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Die Erfindung betrifft ein Fördersystem und ein Verfahren zum Betreiben des Fördersystems.
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Im Stand der Technik sind diverse sogenannten „Stetigfördersysteme“ und „Unstetigfördersysteme“ bekannt. Zu den Stetigfördersystemen gehören die Kreis- und Schleppförderer, Ober- und Unterflurförderer, Rollenförderer, Gurtförderer und Tragekettenförderer. Zur Beförderung von hängenden Werkstücken und Bauteilen werden üblicherweise Kreisförderer eingesetzt.
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Der Kreisförderer besteht aus einer Endloskette, die in einem (meist unten offenen) C-Schienenprofil umläuft. An dieser Kette sind einzelne Gehänge befestigt, die wiederum das Fördergut tragen. Durch Tragrollen an der Kette werden das Eigengewicht der Kette sowie das Gewicht der angehängten Werkstücke und Gehänge auf die Schiene übertragen. Die Kreisfördertechnik basiert demnach auf einem Führungs- und Tragprofil und einer Kette für die Belastungsaufnahme und das Fortbewegen des Transportgutes. Der Kreisförderer ermöglicht zum Beispiel eine Zwangsverkettung von Verfahrensbereichen, die kontinuierlich getaktet oder in Zeitintervallen mit konstanter oder regelbarer Geschwindigkeit durchfahren werden.
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Die Kettenglieder der Kette sind durch Kettengelenke so miteinander verbunden, dass der Kreisförderer nicht nur horizontale Bahnen beschreiben, sondern auch Höhenunterschiede überwinden kann. Bei herkömmlichen Kreisförderer werden die Gehänge in gleichmäßigen Abständen direkt an der Kette befestigt. Um die Bewegung zu stoppen muss die Kette angehalten werden.
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Bei sogenannten Schleppkettenkreisförderern (auch als Power & Free Systeme bekannt) wird jedes Werkstück an einem kleinen Laufwagen angehängt. Das Power & Free-System basiert üblicherweise auf zwei übereinander angeordneten Schienen. Die obere Schiene, der Power-Strang, arbeitet wie ein herkömmlicher Kreisförderer. Die endlose Förderkette läuft kontinuierlich und hat in bestimmten Abständen Mitnehmer. Die untere Schiene, der Free-Strang, trägt die Last.
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Die Laufwagen laufen demnach in einer gegenüber der Kettenschiene separaten unteren Schiene und sind an die Kette gekoppelt. Diese können aber bei Bedarf ausgekoppelt werden.
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Aus der
DE 2340806 A1 ist z. B. eine Vorrichtung zum Transportieren von Gegenständen mit Hilfe von Gehängen bekannt, die an Schienen geführt sind, mit einem Bahnkurven aufweisenden Kreisförderer und an dem die Gegenstände mit ihrer größeren Abmessung quer zu der Schiene des Kreisförderers bewegbar sind, mit Übergabevorrichtungen zum Übergeben der Gegenstände an eine andere Förderstrecke.
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Aus der
DD 150863 A1 ist ein Förderungssystem bekannt, welches entlang einer horizontalen kreisförmigen Bahn mit einer Mehrzahl einreihig angeordneter Speicherplätze und radial gerichteten Zug- und Schubvorrichtungen ausgebildet ist. Dabei wird ein Kreisförderer verwendet. Hiermit soll die Flexibilität erhöht und das Speichervolumen verbessert werden, was durch eine höhere Anzahl von Speicherplätzen und eine wahlfreie gleichzeitige Belegung mehrerer freier Speicherplätze ermöglicht wird.
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Nachteilig bei den im Stand der Technik bekannten Fördersystemen sind der hohe Investitions- und Wartungsaufwand, die hohe Geräuschbelastung durch Aus- und Einklinken der Laufwerke und der Umstand, dass keine unterschiedlichen Fördergeschwindigkeiten in einem Förderkreis realisierbar sind. Ein ganz wesentlicher weiterer Nachteil der bekannten Kreisförderer liegt darin, dass das Fördergut und demnach die Gehänge nur an ganz bestimmten Positionen, wie zum Beispiel an Schleusen oder Weichen, aus oder in den Förderkreis herausgenommen bzw. eingebracht werden können. Andernfalls müsste die kontinuierlich laufende Kette gestoppt werden, womit aber sämtliche Gehänge angehalten werden, wenn eine Last zwischendurch abgenommen werden soll. Bei herkömmlichen Systemen können weitere Gehänge demnach nur über entsprechende Einkopplungsvorrichtungen und/oder Koppelweichen in die Kreisförderbahn bzw. in das Power & Free System eingebracht werden.
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Es ist demnach Aufgabe der vorliegenden Erfindung, vorbesagte Nachteile zu überwinden und ein flexibles und kostengünstiges Fördersystem bereit zu stellen, welches es insbesondere ermöglicht auf einfache Weise weitere Förderwägen oder Gehänge direkt in den Transportkreislauf einzukoppeln oder herauszunehmen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 und Patentanspruch 10 gelöst.
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Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es eine rotierende Bewegung einer Antriebswelle für die Vortriebsbewegung eines direkt mit der Antriebswelle (Förderwelle) gekoppelten Förderwagens zu nutzen. Die Förderwägen können in einem gewünschten Abstand einfach mit ihren Kopplungselementen auf die Antriebswelle aufgesetzt werden und je nach Relativstellung der Kopplungselemente einen Vortrieb erfahren.
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Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, die Kopplungselemente als Förderrollen auszubilden, mit denen der Förderwagen auf der Förderwelle unmittelbar auflagert. Ein weiterer Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass der Anstellwinkel d. h. der Relativwinkel zwischen den Förderrollen des Förderwagens und der Achse der Förderwelle verändert werden kann. Bei einer Parallelstellung werden daher nur die Förderrollen um ihre Drehachse gegedreht, ohne dass sich der Förderwagen in eine Förderrichtung entlang einer Förderbahn bewegen würde (Pufferstellung).
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Wird aber ein Kippen oder Drehen der Förderrollen des Förderwagens aus der Parallelstellung in eine Schrägstellung zur Drehachse der Förderwelle bewirkt, kommt es zu einem Vortrieb des Förderwagens und dieser bewegt sich entlang der Förderwelle (Förderstellung). Aufgrund der Schrägstellung wirken Reibungskräfte, die einen „schraubenartigen“ Vortrieb bewirken. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Dreh- oder Kippunkt weiter zur Mittelachse der Rolle
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Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass je nachdem ob sich die Förderrollen in der Pufferstellung oder Förderstellung befinden, der Förderwagen entweder stillsteht oder in Förderrichtung entlang der Förderwelle bewegt wird.
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Zusätzliche oder nicht mehr benötigte Förderwagen können einfach auf die Förderwelle aufgesetzt bzw. von dieser entnommen werden.
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Erfindungsgemäß wird daher ein Fördersystem zum Transportieren von Gegenständen mit Hilfe von einem oder mehreren Förderwagen vorgeschlagen, umfassend eine Förderbahn, ausgebildet aus einer um eine Drehachse drehend antreibbaren Förderwelle, wobei jeder der Förderwägen wenigstens zwei drehbare Förderrollen aufweist, die sich um ihre Drehachse drehen können, wobei der betreffende Förderwagen mit den Förderrollen auf der Förderwelle auflagert und wobei ferner die Ausrichtung der Drehachsen der Förderrollen eines Förderwagens gegenüber der Drehachse der Förderwelle zumindest in einem bestimmten Winkelbereich φ einstellbar ist.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Förderrollen eines Förderwagens mit ihren jeweiligen Drehachsen in eine Parallelausrichtung zur Drehachse der Förderwelle gebracht werden können, in der der betroffene Förderwagen auch bei drehender Förderwelle keinen Vortrieb entlang der Förderbahn d. h. entlang der Förderwelle erfährt. Somit lassen sich durch geeignete Stellung der Förderrollen zur Drehachse der Förderwelle die Förderwagen an einer Position der Förderwelle anhalten.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Förderrollen eines Förderwagens mit ihren Drehachsen in eine gegenüber der Drehachse der Förderwelle um den Winkel φ innerhalb einer durch die Drehachse verlaufenden Vertikalebene gekippte Position gebracht werden können, in der der betroffene Förderwagen bei drehender Förderwelle einen Vortrieb entlang der Förderbahn erfährt und dadurch auf der Förderwelle befördert wird. Je nach Kippwinkel der Förderrollen sowie Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit der Förderwelle kann die Geschwindigkeit und damit der Vortrieb eines Förderwagens entlang der Förderwelle eingestellt werden.
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Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Förderwägen vorzugsweise jeweils vier Förderrollen besitzen, deren tangentiale Anlagepunkte am Außenmantel der Förderwelle in einer Horizontalebene liegen. Auf diese Weise kann eine besonders stabile und bevorzugte Lagerung der Förderwägen erzielt werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jeweils ein Paar aus zwei Förderrollen auf der Förderwelle jeweils im Bereich des rechten oberen und des linken oberen Viertelkreissegments auf dem Außenmantel aufliegen.
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Eine weitere denkbare Ausgestaltung besteht darin, dass der tangentiale Anlagepunkt einer der Förderrollen am Außenmantel der Förderwelle in etwa in einem Winkelbereich α um die Drehachse der Förderwelle herum zwischen 30° und 60° bzw. einem Winkelbereich zwischen 300° bis 330° relativ zu der Vertikalebene durch die Drehachse und die Scheitellinie der Förderwelle. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass in Richtung der Drehachse betrachtet, der Winkel durch einen Stundenzeiger beschrieben werden kann und sich die Anlagepunkte der Förderrollen im Bereich zwischen der 1-Uhr und 2-Uhr Stellung bzw. zwischen der 22-Uhr und 23-Uhr Stellung befinden.
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Weiter bevorzugt ist es, wenn der besagte Winkelbereich zwischen 40° und 50° bzw. zwischen 310° und 320° liegt.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die im Anstellwinkel verstellbaren Förderrollen über eine Kopplungsvorrichtung miteinander zwangsgekoppelt sind, so dass deren Ausrichtungsänderung betreffend ihrer Drehachse nur gemeinsam um einen Winkel φ erfolgen kann. In einer alternativen ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, dass die vorderen und hinteren Rollen jeweils gegenläufig gekippt werden, so dass z.B. die vorderen Rollen um +30° und die hintere Rollen um –30° gekippt werden. Entsprechend wäre dann die Zwangskopplung zwischen den vorderen bzw. hinteren Rollen so zu realisieren, dass die gewünschte Kippstellung erzielt wird.
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Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Förderwägen eine Montagevorrichtung zum Anhängen einer Last oder eines Gegenstandes aufweisen, die zumindest in einem Seitenbereich der Förderrolle offen ausgebildet ist. Mit Vorteil ist der Schwerpunkt bzw. der Aufhängepunkt der Last so gewählt, dass sich der Schwerpunkt unterhalb in etwa mittig zwischen einem vorderen und hinteren Rollenpaar aus Förderrollen befindet. Der Abstand des vorderen Rollenpaares zum hinteren Rollenpaar ist dabei auf die Größe der zu fördernden Gegenstände abzustimmen. Der Förderwagen sollte bei langen größeren Gegenständen daher ggf. genügend lang ausgebildet sein und auch mehrere Aufhänge- oder Befestigungspunkte an der Montagevorrichtung vorsehen, um eine stabile Befestigung der Gegenstände und Lagerung des Förderwagens zu gewährleisten.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Durchmesser Df der Förderrollen kleiner ist als der Durchmesser DW der Förderwelle, vorzugsweise im Bereich von 35% bis 45%, weiter vorzugsweise im Bereich von 40%.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines wie zuvor beschriebenen Fördersystems, wobei die Förderwelle durch einen Antrieb drehend um die Drehachse der Förderwelle angetrieben wird und die Förderrollen eines Förderwagens mit ihren Drehachsen in eine gegenüber der Drehachse der Förderwelle um den Winkel φ innerhalb einer durch die Drehachse verlaufenden Vertikalebene gekippte Position gebracht wird, um den betroffenen Förderwagen bei drehender Förderwelle abhängig von der Drehrichtung der Förderwelle entlang der Förderbahn zu bewegen.
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Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
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Es zeigen:
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1 eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels in einer schematischen Zeichnung;
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2 eine Seitenansicht des Fördersystems aus 1 und
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3 eine weitere Seitenansicht des Fördersystems aus 1 bei der sich die Förderrollen des Förderwagens in einer gekippten Stellung befinden.
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Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 3 näher beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hinweisen.
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Die 1 zeigt eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Fördersystems 1 in einer schematischen Darstellung.
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Das Fördersystem 1 ist ausgebildet zum Transportieren von Gegenständen oder Lasten m mit Hilfe von einem Förderwagen 10. Nur der Einfachheit halber ist lediglich ein Förderwagen 10 dargestellt. Selbstverständlich können entlang der Förderbahn 20 d. h. entlang der Förderwelle 21 auch mehrere erfindungsgemäße Förderwägen 10 hintereinander angeordnet werden.
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Das Fördersystem 1 umfasst eine Förderbahn 20, die aus einer um eine Drehachse A drehend antreibbaren Förderwelle 21 gebildet ist. Die Länge der Förderwelle ist dabei auf die gewünschte Förderaufgabe abstimmbar.
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Der Förderwagen 10 besitzt vier drehbare Förderrollen 11, die jeweils paarweise als vorderes und hinters Förderrollenpaar vorgesehen sind. Die Förderrollen 11 sind alle um je eine Drehachse B drehbar gelagert, wobei die jeweilige Drehachse B der Förderrolle und die Drehachse A der Förderwelle in 1 und 2 parallel zueinander verlaufen.
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Der Förderwagen 10 lagert, wie in der Frontansicht der 1 gut zu erkennen, auf der Förderwelle 21 mit den Förderrollen 11 auf.
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Die Ausrichtung der Drehachsen B der Förderrollen 11 des Förderwagens 10 ist gegenüber der Drehachse A der Förderwelle 21 zumindest in einem bestimmten Winkelbereich φ einstellbar. In 3 ist eine Kippstellung der vorderen und hinteren Förderrollen um einen Winkel von etwa 30° gezeigt.
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Die 2 zeigt in der Seitenansicht eine Position, bei der die Förderrollen 11 des Förderwagens 10 mit ihren Drehachsen B in eine Parallelausrichtung zur Drehachse A der Förderwelle 21 gebracht wurden und der Förderwagen 10 auch bei drehender Förderwelle 21 keinen Vortrieb entlang der Förderbahn 20 erfährt. Hingegen zeigt die 3 in der Seitenansicht eine Position, bei der die Förderrollen 11 des Förderwagens 10 mit ihren Drehachsen B in eine gegenüber der Drehachse A der Förderwelle 21 um den zuvor genannten Winkel φ = 30° innerhalb einer durch die Drehachse A verlaufenden Vertikalebene VE gekippten Position gebracht wurden, in der der betroffene Förderwagen 10 bei drehender Förderwelle 21 einen Vortrieb entlang der Förderbahn 20 erfährt und dadurch auf der Förderwelle 21 befördert wird.
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Die vier Förderrollen 11 liegen an tangentialen Anlagepunkte 12 am Außenmantel 23 der Förderwelle 21 in einer gemeinsamen Horizontalebene auf und liegen demnach jeweils im Bereich des rechten oberen und des linken oberen Mantelsegments auf dem Außenmantel 23 der Förderwelle lediglich auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der tangentiale Anlagepunkt 12 der Förderrollen 11 am Außenmantel 23 der Förderwelle 21 in etwa in einem Winkelbereich α um die Drehachse A von 30° (rechte Rollen in 1) bzw. 330° (linke Rollen in 1) relativ zu der Vertikalebene durch die Drehachse A und die Scheitellinie L der Förderwelle 21.
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Die verstellbaren Förderrollen 11 sind, wie in der 2 und 3 ersichtlich über eine Kopplungsvorrichtung 30 zwangsgekoppelt, so dass deren Ausrichtungsänderung betreffend ihrer Drehachse B nur gemeinsam um einen Winkel φ erfolgen kann, wie dies in der 3 dargestellt ist. Somit werden alle Förderrollen mittels der Kopplungsvorrichtung 30 um den gleichen Anstellwinkel gekippt.
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Der Förderwagen 10 ist mit einer Montagevorrichtung 14 zum Anhängen einer Last oder eines Gegenstandes m ausgebildet. Die Montagevorrichtung 14 ist auf der in 1 rechten Seite der Förderrolle 21 offen ausgebildet. Zum einen ermöglicht dies das einfache Einhängen eines Förderwagens 10 auf die Förderwelle 21. Zum anderen ist es möglich eine Auflagerung oder Zwischenlagerung 25 für die Förderwelle 21 vorzusehen, die eine Bewegung des Förderwagens 10 nicht behindert.
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Ferner ist in 1 ebenfalls dargestellt, dass der Durchmesser Df der Förderrollen 11 deutlich kleiner ist als der Durchmesser DW der Förderwelle 21, vorzugsweise im Bereich von 35% bis 45%, weiter vorzugsweise im Bereich von 40%. Auf diese Weise kann ein besonders effektives Zusammenwirken zwischen Förderwelle und Förderrolle erreicht werden.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2340806 A1 [0007]
- DD 150863 A1 [0008]
