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Die Erfindung betrifft einen Umlaufförderer zur Bereitstellung von Bauteilen an eine Bearbeitungsanlage, umfassend eine erste Führungsbahn und eine vertikal unterhalb der ersten Führungsbahn angeordnete zweite Führungsbahn und zumindest eine auf den Führungsbahnen verfahrbare Förderpalette zum Aufnehmen zumindest eines der Bauteile, eine erste Übergabevorrichtung, an der die zumindest eine Förderpalette von der ersten Führungsbahn in die zweite Führungsbahn absenkbar ist und eine zweite Übergabevorrichtung, an der die zumindest eine Förderpalette von der zweiten Führungsbahn in die erste Führungsbahn anhebbar ist.
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Die
DE 20 2013 101 531 U1 zeigt einen Umlaufförderer, der als Zuführeinrichtung von Bauteilen beispielsweise an eine Bearbeitungsstation dienen kann. An einer Einlegeseite ist eine pneumatische Hubeinrichtung angeordnet, um eine Bauteilaufnahme unter zusätzlicher Einwirkung einer manuellen Hubkraft zwischen einer Einlegeposition und einer Zuführposition zu bewegen.
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Ausgehend hiervon ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Umlaufförderer bereitzustellen, der trotz Verzicht auf eine pneumatische Hubeinrichtung mit einer zumindest nur geringen manuellen Hubkraft auskommt.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen Umlaufförderer zur Bereitstellung von Bauteilen an eine Bearbeitungsanlage, umfassend eine erste Führungsbahn und eine vertikal unterhalb der ersten Führungsbahn angeordnete zweite Führungsbahn und zumindest eine auf den Führungsbahnen verfahrbare Förderpalette zum Aufnehmen zumindest eines der Bauteile, eine erste Übergabevorrichtung, an der die zumindest eine Förderpalette von der ersten Führungsbahn in die zweite Führungsbahn absenkbar ist und eine zweite Übergabevorrichtung, an der die zumindest eine Förderpalette von der zweiten Führungsbahn in die erste Führungsbahn anhebbar ist,
wobei die zumindest eine Förderpalette eine Speichereinrichtung aufweist
- – zur Speicherung von Energie durch Absenken der Förderpalette an der ersten Übergabevorrichtung und
- – zur Abgabe von gespeicherter Energie zur Unterstützung des Anhebens der Förderpalette an der zweiten Übergabevorrichtung.
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Durch den erfindungsgemäßen Umlaufförderer ist eine Förderung beziehungsweise ein Transport der Förderpalette unter Ausnutzung von potentieller Energie möglich. Hierdurch kann für die Einlegeseite, welche auch als Werkerseite bezeichnet werden kann, erreicht werden, dass die Bedienperson des Umlaufförderers entweder vollständig auf ein manuelles Anheben der Förderpalette von der unteren Führungsbahn und die obere Führungsbahn verzichten kann oder es zumindest nur noch einer geringen manuellen Unterstützung durch die Bedienperson bedarf.
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Bevorzugt ist die zumindest eine Förderpalette mittels Schwerkraft an der ersten Übergabevorrichtung absenkbar. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass für das Absenken der Förderpalette eine Antriebsvorrichtung, beispielsweise in Form eines pneumatischen Zylinders, vorgesehen ist.
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Bevorzugt umfasst die erste und/oder die zweite Übergabevorrichtung Führungsschienen zur Führung der zumindest einen Förderpalette zwischen der ersten und der zweiten Führungsbahn. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Förderpaletten während des Absenkens und des Anhebens positionsgenau geführt werden.
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Bevorzugt steht die Speichereinrichtung mit einer der Übergabevorrichtungen in vertikaler Bewegungsrichtung des Absenkens oder Anhebens der Förderpalette in einem formschlüssigen Eingriff. Hierdurch ist gewährleistet, dass während der vertikalen Bewegung der Förderpalette eine Betätigungskraft entweder von der Übergabevorrichtung auf die Förderpalette oder vice versa übertragen werden kann.
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Bevorzugt wird über den formschlüssigen Eingriff der Speichereinrichtung mit einer der Übergabevorrichtungen ein Federspeicher der Speichereinrichtung betätigt. Hierdurch kann über die Betätigungskraft, die durch den formschlüssigen Eingriff ermöglicht wird, potentielle Energie in einem Federspeicher gespeichert werden.
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Bevorzugt umfasst der Federspeicher der Speichereinrichtung Torsionsfedermittel, die über den formschlüssigen Eingriff während des Absenkens der Förderpalette gespannt werden. Torsionsfedermittel sind konstruktiv einfach darstellbar.
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Bevorzugt steht ein lineares Formschlusselement der Übergabevorrichtung mit einem rotatorischen Formschlusselement der Förderpalette in Eingriff. Hierdruch ist gewährleistet, dass die translatorische Bewegung der Förderpalette während des Absenkens oder Anhebens in eine rotatorische Bewegung übersetzt wird, mittels der eine Betätigung des Federspechers erfolgen kann.
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Bevorzugt umfasst das lineare Formschlusselement der Übergabevorrichtung eine Zahnstange oder eine Rollenkette und das rotatorische Formschlusselement der Förderpalette umfasst zumindest ein Zahnrad. Hierbei kann es sich in praktischer Ausgestaltung um Normteile handeln.
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Bevorzugt umfasst das rotatorische Formschlusselement der Förderpalette ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad, wobei beide Zahnräder unterschiedliche Übersetzungen aufweisen. Hierdurch kann dem konstruktiven Aufbau des Umlaufförderers Rechnung getragen werden, nämlich dahingehend, dass durch den geringen vertikalen Abstand der Führungsbahnen auf der Entnahmeseite gegenüber Einlegeseite, der Weg der Förderpalette beim Absenken geringen ist als der Weg der Förderpalette beim anschließenden Anheben. In konkreter Ausgestaltung ist das erste Zahnrad kleiner als das zweite Zahnrad ausgebildet ist, wobei das erste Zahnrad beim Absenken der Förderpalette mit der ersten Übergabevorrichtung in Eingriff steht und das zweite Zahnrad beim Anheben der Förderpalette mit der zweiten Übergabevorrichtung in Eingriff steht.
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Bevorzugt weist die Speichereinrichtung Arretierungsmittel auf, mittels denen eine Rotation zumindest des einen Zahnrads gegenüber der Förderpalette unterbunden werden kann. Hierdurch wird ein unkontrollierte Zurückdrehen der Torsionsfedermittel der Speichereinrichtung während des Fördern der Förderpalette auf der unteren Förderbahn verhindert.
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Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum umlaufenden Fördern von Bauteilen an eine Bearbeitungsanlage in einem Umlaufförderer, mit den Schritten
- – Fördern einer Förderpalette entlang einer ersten Führungsbahn von einer Einlegeseite zu einer Entnahmeseite des Umlaufförderers,
- – Absenken der Förderpalette entlang einer ersten Übergabevorrichtung in eine zweite, vertikal unterhalb der ersten Führungsbahn angeordneten zweiten Führungsbahn,
- – Speichern der durch das Absenken der Förderpalette geleisteten Arbeit als Energie in einer Speichereinrichtung der Förderpalette,
- – Fördern der Förderpalette entlang der zweiten Führungsbahn von der Entnahmeseite zu der Einlegeseite des Umlaufförderers,
- – Anheben der Förderpalette entlang einer zweiten Übergabevorrichtung in die erste Führungsbahn und
- – Abgeben der in der Speichereinrichtung der Förderpalette gespeicherten Energie zur Unterstützung des Anhebens der Förderpalette an der zweiten Übergabevorrichtung. Bevorzugt wird die zumindest eine Förderpalette mittels Schwerkraft an der ersten Übergabevorrichtung abgesenkt.
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Bevorzugt wird über den formschlüssigen Eingriff der Speichereinrichtung mit einer der Übergabevorrichtungen ein Federspeicher der Speichereinrichtung betätigt.
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Bevorzugt umfasst der Federspeicher der Speichereinrichtung Torsionsfedermittel, die über den formschlüssigen Eingriff während des Absenkens der Förderpalette gespannt werden.
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Im Folgenden wird der erfindungsgemäße Umlaufförderer anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierin zeigen:
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1 einen Umlaufförderer in einer Gesamtansicht;
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2 die Entnahmeseite des Umlaufförderer gemäß 1;
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3 ein Detail der Entnahmeseite des Umlaufförderers und einer Förderpalette;
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4 ein Detail der Speichereinrichtung der Förderpalette;
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5 die Einlegeseite des Umlaufförderers gemäß 1 und
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6 ein Detail der Einlegeseite des Umlaufförderers und einer Förderpalette.
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Die Erfindung betrifft einen Umlaufförderer 10 zur Bereitstellung von Bauteilen an eine Bearbeitungsanlage. Einen solchen Umlaufförderer 10 zeigt die 1. Auf die Darstellung einer Bearbeitungsanlage und eines Bauteils wurde der Übersichtlichkeit halber verzichtet. Bei der Bearbeitungsanlage kann es sich beispielsweise um ein Bearbeitungszentrum, eine Tiefziehpresse oder eine Schweißzelle handeln. Bei dem Bauteil kann es sich beispielsweise um ein umzuformendes Rohblechteil für die Automobilfertigung handeln. Auch kann das Bauteil ausgehend von dem Umlaufförderer zunächst an einen Handhabungsroboter übergeben werden, bevor es einer weiteren Bearbeitung zugeführt wird.
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Der Umlaufförderer 10 weist eine erste Führungsbahn 20 und eine zweite Führungsbahn 22 auf. Vorliegend ist die erste Führungsbahn 20 vertikal und parallel verlaufend oberhalb der zweiten Führungsbahn 22 verlaufend angeordnet. Die erste Führungsbahn 20 ist bevorzugt von einer in der 1 rechts angeordneten Einlegeseite in Richtung einer links angeordneten Entnahmeseite nach unten geneigt angeordnet. Die zweite Führungsbahn 22 ist bevorzugt von der Entnahmeseite in Richtung der Einlegeseite nach unten geneigt angeordnet. Durch die geneigte Anordnung kann eine auf den Führungsbahnen 20, 24 jeweils angeordnete Förderpalette 30 durch eigene Gewichtskraft verfahren. Alternativ kann ein Antrieb für eine Bewegung der Führungspalette 30 auf den Führungsbahnen 20, 22 vorgesehen sein. Vorliegend sind exemplarisch fünf Führungspaletten 30 auf den Führungsbahnen 20, 22 dargestellt.
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An der Einlegeseite und der Entnahmeseite sind die Führungsbahnen 20, 24 jeweils mit einer Übergabevorrichtung 24 1, 24 2 in vertikaler Richtung miteinander verbunden. Über die jeweilige Übergabevorrichtung 24 1, 24 2 kann eine Führungspalette 30 an der Entnahmeseite von den ersten Führungsbahn 20 in die unterhalb angeordnete zweite Führungsbahn 22 und an der Einlegeseite entsprechend wieder in die erste Führungsbahn 20 überführt werden. Insgesamt ergibt sich hiermit eine umlaufende Förderung der Führungspaletten 30 derart, dass eine Bedienperson auf der Einlegeseite ein Bauteil auf der in der ersten Führungsbahn 20 befindlichen Führungspalette 30 ablegt, die Führungspalette 30 mit dem Bauteil zu der Entnahmeseite verfährt, dort das Bauteil von der Führungpalette 30 entnommen wird, die Führungspalette 30 an der ersten Übergabevorrichtung 24 1 auf die zweite Führungsbahn 22 angesenkt wird, die Führungspalette 30 auf der zweiten Führungsbahn 22 zu der Einlegeseite verfährt und dort an der zweiten Übergabevorrichtung 24 2 erneut auf die erste Führungsbahn 20 angehoben wird, um eine erneute Bestückung mit einem Bauteil vornehmen zu können.
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Die 2 zeigt die Entnahmeseite des Umlaufförderers 10. Zu erkennen sind zunächst zwei Förderpaletten 30, wobei sich eine auf der oberen Führungsbahn 20 und eine auf der unteren Führungsbahn 22 befindet. Es kann eine hydraulische Hubzylinderanordnung 32 vorgesehen sein, die Teil der ersten Übergabevorrichtung 24 1 sein kann. Mittels der Hubzylinderanordnung 32 kann eine Förderpalette 30 von der oberen Führungsbahn 20 in die untere Führungsbahn 22 abgesenkt werden. Hierbei kann die Förderpalette 30 in Führungsschienen 26 der Übergabevorrichtung 24 1 in vertikaler Richtung positionsgenau geführt werden. In der 2 ist ferner zu erkennen, dass auf der Förderpalette 30 zwei Speichereinrichtungen 40 in Form von Federspeichern 42 in einer Querrichtung bezogen auf die Verschieberichtung der Förderpaletten 30 angeordnet sein können. Die Federspeicher 42 wirken formschlüssig mit vertikal zwischen den beiden Führungsbahnen 20, 22 angeordneten Formschlusselementen 28 in Gestalt von Rollenketten zusammen, wobei vorliegend nur eine der Rollenketten 28 dargestellt ist. In einer bevorzugte Ausgestaltung ist auf jeder Seite der jeweils ein Formschlusselement 28 1, 28 2 vorgesehen. Alternativ kann das Formschlusselement 28 durch eine Zahnstange ausgebildet sein.
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Die 3 zeigt eine weitere Detaillierung der Entnahmeseite des Umlaufförderers 10, bei der sich die Förderpalette 30 in der äußersten Position der unteren Führungsbahn 22 auf der Entnahmeseite befindet. Zu erkennen ist, dass der Federspeicher 42 ein Formschlusselement 44 mit zwei Zahnrädern 46 1, 46 2 aufweist, wobei die zwei Zahnräder 46 1, 46 2 unterschiedliche Übersetzungen durch unterscheidliche Zähnezahlen aufweisen können. Die beiden Zahnräder 46 1, 46 2 sind drehfest auf Torsionsfedermitteln 48 in Gestalt einer Torsionsfederwelle 50 angeordnet. Die Torsionsfederwelle ist zur äußeren Seite der Förderpalette 30 hin drehbar in einer Lageraufnahme 52 gelagert und an ihrem entgegengesetzten Ende drehfest in einer weiteren Lageraufnahme 54 gehalten. Durch Drehung eines der oder beider Zahnräder 46 1, 46 2 kann eine Torsion der Torsionsfederwelle 50 und damit eine Vorspannung des Federspeichers 42 erfolgen. Beim Absenken der Förderpalette 30 an der Übergabevorrichtung 24 1 greift das kleinere der beiden Zahnräder 46 1, 46 2 in die Rollenkette 28 formschlüssig ein, so dass die translatorische Absenkbewegung in eine Drehung der Torsionsfederwelle 50 übersetzt wird. Wie beschrieben erfolgt hierdurch eine Vorspannung des Federspeichers 42. Vorliegend ist das innere Zahnrad 46 2 mit der kleineren Übersetzung ausgeführt.
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Die 4 zeigt eine Detaillierung des Formschlusselements 44, bestehend aus den Zahnrädern 46 1, 46 2, der Speichereinrichtung 40. Im unteren Bereich der 4 ist ein Ausschnitt der unteren Führungsbahn 22 dargestellt. Die untere Führungsbahn 22 kann als Rollenbahn mit einer Vielzahl von Rollen 34 ausgeführt sein. Gleichermaßen kann die oberen Rollenbahn 20 ausgebildet sein. Zu erkennen ist, dass die Förderpalette 30 Arretierungsmittel 60 aufweist. Die Arretierungsmittel 60 umfassen einen Verriegelungsstift 62, der von einer Grundplatte 36 der Förderpalette 30 in vertikaler Richtung verschiebbar aufgenommen ist. In der 4 ist der Verriegelungsstift 62 in einer Verriegelungsstellung gezeigt, in die er durch Auflage auf eine Gleitfläche 38 der unteren Führungsbahn 22 und in der er mit seinem oberen Ende in das Zahnrad 46 2 eingreift. Durch diesen formschlüssigen Eingriff ist eine Drehung der Torsionsfederwelle 50 blockiert. Somit dienen die Arretierungsmittel 60 dazu, die Torsionsfederwelle 50, die zuvor über das Absenken an der Übergabevorrichtung 24 1 durch Drehung vorgespannt wurde, gegen ein Zurückdrehen beziehungsweise Entspannen zu sichern und zwar während die Förderpalette auf der unteren Führungsbahn verfährt.
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Die 5 zeigt die Einlegeseite des Umlaufförderers 10. Zwei Förderpaletten 30 sind auf der unteren Führungbahn 22 und eine Förderpalette 30 ist auf der oberen Führungsbahn 20 befindlich. Zu erkennen ist ferner die einlegeseitige Übergabevorrichtung 24 2, die Formschlusselemente 28 in Gestalt von Rollenketten umfassen kann.
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Die 6 zeigt eine Detaillierung der Einlegeseite des Umlaufförderers 10 von einer bezogen auf die 5 entgegengesetzten Seite. Zu erkennen ist die vertikal verlaufende Rollenkette 28, in die das äußere Zahnrad 46 1 während des Anhebens der Förderpalette 30 von der unteren Führungsbahn 22 in die obere Führungsbahn 20 formschlüssig eingreift. Wie bereits im Zusammenhang mit der 3 beschrieben steht der Federspeicher 42 beim Verfahren auf der unteren Führungsbahn 22, und damit auch zu Beginn des Anhebens der Förderpalette, unter Vorspannung. Solange die Förderpalette 30 einen Kontakt zu der unteren Führungsbahn 22 hat und damit der Verriegelungsstift 62 sich in der oben beschriebenen Verriegelungsstellung befindet, ist die Torsionsfederwelle 50 gegen eine Zurückdrehen beziehungsweise Entspannen gesichert. Sobald die Förderpalette 30 auf der Einlegeseite in der äußersten Position der unteren Führungsbahn 22 angehoben wird, verlässt der Verriegelungsstift 62 die Verriegellungstellung und gibt damit die Arretierung der Torsionsfederwelle 50 frei. Zeitgleich gelangt das äußere Zahnrad 46 1 in einen formschlüssigen Eingriff mit der Rollenkette 28. Infolge des durch die vorgespannte Torsionsfederwelle 50 auf das Zahnrad 46 1 ausgeübte Moment wird eine Antriebskraft von dem Zahnrad 46 1 auf die Rollenkette 28 übertragen, so das hierüber die Förderpalette angehoben wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Umlaufförderer
- 20
- Führungsbahn
- 22
- Führungsbahn
- 24
- Übergabevorrichtung
- 26
- Führungschiene
- 28
- Formschlusselement
- 30
- Förderpalette
- 32
- Hubzylinderanordnung
- 34
- Rollen
- 36
- Grundplatte
- 38
- Gleitfläche
- 40
- Speichereinrichtung
- 42
- Federspeicher
- 44
- Formschlusselement
- 46
- Zahnrad
- 48
- Torsionsfedermittel
- 50
- Torsionsfederwelle
- 52
- Lageraufnahme
- 54
- Lageraufnahme
- 60
- Arretierungsmittel
- 62
- Verriegelungsstift
