatoren werden dem bestehenden System hinzugefügt.
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In zweckmäßigen Weiterbildungen ist vorgesehen, dass als Mittel zur Energieerzeugung Druckluft, Vakuum, Feder, Schwungmassenspeicher, Kreiselsystem, Membranpumpe, Membranspeicher, Hydraulikzylinder oder ähnliches vorgesehen sind. Grade bei diesen Systemen kann die Energieübertragung mechanisch erfolgen, indem das weitere Förderelement die genannten Mittel zur Energieerzeugung betätigt. Hierzu könnte beispielsweise ein Stößel oder eine Betätigungsfläche vorgesehen sein, die in Wechselwirkung mit den genannten Mitteln tritt. So wird hierbei eine Kompression in einem Zylinder erreicht, der entstandene Überdruck kann einem Speicher zugeführt werden, so dass im Anwendungsfall über ein Ventil die Druckluft wieder zur Verfügung gestellt werden kann. Auf die Zuführung kabelgebundener elektrischer oder pneumatischer Energie kann somit verzichtet werden.
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Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.
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Zeichnung
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Mehrere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung zur Förderung eines Produkts sind in den Figuren dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben.
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Es zeigen:
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Die 1 eine schematische Darstellung der Transportvorrichtung,
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die 2 zwei Förderelemente, die zur Energieübertragung in Wechselwirkung zueinander stehen,
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die 3 eine schematische Darstellung zweier Förderelemente, bei dem das eine eine Applikation steuert,
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die 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Druckluftspeicher und Pneumatikzylinder,
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die 5 eine schematische Darstellung des Schaltprinzips für Drucklufterzeugung,
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die 6 eine schematische Darstellung des Schaltprinzips für eine Vakuumerzeugung, sowie
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die 7 ein Ausführungsbeispiel mit einem mechanischen Energiespeicher, der beispielhaft eine Feder umfasst,
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die 8 bis 10 ein Ausführungsbeispiel mit einem als Greifer ausgebildeten Aktuator sowie
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die 11 ein Ausführungsbeispiel mit einem Kreiselsystem als mechanischer Energiespeicher.
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In der 1 ist eine Transportvorrichtung 100 zur Förderung eines Produkts 1 vereinfacht dargestellt. Die Transportvorrichtung 100 dient insbesondere dazu, Gegenstände 1, insbesondere Produkte 1 in der Nahrungsmittelindustrie wie beispielsweise stoßempfindliche Schokoriegel, Kekse oder ähnliches, die auf einer Zufördereinrichtung in Form einer ersten Fördereinrichtung 11 gefördert werden können, an eine dem Transportsystem 100 nachgeschaltete zweite Fördereinrichtung 12 zu übergeben. Sowohl die erste Fördereinrichtung 11 als auch die zweite Fördereinrichtung 12 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils als endlos umlaufende Förderbänder ausgebildet, die entweder taktweise oder kontinuierliche betrieben werden können.
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Die erste Fördereinrichtung 11 bildet mit deren Oberseite eine erste Förderebene 13 aus, auf der die Produkte 1 in einem gegenseitigen Abstand A zueinander in Richtung des Pfeils 14 gefördert werden. Die zweite Fördereinrichtung 12 bildet mit deren Oberseite eine zweite Förderebene 15 aus, auf der die Produkte 1 in Richtung des Pfeils 16 gefördert werden. Die Transportvorrichtung 100 weist eine ebene Förderstrecke 18 in Form eines Rutschblechs 19 auf, wobei die Förderebenen 13, 15 und die Förderstrecke 18 eine gemeinsame, ebene, vorzugsweise spaltfreie Oberfläche ausbilden und zueinander fluchtend ausgerichtet sind.
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Die Transportvorrichtung 100 weist eine geschlossene Trägerbahn 20 auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel in einer senkrechten Ebene ovalförmig ausgebildet ist. Hierbei besteht die Trägerbahn 20 aus zwei zueinander parallel angeordneten, geraden Trägerbahnabschnitten 21, 22, die über einen halbkreisförmigen Einlaufbereich 23 sowie den Auslaufbereich 24 miteinander verbunden sind. Im Einlaufbereich 23, der bis in die erste Förderebene 13 der ersten Fördereinrichtung 11 hineinreicht, werden die Produkte 1 von der ersten Fördereinrichtung 11 übernommen und auf die Förderstrecke 18 übergeben. Ebenso reicht der Auslaufbereich 24 bis in den Bereich der zweiten Förderebene 15 der zweiten Fördereinrichtung 12, wobei in dem Auslaufbereich 24 die Gegenstände 1 von der Förderstrecke 18 an die zweite Fördereinrichtung 12 übergeben werden.
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Entlang der gesamten Trägerbahn 20 sind die individuell ansteuerbaren Induktionsspulen 25 angeordnet, wobei in der 1 die Anordnung der Induktionsspulen 25 lediglich ausschnittsweise und stark vereinfacht dargestellt ist. Die Induktionsspulen 25 dienen zum Antreiben von auf der Trägerbahn 20 beweglich angeordneten Förderelementen 30. Hierzu sind die Förderelemente 30 auf nicht dargestellte Art und Weise, beispielsweise mittels Rollen längs verschieblich entlang der Trägerbahn 20 angeordnet.
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Jedes Förderelement 30 weist wenigstens ein in Wirkverbindung mit den Induktionsspulen 25 angeordnetes Permanentmagnetelement 31 auf. Die Bewegung der Förderelemente 30 entlang der Trägerbahn 20 wird in bekannter Art und Weise durch individuelle Ansteuerung bzw. Bestromung der Induktionsspulen 25 erreicht, so dass beispielsweise die in Förderrichtung vor dem jeweiligen Förderelement 30 angeordnete Induktionsspule 25 auf das Permanentmagnetelement 31 des Förderelements 30 eine anziehende Wirkung ausübt, während beispielsweise durch eine entsprechende Bestromung der in Förderrichtung jeweils nachgeordneten Induktionsspule 25 eine entsprechend abstoßende Wirkung auf das Permanentmagnetelement 31 erzielt wird, so dass sich das Förderelement 30 in nahezu beliebiger Art mit beliebigen Bewegungsgesetzen beschleunigen, stoppen oder kontinuierlich bewegen lässt. Hierzu weist die Transportvorrichtung 100 weiterhin an jedem der Förderelemente 30 sowie im Bereich der Trägerbahn 20 nicht dargestellte Positionserkennungsmittel auf, so dass die Position jedes Förderelements 30 ermittelt werden kann und der Steuereinrichtung der Transportvorrichtung 100 bekannt ist. Beispielhaft weist jedes Förderelement 30 einen Mitnehmer 32 auf zur Bewegung des Produkts 1. Der Mitnehmer 32 kann hierzu beweglich ausgebildet sein, insbesondere schwenkbar.
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Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass an zumindest einem der Förderelemente 30 Mittel zur Energieerzeugung angeordnet sind, welche von einem anderen Förderelement 30 betätigt werden können. In dem Ausführungsbeispiel nach 2 ist hierbei in dem einen Förderelement 30 eine Ausnehmung 44 angeordnet, in welche ein Stößel 42 eines anderen Förderelements 30 eingreift. Bewegen sich nun die beiden Förderelemente 30 relativ zueinander, so erzeugt der Stößel 42 in der Ausnehmung 44 einen Über- oder einen Unterdruck. Dieser Druck könnte in einem entsprechenden Druckbehälter beispielhaft die Ausnehmung 44, gespeichert werden. Die Ausnehmung 44 endet an der Oberseite des Förderelements 30 in einer Öffnung 46. Durch eine einfache Ventilansteuerung könnte dieser erzeugte Druck für die Betätigung eines Aktuators verwendet werden. Alternativ könnte in der Ausnehmung 44 ein Unterdruck erzeugt werden, so dass ein zu transportierendes Produkt 1 über diese Öffnung 46 angesaugt werden kann.
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In 3 ist eine mögliche Applikation näher dargestellt. Das in diesem Ausführungsbeispiel rechts angeordnete Förderelement 30 betätigt nun den Stößel 42, der mit einer Aufnahme 58 des anderen Förderelements 30 zusammenwirkt. Schematisch angedeutet sind nun weitere Mittel zur Energieerzeugung bzw. -speicherung 52 des einen Förderelements 30, nämlich ein Speicher 52, der über ein Ventil 50 mit der Aufnahme 58 in Verbindung steht und so in seinem Druck beeinflusst werden kann. Über ein weiteres Ventil 54 steht der Speicher 52 mit einer Applikation 56, beispielsweise ein Aktuator, in pneumatischer Verbindung. So könnte in dem Speicher 52 beispielsweise ein Vakuum erzeugt werden. Soll nun an einer geeigneten Stelle ein Förderelement 30, das mit diesem Speicher 52 ausgestattet ist, ein Produkt 1 diesem Vakuum aussetzen, so wird an der geeigneten Stelle das Ventil 54 entsprechend angesteuert. Alternativ könnte ein Überdruck in dem Speicher 52 aufgebaut werden, der an der geeigneten Stelle dazu genutzt wird, einen Gegenstand 1 aus dem Erfassungselement des Förderelements 30 zu bringen. Zum Aufbau der gewünschten Druckverhältnisse in dem Speicher 52 ist eine geeignete Relativbewegung der beiden, in Wechselwirkung zueinander stehenden Förderelemente 30 notwendig. Dies lässt sich durch eine geeignete Ansteuerung der Induktionsspulen 25 erreichen. Die Induktionsspulen 25 sind hierzu so angeordnet, dass jeweils eine individuelle und voneinander unabhängige Geschwindigkeit selbst benachbarter Förderelemente 30 gezielt vorgegeben werden kann.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist an dem einen Förderelement 30 ein Druckluftspeicher 60 angeordnet. Außerdem ist dort eine Pumpe 64 bzw. ein Pneumatikzylinder so vorgesehen, dass ein Stößel 68 der Pumpe 64 bzw. Pneumatikzylinder in der Weise übersteht, dass dieser Stößel 68 von dem anderen Förderelement 30 betätigt werden kann. Hierzu ist an diesem anderen Förderelement 30 eine Betätigungsfläche 66 vorgesehen, die den Stößel 68, vorzugsweise in Förderrichtung des Förderelements 30, bewegen kann. Über diesen Stößel 68 wird die Pumpe 64 bzw. ein Pneumatikzylinder betätigt, der über entsprechende Ventile 62 den Druckluftspeicher 60 in gewünschter Weise mit Überdruck oder Unterdruck beaufschlagt. Die Betätigungsfläche 66 lässt sich in Förderrichtung des Förderelements 30 bewegen.
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Eine Wahl der entsprechenden Ventile 62 bzw. das zugehörige Schaltprinzip für die Drucklufterzeugung ist in 5 darstellt, das Schaltprinzip für die Vakuumerzeugung in 6. Wiederum wird entweder Druckluft bzw. Vakuum mit Hilfe einer Relativbewegung der beiden Förderelemente 30 zueinander erzeugt, indem der Stößel 68 der Pumpe 64 bzw. des Pneumatikzylinders betätigt wird. Die Ventile 62 sind als Rückschlagventile ausgebildet und so angeordnet, dass der Speicher 60 hierüber mit Überdruck (5) bzw. mit Unterdruck bzw. Vakuum (6) beaufschlagt werden kann.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß 7 unterscheidet sich von den vorhergehenden in einer anderen Ausbildung des Speichers 80. Über diesen Speicher 80 kann nun mechanische Energie durch Zusammenpressen einer Feder 82 gespeichert werden. Das Zusammendrücken der Feder 82 zum Aufladen des Energiespeichers 80 erfolgt wiederum durch eine Relativbewegung der beiden Förderelemente 30 zueinander. Hierzu wird der Stößel 84 des Speichers 80 von dem anderen Förderelement 30 betätigt.
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Ebenfalls könnte ein Vakuum zum Ansaugen eines zu transportierenden Gegenstands verwendet werden. Eine entsprechende Ansteuerung der Öffnungen 46 könnte durch die Ventile 54 erfolgen.
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Mit Hilfe des mechanischen Energiespeichers 80 können nicht näher dargestellte Aktuatoren betätigt werden. Hierbei könnte es sich beispielsweise um die Mitnehmer 32 handeln, die ausgeklappt werden können, um ein Produkt 1 entlang der Transportstrecke 18 zu bewegen. Die angedeutete Schwenkbewegung der Mitnehmer 32 der Förderelemente 30 könnte auf diesem Weg erzeugt werden.
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Ebenso wäre es denkbar, als Aktuatoren auch Greifer einzusetzen, die mittels der gespeicherten mechanischen Energie oder aber auch unmittelbar geöffnet oder geschlossen werden können. Ein solcher Aktuator auf dem einen Förderelement 30 könnte durch eine Relativbewegung des benachbarten Förderelements 30 betätigt werden. Ein Ausführungsbeispiel hierzu ist in den 8 bis 10 dargestellt. Ein als Greifer 86 ausgeführter Aktuator befindet sich auf dem einen Förderelement 30. Ein Betätigungsmittel 88 für den Aktuator 86 befindet sich beispielhaft auf dem anderen Förderelement 30. Der Greifer 86 wirkt mit einem hier nicht eigens gezeigten mechanischen Speicher zusammen. In 9 ist der Greifer 86 im noch nicht ganz geschlossenen Zustand gezeigt. Die Enden der beiden Greiferfinger sind noch nicht miteinander verrastet. In 10 ist der Greifer 86 geschlossen, die beiden Greiferfinger sind miteinander verrastet.
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In 11 ist als mechanischer Energiespeicher ein Kreiselsystem 90 verwendet. Das Kreiselsystem 90 befindet sich auf dem einen Förderelement 30 und wird betätigt durch ein Betätigungsmittel 94, das von dem anderen Förderelement 30 bewegt wird. Das Kreiselsystem 90 wird auf diese Art und Weise in Rotation versetzt und speichert so die mechanische Energie.
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Anstelle pneumatischer Energiespeicher könnten auch fluidische, mechanische oder elektrische bzw. elektromagnetische Energiespeicher verwendet werden. Hierbei könnte durch die Relativbewegung eine Spannung induziert werden, die in einem elektrischen Energiespeicher wie beispielsweise einem Kondensator gespeichert wird.
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Wesentlich ist, dass solche Mittel zur Energieerzeugung verwendet werden, welche durch eine Relativbewegung eines benachbarten Förderelements 30 übertragen werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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