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Die Erfindung betrifft einen Stauförderer, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, zum Transportieren von Werkstücken auf Paletten, mit einem gegebenenfalls regel- oder steuerbaren Elektromotor zum kontinuierlichen Antreiben eines flexiblen Zugelementes – Kette, Seil oder Gurt –, das im Bereich der Umkehrstationen über je ein Getriebeelement geführt ist, wobei das flexible Zugelement die Palette über eine kraftschlüssige Kupplung mit vorbestimmbarem oder einstellbaren Kraftschluss antreibt und die Paletten über Mitnehmerräder, die auf Wellen in den Umkehrstationen angeordnet sind, gefördert werden, mit einer Stoppvorrichtung, mit der die jeweilige Palette bedarfsweise bis zum Stillstand zu stoppen ist, mit als Druckbolzen ausgebildeten Bremsstiften, die federbelastet sind und die einen Kraftschluss mit einem oder mehreren Palettenritzeln der jeweiligen Palette bewirken, wobei beim Überschreiten einer vorbestimmten Stoppkraft auf das flexible Zugelement die Palette in ihrer Bewegungsrichtung bis zum Stillstand stoppbar und aufstaubar ist, um das Auflaufen (Stauen) von Paletten an vorbestimmter Stelle, zum Beispiel an der Be- und/oder Ladestation oder einer Stoppvorrichtung, zu bewirken, wobei der betreffenden Palette (Palettenwagen) ein Anschlagelement zugeordnet ist, das beim Auflaufen der Palette (Palettenwagen) gegen eine vorausbewegte Palette oder gegen eine Stoppvorrichtung die betreffende Palette an beliebiger Stelle des Förderwegs die Bremsstifte gegen die Rückstellkraft der zugeordneten Druckfederelemente über der betreffenden Palette zugeordnete Getriebeelemente entkoppelbar sind, wobei der betreffenden Palette (Palettenwagen) zwei parallel und mit Abstand sich in Förderrichtung erstreckende plattenförmige Abstandshalter zugeordnet sind, die die Palettenritzel zum Antrieb der betreffenden Palette zwischen sich ergreifen und denen jeweils ein oder mehrere durch Druckfederelemente belastete Bremsstifte zugeordnet sind, die relativ zueinander quer zur Bewegungsrichtung der Paletten mit den plattenförmigen Abstandshaltern um ein begrenztes Maß hubbeweglich zueinander angeordnet sind.
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Stand der Technik
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Aus den bekannt gemachten Unterlagen des
DE 20 2011 108 545 U1 ist ein Stauförderer, insbesondere zur Verwendung in der Kfz-Industrie, zum Beispiel zum Fördern von Kraftfahrzeugteilen auf Paletten, vorbekannt, mit einem durch einen gegebenenfalls regel- oder steuerbaren Elektromotor zum Beispiel zum kontinuierlichen Antreiben eines flexiblen Zugelementes – Gurt oder Kette –, das im Bereich der Umkehrstation über je ein Getriebeelement geführt ist, wobei das flexible Zugelement die Paletten über eine kuppel- und entkuppelbare Vorrichtung antreibt und die Paletten über Mitnehmerräder, die auf Wellen in den Umkehrstationen angeordnet sind, gefördert werden, mit mindestens einer Stoppvorrichtung, mit der die Paletten bedarfsweise von dem flexiblen Zugelement auch manuell zu stoppen ist. Das flexible Zugelement, zum Beispiel eine Gallsche Kette, wird durch einen Elektromotor hierbei kontinuierlich angetrieben. Wird die betreffende Palette aufgestaut, rutschen als Graphitstifte ausgebildete Bremsstifte an Ritzeln durch, mit denen sie in kraftschlüssiger Verbindung stehen. Das bedeutet, das beim Aufstauen von Paletten der Antriebsmotor das flexible Zugelement stets gegen die Bremskraft der Bremsstifte antreibt, so dass entsprechende Energie verloren geht, ganz abgesehen von einem erhöhten Verschleiß, da auch beim Aufstauen die Bremsstifte stets kraftschlüssig an dem betreffenden Ritzel anliegen und hier einfach durchrutschen.
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Aus der
EP 0 337 891 A1 ist ein Stauförderer im wesentlichen mit den Merkmalen des Gattungsbegriffes des Patentanspruches 1 vorbekannt.
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Die
DE 10 2006 060 763 A1 zeigt eine Keilbremse, insbesondere rotatorisch betätigte Keilbremse, umfassend einen Keilmechanismus und ein drehbar gelagertes Bauteil, das durch eine rotatorische Bewegung, unter Wirkung des Keilmechanismus, in axialer Richtung verstellt werden kann, wobei ein Stellmechanismus zum Betätigen des drehbar gelagerten Bauteils vorgesehen ist, der einen Anschlag für das drehbar gelagerte Bauteil bildet, wobei das drehbar gelagerte Bauteil zwischen einer gelösten Position, in der es vom Anschlag beabstandet ist, und einer Bremsposition, in der es am Anschlag ansteht, gedreht werden kann.
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Aus der
US 3 161 145 A1 ist eine durch Federkraft betätigbare Kupplung für eine Fördervorrichtung bekannt.
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Die
DE 23 22 134 A zeigt eine Fördereinrichtung, in welcher ein Werkstück tragende Paletten zu aufeinanderfolgenden Arbeitsstationen bewegbar sind, wobei ein kontinuierlich bewegbares Förderseil (
24) eine einheitliche glatte Oberfläche aufweist und eine Kupplung vorgesehen ist, welche von jeder ein Werkstück tragende Palette getragen wird, wobei die Kupplung aus einem Paar Kupplungsbacken besteht, die so konstruiert und angeordnet sind, dass sie wahlweise an dem kontinuierlich bewegbaren Förderseil angreifen und von diesem lösbar sind.
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Aus der
US 3 088 197 A ist eine Fördervorrichtung vorbekannt, die mit Paletten arbeitet, auf denen die Werkstücke angeordnet werden können.
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Aufgabe
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stauförderer zu schaffen, der energieeffizienter und umweltschonend arbeitet, mit zuverlässiger Kopplung und Entkopplung des kontinuierlich angetriebenen flexiblen Zugelements.
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Lösung
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Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.
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Einige Vorteile
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Bei dem erfindungsgemäßen Stauförderer wird jede Palette automatisch sofort von dem flexiblen Zugelement abgekoppelt, wenn sie entweder in der Be- oder Ladestation oder gegen eine andere vorausbewegte Palette aufläuft, also Paletten aufgestaut werden. Dadurch kann mit reduzierter Antriebsleistung der Motoren gearbeitet werden, wodurch Antriebsenergie eingespart wird und der Stauförderer energieeffizienter arbeitet. Außerdem wird der Verschleiß der kraftschlüssigen Kupplung aufgehoben.
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Jede Palette des Stauförderers weist zwei parallel und mit Abstand in Förderrichtung sich erstreckende Abstandshalter auf, die aus einem starren Werkstoff, zum Beispiel aus einem metallischen oder nicht-metallischen Werkstoff, zum Beispiel Stahl oder Aluminiumlegierung, bestehen. Die Abstandshalter ergreifen zwischen sich die Palettenritzel, die mit dem betreffenden flexiblen Zugmittel, zum Beispiel einer als Gallsche Kette ausgebildeten Kette, getrieblich in Verbindung stehen. An den einander zugeordneten Oberflächen weisen die Abstandshalter Entkopplerscheiben auf. Außerdem sind den Abstandshaltern die Bremsstifte, die aus Graphit oder einem graphithaltigen Werkstoff oder einem sonstigen Bremswerkstoff bestehen und die federbelastet sind, in dem Sinne, dass sie stets kraftschlüssig gegen die betreffenden Seitenflächen der sie einschließenden Ritzel angedrückt werden, zugeordnet. Die Abstandshalter sind zusammen mit den Bremsstiften quer zur Förderrichtung hubbeweglich. Läuft eine Palette gegen eine andere vorausbewegte auf oder gelangt in eine Stopp-Position, zum Beispiel in der Entladestelle, werden über ein Getriebeelement die Abstandshalter relativ zueinander bewegt, in dem Sinne, dass sich die Bremsstifte gegen die Rückstellkraft der sie belasteten Druckfedern von den Seitenflächen der Ritzel abheben, also der Kraftschluss aufgehoben wird, so dass das flexible Zugelement, zum Beispiel eine Gliederkette, frei durchlaufen kann. Der Elektromotor braucht also nicht gegen die Bremskraft einer oder mehrerer Paletten zu arbeiten, so dass die Elektromotoren entsprechend schwacher ausgebildet werden können oder energieeffizienter arbeiten. Da in Stopp-Stellung die Bremsstifte nicht dauernd an den Seitenflächen der Ritzel schleifen, ist auch der Verschleiß der Bremsstifte sowohl beim Aufstauen als auch in Transportstellung aufgehoben. Hierbei weisen die Entkopplerscheiben gleichsinnig über ihren Umfang sich erstreckende, mehrere tropfenförmige, nierenförmige Aussparungen auf, die nach Art einer schiefen Ebene im Drehsinne gleichmäßig und gleichsinnig ansteigen, in denen jeweils mindestens ein als Spreizkörper ausgebildeter beweglicher Entkopplerkörper angeordnet ist. Diese Aussparungen können sich verjüngen bzw. zur Oberfläche der betreffenden Entkopplerscheibe ansteigend ausgebildet sein, so dass beim Aufstauen der Paletten oder in der sonstigen Stopp-Stellung über das Anschlagelement die Entkopplerscheiben relativ zueinander gedreht werden. Dadurch bewegen sich die Entkopplerkörper in den Aussparungen dergestalt, dass sie die Entkopplerscheiben und damit die Bremsstifte quer zur Förderrichtung der Paletten auseinanderdrücken, so dass die Bremsstifte von den Seitenflächen der Palettenritzel entkuppelt werden. Das kann entweder beim Auflaufen von Paletten gegeneinander oder in einer sonstigen Stopp-Position, zum Beispiel in der Entladestation, geschehen, wo sich eine Stopp-Vorrichtung (Stopper) befindet, oder beim Transport. Die Entkopplerkörper sind Kugeln, die bevorzugt aus gehärtetem Stahl bestehen und die in den Aussparungen der Entkopplerscheiben abrollen und die Entkopplerscheiben auseinanderdrücken. Dadurch ergibt sich eine kompakte Bauart für die gesamte Bremsvorrichtung.
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Weitere erfinderische Ausgestaltungen
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Weitere erfinderische Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 4 beschrieben.
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Eine bevorzugte Ausführungsform beschreibt Patentanspruch 2. Der Hebel ist um einen spitzen Winkel schwenkbar und steuert dadurch die mit ihm verbundene Entkopplerscheibe entsprechend, was beim Anschlagen des Anschlagelementes geschieht. Die gegenüberliegende Entkopplerscheibe kann dagegen drehfest ausgebildet sein, da es in diesem Fall lediglich auf eine Relativbewegung zwischen den Entkopplerscheiben ankommt, um die Entkopplerkörper in den Aussparungen, die diametral einander gegenüberliegen und gleich groß ausgebildet sind, funktionsgerecht anordnen zu können.
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Gemäß Patentanspruch 3 ist der Schwenkhebel spitzwinklig.
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Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 4 ist das Anschlagelement stangenförmig ausgestaltet und in dem betreffenden Palettenwagen längsverschieblich geführt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung – teils schematisch – an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen:
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1 einen Stauförderer in der Seitenansicht;
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2 eine Draufsicht zu 1;
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3 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Palette, wobei das Anschlagelement noch nicht betätigt wurde, sich also die Bremsstifte im Kraftschluss befinden;
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4 eine Draufsicht zu 3, teils im Schnitt, teils in der Ansicht;
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5 die aus 3 ersichtliche Palette, wobei allerdings das Anschlagelement die Bremsstifte entkuppelt hat, teils im Längsschnitt, teils in der Ansicht;
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6 eine Draufsicht zu 5, allerdings mit entkuppelten Bremsstiften;
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7 eine Bremsscheibe in der Ansicht;
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8 eine Einzelheit aus den 3 bis 6, und
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9 eine Einzelheit aus den 3 bis 6.
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In der Zeichnung ist ein Stauförderer insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet, der ein Obertrum 2 und ein Untertrum 3 aufweist. Die Bewegungsrichtung ist in der Zeichnung mit dem Pfeil 4 bezeichnet.
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Angetrieben wird der Stauförderer 1 über einen zum Beispiel in seiner Drehzahl steuer- oder regelbaren elektrischen Antriebsmotor 5, der beispielsweise als Asynchronmotor ausgebildet ist.
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Mit dem Bezugszeichen 6 ist ein mittig angeordnetes flexibles Zugelement – Seil, Kette oder Gurt – bezeichnet, das durch den Antriebsmotor 5, zum Beispiel kontinuierlich, angetrieben wird. Als Kette kann zum Beispiel eine Gliederkette, zum Beispiel eine Gallsche Kette, zur Anwendung kommen.
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Bei 7 und 8 sind Wellen angeordnet, die beiderseits in nicht dargestellten Lagern, zum Beispiel in Wälzlagern, reibungsarm gelagert sind. Im beiderseitigen Endbereich trägt jede Welle 7 und 8 je ein Mitnehmerrad 9, 10 bzw. 11, 12. Jedes Mitnehmerrad 9 bis 12 kann als Zahnrad ausgebildet sein und dient zum Transportieren von Palettenwagen zwischen den Trümern 2, 3.
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Mit den Bezugszeichen 13 und 14 sind in 2 zwei Paletten, auch Palettenwagen genannt, bezeichnet, die formgleich ausgebildet sind und die zum Anordnen von Bauteilen, zum Beispiel von blechförmigen Bauteilen aus dem Karosseriebau der Kfz-Industrie, dienen. Auf dem Stauförderer 1 können mehr als zwei derartige Paletten, zum Beispiel eine Vielzahl derartiger Paletten, angeordnet sein, wie es auch möglich ist, gleichzeitig am Obertrum 2 und am Untertrum 3 beladene und unbeladene Paletten 13 und 14 und dergleichen durch das fortlaufend angetriebene flexible Zugelement 6 in horizontal übereinander angeordneten Ebenen, zu fördern.
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Die Bezugszeichen 15 und 16 bezeichnen Umkehrstationen, in denen Paletten 13 und 14 vom Obertrum 2 zum Untertrum 3 und vom Untertrum 3 zum Obertrum 2 gefördert werden. Einer oder beiden Umkehrstationen 15 oder 16 können Stopp-Vorrichtungen, im einzelnen nicht bezeichnet, zugeordnet sein. Die Paletten oder Palettenwagen 13 und 14 sind in beiderseits des Stauförderers 1 angeordneten, zum Beispiel U-förmig gestalteten Führungsschienen 17 und 18 aus Aluminiumlegierungen oder dergleichen, in Bewegungsrichtung 4 über Rollen 19, 20 bzw. 21, 22 geführt, die leichtgängig in Wälzlagern angeordnet sind.
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Bei der Ausführungsform nach den 3 bis 6 ist mit dem Bezugszeichen 23 ein Anschlagelement bezeichnet, das als Stange ausgebildet ist. Das Anschlagelement 23 besteht aus einem starren Werkstoff, bevorzugt aus Stahl. Das Anschlagelement 23 erstreckt sich mit seiner Längsachse parallel zur Förderrichtung 4, mithin in Längsachsrichtung des Stauförderers 1 und ragt aus dem Palettenwagen 13, 14 in Förderrichtung 4 um ein begrenztes Maß nach vorne heraus. Das Anschlagelement 23 ist in der Palette 13, 14 längsverschieblich und verkantungsfrei geführt und wirkt mit einem Hebel 24 einer Hebelvorrichtung kraftschlüssig zusammen. Der Hebel 24 ist auf einer Welle 25 um einen spitzen Winkel, vorliegend zum Beispiel um 15 bis 89 Grad, vorzugsweise 20 bis 49 Grad, in entgegengesetzten Richtungen A bzw. B angeordnet und weist eine der Welle 25 drehfest zugeordnete Entkopplerscheibe 26 auf, die an ihrer dem Anschlagelement 23 zugekehrten Seitenfläche im gleichen Drehsinne sich verjüngende tropfenförmige, nierenförmige Aussparungen 27, 28, 29 (7) nach Art von schiefen Ebenen aufweist. Die Anzahl der Aussparungen kann größer oder kleiner als dargestellt ausgebildet sein. Die Aussparungen 27, 28, 29 sind bei der dargestellten Ausführungsform gleich geformt und gleich groß und unter dem gleichen Drehwinkel und gleichem Steigungswinkel angeordnet und erstrecken sich jeweils über den gleichen Kreissektor mit gleichem Winkel.
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Gegenüberliegend zu der drehbar angeordneten Entkopplerscheibe 26 ist eine weitere Entkopplerscheibe 30 drehfest einem scheibenförmigen Abstandshalter 31 zugeordnet, während die Entkopplerscheibe 26 einem plattenförmigen Abstandshalter 32 zugeordnet ist, vorzugsweise flächig an diesem sich abstützen kann. Die Abstandshalter 31 und 32 erstrecken sich parallel zueinander in Förderrichtung 4 und schließen mit Abstand zwei Palettenritzel 33 und 34 ein, die mit dem flexiblem Zugelement 6 getrieblich zusammenwirken, vorzugsweise mit diesem kämmen. Die Palettenritzel 33 und 34 sind jeweils auf Achsen 35 und 36 drehbar angeordnet und sind in Wälzlagern (nicht dargestellt) gelagert.
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Die Palettenritzel 33 und 34 sind auf gegenüberliegenden Seiten jeweils durch Flächen 37 und 38 bzw. 39 und 40 begrenzt.
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Gegen die Seitenflächen 37 und 38 bzw. 39 und 40 wirken als Druckbolzen ausgebildete Bremsstifte, von denen in der Zeichnung jeweils paarweise nur die Bremsstifte 41, 42 bzw. 43, 44 dargestellt sind. Die Bremsstifte 41 bis 44 sind jeweils durch Druckfederelemente 45 bis 46 bzw. 47, 48 unter Vorspannung belastet, derart, dass sie ständig das Bestreben haben, kraftschlüssig auf die Seitenflächen 37, 38 bzw. 39, 40 der Palettenritzel 33 und 34 einzuwirken. Über den Umfang der Palettenritzel 33, 34 können mehrere solcher Bremsstifte als dargestellt mit gleichmäßigen Winkelabständen oder auch unterschiedlichen Winkelabständen angeordnet sein, die jeweils federbelastet sind und das Bestreben haben, kraftschlüssig auf die Palettenritzel 33 und 34 einzuwirken.
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Die Bremsstifte 41, 42 bzw. 43, 44 sind den scheibenförmigen Abstandshaltern 31 und 32 zugeordnet und sind mit diesen um ein begrenztes Maß quer zur Förderrichtung 4, mithin in Richtung C–D beweglich angeordnet, was durch das Anschlagelement 23 und die Hebelvorrichtung 24, 25 über die Entkopplerscheiben 26 und 30 bewirkt wird.
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In den Aussparungen 27, 28 und 29 ist jeweils eine aus Stahl bestehende, vorzugsweise gehärtete Kugel, angeordnet, von denen lediglich die Kugel 49 mit einem Bezugszeichen versehen und dargestellt wurde.
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Trifft das Anschlagelement 23 auf einen Widerstand, zum Beispiel auf eine in Förderrichtung vorstehende Palette 14, so wird das stangenförmige Anschlagelement 23 entgegen der Förderrichtung 4 verschoben, schwenkt den Hebel 24 in Richtung B um einen spitzen Winkel, verdreht dadurch die Welle 25 und damit die Entkopplerscheibe 26, was zur Folge hat, dass die in den nierenförmigen Auspaarungen 27, 28, 29 befindlichen Kugeln die beiden Entkopplerscheiben 26 und 30 in Richtung C–D auseinanderdrücken, wodurch über die Abstandshalter 31 und 32 auch die Bremsstifte 41, 42 bzw. 43, 44 bei der dargestellten Ausführungsform über die Bunde (4 und 6), gegen die Rückstellkräfte der Druckfederelemente 45, 46 bzw. 47, 48, mitgenommen und von den Flächen 37, 38 bzw. 39, 40 der Palettenritzel 33, 34 abgehoben werden, so dass diese freilaufend sind. Beim Aufstauen auf die vordere Palette, sei es in der Abladestation, sei es auf einen anderen auf dem Stauförderer befindlichen vorausstehenden Palettenwagens 13 oder 14, wiederholt sich dieser Vorgang.
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Wird der Entkopplungsvorgang aufgehoben, das heißt das Anschlagelement 23 nicht mehr im Sinne eines Abhebens der Bremsstifte 41 bis 44 verschoben, so bewegt sich das Anschlagelement 23 wieder zurück, so dass die Bremsstifte 41, 42, 43, 44 wieder gegen die Flächen 37, 38 bzw. 39, 40 der Palettenritzel 33, 34 zur Anlage kommen. Der Hub, den die Entkopplerscheiben 26 und 30 beim Lüften, das heißt Aufheben der Bremswirkung ausüben, kann relativ gering sein, zum Beispiel nur wenige Millimeter betragen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stauförderer
- 2
- Obertrum
- 3
- Untertrum
- 4
- Bewegungsrichtung der Paletten bzw. Palettenwagen
- 5
- Antriebsmotor
- 6
- Zugelement, Seil, Kette, Gurt
- 7
- Welle
- 8
- Welle
- 9
- Mitnehmerrad
- 10
- Mitnehmerrad
- 11
- Mitnehmerrad
- 12
- Mitnehmerrad
- 13
- Palette, Palettenwagen
- 14
- Palette, Palettenwagen
- 15
- Umkehrstation
- 16
- Umkehrstation
- 17
- Führungsschiene
- 18
- Führungsschiene
- 19
- Rollen
- 20
- Rollen
- 21
- Rollen
- 22
- Rollen
- 23
- Anschlagelement
- 24
- Hebel
- 25
- Welle
- 26
- Entkopplerscheibe
- 27
- Aussparung
- 28
- Aussparung
- 29
- Aussparung
- 30
- Entkopplerscheibe
- 31
- Abstandshalter
- 32
- Abstandshalter
- 33
- Palettenritzel
- 34
- Palettenritzel
- 35
- Achse
- 36
- Achse
- 37
- Fläche
- 38
- Fläche
- 39
- Fläche
- 40
- Fläche
- 41
- Bremsstift
- 42
- Bremsstift
- 43
- Bremsstift
- 44
- Bremsstift
- 45
- Druckfederelement
- 46
- Druckfederelement
- 47
- Druckfederelement
- 48
- Druckfederelement
- 49
- Entkopplerkörper
- 50
- Zahnstange
- 51
- Ritzel
- 52
- Exzenter
- 53
- Endabschnitt
- 54
- Endabschnitt
- A
- Schwenkrichtung des Hebels 24
- B
- Schwenkrichtung des Hebels 24
- C
- Spreizrichtung
- D
- Spreizrichtung
