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Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung für Bauelemente, insbesondere Bauteilträger, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Eine solche Fördereinrichtung ist bereits aus der
DE 43 30 183 A1 bekannt und umfasst eine Mehrzahl von Förderrollen zum Fördern der Bauelemente in eine Förderrichtung sowie einen Antrieb, mittels welchem die Förderrollen antreibbar sind. Derartige Fördereinrichtungen kommen beispielsweise bei der Herstellung von Personenkraftwagen zum Einsatz. Mittels der Bauteilträger werden Bauteile zum Herstellen der Kraftwagen von einer ersten Stelle zu einer zweiten Stelle bewegt, so dass die Bauteile beispielsweise an der zweiten Stelle verarbeitet beziehungsweise weiterverarbeitet werden können. Üblicherweise ist eine solche automatisierte Förderung sehr kostenintensiv.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Fördereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher sich eine besonders kostengünstige Förderung von Bauteilträgern realisieren lässt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fördereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Fördereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher sich eine besonders kostengünstige, insbesondere automatisierte, Förderung von Bauelemente, insbesondere Bauteilträgern, realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Antrieb dazu ausgebildet ist, zum Fördern der Bauelemente in die Förderrichtung die Förderrollen abwechselnd in eine erste Drehrichtung mit einer ersten Geschwindigkeit und in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte, zweite Drehrichtung mit einer gegenüber der ersten Geschwindigkeit höheren, zweiten Geschwindigkeit zu drehen. Mit anderen Worten werden die Förderrollen mittels des Antriebs vor und zurück bewegt, wobei beispielsweise die Bewegung nach vorne langsamer erfolgt als die Bewegung zurück. Dadurch wird insgesamt eine Bewegung beziehungsweise eine Förderung der Bauelemente beziehungsweise der Bauteilträger in die Förderrichtung, das heißt nach vorne, bewirkt. Da die Förderrollen mittels des Antriebs vor und zurück bewegt werden, ist der Antrieb als sogenannter Flip-Flop-Antrieb ausgebildet, da die Förderrollen mittels des Antriebs zeitlich aufeinanderfolgend beziehungsweise abwechselnd in die erste Drehrichtung und daran anschließend in die entgegen gesetzte zweite Drehrichtung bewegt werden.
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Der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung liegt ein Wirkprinzip zugrunde, welches ähnlich dem Prinzip ist, welches auftritt, wenn eine Tischdecke mit einer hohen Geschwindigkeit unter auf der Tischdecke stehendem Geschirr weggezogen wird. Ist die Geschwindigkeit der Tischdecke hinreichend hoch, so bleibt das Geschirr aufgrund seiner Trägheit stehen. Dieser Effekt tritt beim Drehen beziehungsweise Bewegen der Rollen nach hinten, das heißt in die zweite Drehrichtung auf. Da die Rollen mit der zweiten, hohen Geschwindigkeit in die zweite Drehrichtung gedreht werden, bewegen sich die Bauelemente aufgrund ihrer Trägheit zumindest im Wesentlichen nicht entgegen der Förderrichtung.
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Wird – um den zuvor beschriebenen Vergleich nochmals aufzugreifen – die Tischdecke hingegen langsam gezogen, so wird das auf der Tischdecke stehende Geschirr mit der Tischdecke in die gleiche Richtung bewegt. Dies erfolgt beim Bewegen beziehungsweise Drehen der Förderrollen nach vorne, das heißt in die erste Drehrichtung. Da die erste Geschwindigkeit hinreichend gering ist, werden die Bauelemente mittels der Rollen bewegt und dabei in die Transportrichtung gefördert. Beim Drehen der Rollen in die zweite Drehrichtung jedoch unterbleibt eine übermäßige Bewegung der Bauelemente entgegen der Förderrichtung. Werden somit die Förderrollen mehrmals abwechselnd in die erste Drehrichtung und in die zweite Drehrichtung mit den jeweiligen Geschwindigkeiten bewegt, so werden die Bauelemente sukzessive beziehungsweise insgesamt in die Förderrichtung gefördert.
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Dies bedeutet, dass durch die zumindest im Wesentlichen langsame Vorwärtsbewegung und die demgegenüber wesentlich schnellere Rückwärtsbewegung die Bauelemente in die Richtung der langsamen Vorwärtsbewegung gefördert, so dass sich beispielsweise eine automatisierte Förderung der Bauelemente auf besonders kostengünstige Weise realisieren lässt.
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Die erfindungsgemäße Fördereinrichtung eignet sich somit zur Realisierung einer besonders kostengünstigen Fertigung, insbesondere Fließfertigung oder Massenfertigung, von Produkten wie beispielsweise Kraftwagen, so dass insbesondere leere beziehungsweise nicht bestückte Bauteilträger mittels der Förderrollen in die Förderrichtung gefördert werden können.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine schematische Seitenansicht auf eine Fördereinrichtung zum Fördern von Bauelementen in Form von Bauteilträgern in eine Förderrichtung, mit einer Mehrzahl von Förderrollen zum Fördern der Bauteilträger, und mit einem Antrieb, mittels welchem die Förderrollen antreibbar sind, wobei der Antrieb dazu ausgebildet ist, zum Fördern der Bauteilträger in die Förderrichtung die Förderrollen abwechselnd in eine erste Drehrichtung mit einer ersten Geschwindigkeit und in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte, zweite Drehrichtung mit einer gegenüber der ersten Geschwindigkeit höheren, zweiten Geschwindigkeit zu drehen;
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2 eine schematische Draufsicht auf die Fördereinrichtung; und
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3 ein Schaltplan des Antriebs der Fördereinrichtung.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Fördereinrichtung zum Fördern von Bauelementen in Form von Bauteilträgern 10a–g, wobei die Bauteilträger 10a–c in einer durch Richtungspfeile 12 veranschaulichte erste Förderrichtung und die Bauteilträger 10e–f in eine durch Richtungspfeile 14 veranschaulichte zweite Förderrichtung gefördert werden. Dabei ist die zweite Förderrichtung der ersten Förderrichtung entgegengesetzt. Die erste Förderrichtung ist eine Montagerichtung, so dass die zweite Förderrichtung entgegen der Montagerichtung verläuft und beispielsweise als Rückförderrichtung bezeichnet wird.
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Zum Fördern der Bauteilträger 10a–g in die Montagerichtung umfasst die Fördereinrichtung ein erstes Förderband 16, mittels welchem die Bauteilträger 10a–g in die Montagerichtung gefördert werden können. Zum Fördern der Bauteilträger 10a–g in die Rückförderrichtung (zweite Förderrichtung) umfasst die Fördereinrichtung wenigstens eine zweite Förderbahn 18, mittels welcher die Bauteilträger 10a–g in die Rückförderrichtung gefördert werden können.
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Aus 1 ist erkennbar, dass die zweite Förderbahn 18 in vertikaler Richtung unterhalb der ersten Förderbahn 16 angeordnet ist. Mittels der Förderbahn 16 werden die Bauteilträger 10a–g von einer ersten Stelle 20 zu einer demgegenüber unterschiedlichen, zweiten Stelle 22 gefördert. An der ersten Stelle 20 werden die zunächst leeren Bauteilträger 10a–g jeweils mit wenigstens einem weiteren Bauelement in Form eines Bauteils bestückt, wobei in 1 eine Mehrzahl von solchen Bauteilen 24 erkennbar ist. Die Bauteile 24 werden zum Herstellen von Kraftwagen genutzt und hierfür von der ersten Stelle 20 zur zweiten Stelle 22 gefördert.
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Wie in 1 durch einen Richtungspfeil 26 veranschaulicht ist, wird das jeweilige Bauteil, welches mittels des jeweiligen Bauteilträgers 10a–g und mittels der Fördereinrichtung von der ersten Stelle 20 zur zweiten Stelle 22 gefördert wurde, an der zweiten Stelle 22 aus dem jeweiligen Bauteilträger 10a–g entnommen, so dass das jeweilige, entnommene Bauteil ausgehend von der zweiten Stelle 22 beispielsweise weitertransportiert beziehungsweise weiterverarbeitet werden kann. Durch das Entnehmen der jeweiligen Bauteile 24 aus den Bauteilträgern 10a–g werden die Bauteilträger 10a–g geleert. Dabei ist an der zweiten Stelle 22 eine Absenkeinrichtung 28 vorgesehen. Wie in 1 am Beispiel des leeren Bauteilträgers 10d erkennbar ist, wird der leere Bauteilträger 10d an der zweiten Stelle 22 mittels der Absenkeinrichtung 28 abgesenkt und dadurch von der oberen Förderbahn 16 zur unteren Förderbahn 18 bewegt, das heißt in vertikaler Richtung nach unten bewegt beziehungsweise abgesenkt. Dies ist in 1 durch einen Richtungspfeil 30 veranschaulicht. Am Beispiel der Bauteilträger 10e, f ist zu erkennen, dass die jeweiligen Bauteilträger 10a–g nach dem Absenken an der zweiten Stelle 22 mittels der unteren Förderbahn 18 von der zweiten Stelle 22 zurück zur ersten Stelle 20 bewegt werden.
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An der ersten Stelle 20 ist eine Hubeinrichtung 32 vorgesehen. Wie in 1 am Beispiel des zunächst leeren Bauteilträgers 10g erkennbar ist, wird der jeweilige, leere Bauteilträger 10a–g an der ersten Stelle 20 mittels der Hubeinrichtung 32 von der unteren Förderbahn 18 zur oberen Förderbahn 16 angehoben, das heißt in vertikaler Richtung nach oben bewegt. Dies ist in 1 durch einen Richtungspfeil 34 veranschaulicht. Nach dem Anheben des jeweiligen, zunächst leeren Bauteilträgers 10a–g kann der jeweilige, leere Bauteilträger 10a–g an der ersten Stelle 20 beispielsweise mit wenigstens einem Bauteil bestückt werden. Wie in 1 am Beispiel der Bauteilträger 10a–c erkennbar ist, wird dann der jeweilige, mit wenigstens einem Bauteil beladene beziehungsweise bestückte Bauteilträger 10a–g mittels der oberen Förderbahn 16 wieder von der ersten Stelle 20 zur zweiten Stelle 22 gefördert.
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Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der jeweilige, zunächst leere Bauteilträger 10a–g an der ersten Stelle 20 von der Fördereinrichtung entnommen und beispielsweise an einer anderen Stelle bestückt wird. Dann kann beispielsweise der jeweilige Bauteilträger 10a–g, welcher an der anderen Stelle mit wenigstens einem Bauteil bestückt wurde, zurück zur ersten Stelle 20 bewegt und dort auf die Fördereinrichtung gesetzt werden. Durch die zweite, untere Förderbahn 18 ist eine untere Ebene gebildet, auf welcher die leeren Bauteilträger 10a–g entgegen der Montagerichtung zur ersten Stelle 20 zurückgeführt beziehungsweise zurückgefördert werden.
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Üblicherweise kommt dabei eine Rollenbahn mit Gefälle zum Einsatz, wobei durch diese Rollenbahn mit Gefälle die untere Förderbahn 18 gebildet sein kann. Das Gefälle wird genutzt, um eine rein schwerkraftbedingte Bewegung der Bauteilträger 10a–g zurück zur ersten Stelle 20 zu bewirken. Hierzu ist jedoch ein Gefälle von mindestens 3 Grad gegenüber der Horizontalen erforderlich. Weist die Förderbahn 18 jedoch eine hohe Gesamtlänge auf und soll gleichzeitig die in vertikaler Richtung verlaufende Bauhöhe der Fördereinrichtung insgesamt gering gehalten werden, so reicht das Gefälle zum Rücktransport unter Umständen nicht aus beziehungsweise ein Gefälle von mindestens 3 Grad kann nicht realisiert werden.
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Um nun den Bauraumbedarf, insbesondere die Höhe, sowie die Kosten der Fördereinrichtung besonders gering zu halten bei gleichzeitiger Realisierung einer automatisierten Förderung der Bauteilträger 10a–g, sind – wie aus 2 und 3 erkennbar ist – Förderrollen 36 zum Fördern der Bauteilträger 10a–g in die zweite Förderrichtung (Rückförderrichtung) sowie ein Antrieb 38 vorgesehen, mittels welchem die Förderrollen 36 antreibbar sind. Dabei ist durch die Förderrollen 36 die untere, zweite Förderbahn 18 gebildet, wobei die Förderbahn 18 ferner Laufrollen 40 umfasst, welche als Losrollen ausgebildet sind. Dies bedeutet, dass die Losrollen nicht mittels des Antriebs 38 antreibbar sind und lediglich mitrollen, wenn die Bauteilträger 10a–g entlang der beziehungsweise auf den Förderrollen 36 und den Laufrollen 40 bewegt beziehungsweise gerollt werden. Die Förderrollen 36 und die Laufrollen 40 werden insgesamt auch als Rollen bezeichnet, so dass die Fördereinrichtung als Rollenförderer ausgebildet ist.
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Dabei ist der Antrieb 38 dazu ausgebildet, zum Fördern der Bauteilträger in die zweite Förderrichtung die Förderrollen 36 abwechselnd in eine erste Drehrichtung mit einer ersten Geschwindigkeit und in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte, zweite Drehrichtung mit einer gegenüber der ersten Geschwindigkeit höheren, zweiten Geschwindigkeit zu drehen. Die erste Drehrichtung ist in 1 durch einen Pfeil 43 veranschaulicht, wobei die zweite Drehrichtung in 1 durch einen Pfeil 45 veranschaulicht ist. Durch das langsame Drehen der Förderrollen 36 in die erste Drehrichtung und das demgegenüber wesentlich schnellere Drehen der Förderrollen 36 in die zweite Drehrichtung, was mehrmals zeitlich hintereinander durchgeführt wird, werden die Bauteilträger 10a–g insgesamt in die zweite Förderrichtung gefördert. Die Drehung beziehungsweise Bewegung der Förderrollen in die erste Drehrichtung ist in 1 auch durch einen Pfeil 47 veranschaulicht, wobei die Bewegung beziehungsweise Drehung der Förderrollen 36 in die zweite Drehrichtung in 1 durch einen Pfeil 49 veranschaulicht ist. Anhand der Pfeile 47 und 49 ist erkennbar, dass die Bewegung der Förderrollen 36 in die erste Drehrichtung beziehungsweise nach vorne wesentlich langsamer als die Drehung beziehungsweise Bewegung der Förderrollen 36 in die zweite Drehrichtung beziehungsweise nach hinten erfolgt.
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Die Förderrollen 36 werden derart, das heißt mit einer hinreichend hohen Geschwindigkeit nach hinten beziehungsweise rückwärts bewegt, dass eine Bewegung der jeweiligen, auf den Förderrollen 36 abgestützten Bauteilträger 10e, f aufgrund ihrer Trägheit zumindest im Wesentlichen unterbleibt. Ferner werden die Förderrollen 36 derart, das heißt mit einer hinreichend geringen Geschwindigkeit nach vorne bewegt, dass die auf den Förderrollen 36 abgestützten Bauteilträger 10e, f mit den Förderrollen 36 mit nach vorne beziehungsweise in die zweite Förderrichtung bewegt werden. Dieser Bewegungsablauf ist besonders gut aus 2 erkennbar.
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Anhand von 2 ist am Beispiel des leeren Bauteilträgers 10e ein Verfahren zum Fördern des Bauteilträgers 10e in die zweite Förderrichtung veranschaulicht, wobei der Bauteilträger 10er mittels der Fördereinrichtung in die zweite Förderrichtung gefördert wird. Bei einem ersten Schritt S1 des Verfahrens werden die Förderrollen 36 mit der hohen zweiten Geschwindigkeit zurückbewegt beziehungsweise zurückgedreht. Dabei unterbleibt eine Bewegung des Bauteilträgers 10e entgegen der zweiten Förderrichtung.
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Bei einem sich zeitlich an den ersten Schritt S1 anschließenden, zweiten Schritt S2 des Verfahrens werden die Förderrollen 36 mit der gegenüber der zweiten Geschwindigkeit wesentlich langsameren, ersten Geschwindigkeit nach vorne bewegt beziehungsweise gedreht, wodurch der Bauteilträger 10 mit den Förderrollen 36 mitbewegt und dadurch in die zweite Förderrichtung gefördert wird. An den zweiten Schritt S2 schließt sich der erste Schritt S1 an, woraufhin sich wieder der zweite Schritt S2 anschließt. Die Schritte S1 und S2 werden nun abwechselnd beziehungsweise hintereinander durchgeführt, bis beispielsweise der Bauteilträger 10e von der zweiten Stelle 22 zur ersten Stelle 20 gefördert wurde. Aus 2 ist erkennbar, dass bei dem jeweiligen ersten Schritt S1 eine Bewegung des Bauteilträgers 10 entgegen der zweiten Förderrichtung unterbleibt, wobei der Bauteilträger 10e beim jeweiligen zweiten Schritt S2 in die zweite Förderrichtung gefördert wird.
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Zum Bewegen der Förderrollen 36 umfasst der Antrieb 38 einen Antriebszylinder 42, welcher ein Gehäuse 44 und einen in dem Gehäuse 44 translatorisch bewegbar aufgenommenen und in 2 nicht erkennbaren Kolben umfasst. Der Antriebszylinder 42 umfasst ferner eine mit dem Kolben verbundene und somit mit dem Kolben relativ zum Gehäuse 44 mitbewegbare Kolbenstange 46, welche zusammen mit dem Kolben relativ zu dem Gehäuse 44 translatorisch bewegbar ist. Die Kolbenstange 46 ist zumindest mittelbar mit den Förderrollen 36 gekoppelt, so dass die Förderrollen 36 mittels der Kolbenstange 46 antreibbar sind, indem die Kolbenstange 46 translatorisch relativ zu dem Gehäuse 44 hin und her bewegt wird.
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Beispielsweise zum Drehen der Förderrollen 36 in die erste Drehrichtung wird die Kolbenstange 46 in eine erste Bewegungsrichtung relativ zum Gehäuse 44 bewegt, wobei die Kolbenstange 46 beispielsweise aus dem Gehäuse 44 herausbewegt wird. Zum Drehen der Förderrollen 36 in die zweite Drehrichtung wird die Kolbenstange 46 in eine der ersten Bewegungsrichtung entgegengesetzte, zweite Bewegungsrichtung translatorisch relativ zum Gehäuse 44 bewegt, wobei die Kolbenstange 46 zumindest teilweise in das Gehäuse 44 hineinbewegt wird. Die Bewegung der Kolbenstange 46 in das Gehäuse 44 erfolgt mit einer höheren Geschwindigkeit als das Bewegen der Kolbenstange 46 aus dem Gehäuse 44 heraus, so dass die Förderrollen 36 schneller zurück- als vorbewegt werden. Dadurch kann die zuvor beschriebene Förderung der leeren Bauteilträger 10a–g realisiert werden.
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Durch den Einsatz des Antriebszylinders 42, welcher vorzugsweise als Pneumatikzylinder ausgebildet ist, können die Kosten der Fördereinrichtung besonders gering gehalten werden. Insgesamt ist durch die Förderrollen 36 eine beweglich gelagerte Rollenbahn gebildet, welche durch den Pneumatikzylinder vor- und zurückbewegt wird. Dabei erfolgt die Vorwärtsbewegung langsam, beispielsweise gedrosselt durch ein Drosselrückschlagventil, wobei die Rückwärtsbewegung schnell, beispielsweise ungedrosselt oder nur leicht gedrosselt, erfolgt, so dass insgesamt eine Förderbewegung der leeren Bauteilträger 10a–g in die zweite Förderrichtung entsteht. Dabei ist es denkbar, dass das jeweilige Bauteil ohne Vermittlung eines Bauteilträgers mittels der Fördereinrichtung gefördert wird. Mit anderen Worten kann anstelle des Bauteilträgers 10 auch direkt das jeweilige Bauteil mittels der Förderrollen 36 gefördert werden.
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Aus 1 ist erkennbar, dass die untere, zweite Förderbahn 18 zumindest einen Teilbereich 19 aufweist, welcher gegenüber der Horizontalen geneigt ist. Um den Bauraumbedarf auch bei hoher Länge besonders gering zu halten, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Teilbereich 19 um weniger als 3 Grad gegenüber der Horizontalen geneigt ist. Vorzugsweise ist der Teilbereich 19 um höchstens 1 Grad gegenüber der Horizontalen geneigt.
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3 zeigt einen Schaltplan des Antriebs 38 mit dem als Pneumatikzylinder ausgebildeten Antriebszylinder 42, wobei in 3 der dort mit 48 bezeichnete und mit der Kolbenstange 46 verbundene Kolben erkennbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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