DE102018217958A1

DE102018217958A1 - Transportsystem zum Transport von Behältern entlang einer Transportbahn und Laufwagen

Info

Publication number: DE102018217958A1
Application number: DE102018217958.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Neubauer
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2020-04-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Transportsystem zum Transport von Behältern (21) entlang einer Transportbahn (2), wobei die Transportbahn einen Langstator (7), eine erste (5) und eine zweite Führungslauffläche (6) umfasst. Eine Vielzahl von Laufwägen ist bewegbar an der Transportbahn angeordnet, wobei jeder der Laufwägen ein Sekundärteil (15) zur magnetischen Wechselwirkung mit dem Langstator und mehrere Rollen (13, 14) umfasst. Jeder der Laufwägen umfasst wenigstens einen Ausleger. Eine Anordnung der Rollen auf jedem der Laufwägen ist derart ausgestaltet, dass eine Ausrichtung jedes der Laufwägen an der Transportbahn durch die Rollen in Kombination mit dem Ausleger erreicht wird und die Laufwägen derart ausgestaltet sind, dass sie ineinander fahrbar sind, wobei der minimale Teilungsabstand (22) kleiner als eine oder gleich einer Breite (23) des Laufwagens in Transportrichtung (19) ist. Weiter betrifft die Erfindung einen entsprechenden Laufwagen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transportsystem zum Transport von Behältern entlang einer Transportbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Laufwagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
Stand der Technik
Linearmotoren, insbesondere Langstatorlinearmotoren, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Anforderungen, die an ein Fahrwerk für Langstatorlinearmotoren gestellt werden, widersprechen sich zum Teil, weshalb immer abgewogen werden muss, welches Kriterium bei der entsprechenden Anwendung eine höhere Priorität hat. Diese Anforderungen sind unter anderem: a) lange Standzeit der Laufrollen, Robustheit: erfordert eher große Laufrollen, b) kleine Abmessungen des Laufwagens, um zwei benachbarte Laufwägen auf einen möglichst kleinen Teilungsabstand zusammenfahren zu können: erfordert eher kleine Laufrollen, c) preisgünstige Produktion: möglichst wenig Bauteile, d) präzise Ausrichtung der Laufrollen: insbesondere in Kurven kann bei manchen Fahrwerken eine aktive Lenkung der Rollen erforderlich sein, um Spurfehler und somit Verschleiß zu vermeiden; erfordert mehrere Bauteile. Ein Shuttle besteht meist aus einem Grundkörper, mehreren Rollen, einem Werkzeug, das z.B. zur Aufnahme von Behältern dient und einem Sekundärteil. Durch das Sekundärteil (Permanent- und/oder Elektromagnet) wird die Bewegung des Shuttles im Zusammenwirken mit dem Stator erzeugt.
DE 10 2015 226 139 A1 offenbart ein lineares Transportsystem zum Transport von Behältern mit einer Transportbahn mit wenigstens einem Langstator und einer Vielzahl von Transportelementen zum Transportieren von Behältern. Die Transportelemente sind bewegbar an der Transportbahn angeordnet und weisen jeweils wenigstens ein Sekundärteil zur magnetischen Wechselwirkung mit dem Langstator auf, wobei das Transportsystem eine minimale Transportteilung aufweist. Ein Transportelement kann mehrere in Längsrichtung beabstandete Rollen aufweisen. Die Rollen können an geeigneten, vorspringenden Teilen der Front- und Rückseiten des Transportelements angeordnet sein. Um sich nicht gegenseitig zu behindern können die Rollen der Front- gegenüber den Rollen der Rückseite um 90° verkippt angeordnet sein. Bei gleichbleibendem Rollenabstand ermöglichen die Transportelemente eine kleinere Transportteilung und somit einen höheren Durchsatz an Behältern pro Zeiteinheit.
DE 10 2011 078 555 A1 offenbart eine Transportbahn, an der eine Führungsschiene angeordnet ist, entlang derer eine Vielzahl von Transporteinheiten gefördert werden kann.
Eine Transporteinheit umfasst ein heb- und senkbar sowie drehbar angeordnetes Transportelement, das eine Halteeinrichtung für einen Gegenstand umfasst.
Das Heben bzw. Senken des Transportelements bei der Transportvorrichtung erfolgt mittels einer ortsfest an der Transportbahn angeordneten Führung. Die schienenartige Führung ist von einem im Querschnitt U-förmigen Führungselement umfasst, das am oberen Ende des einen stangenförmigen Abschnitt aufweisenden Transportelements angeordnet ist. Bei der Förderung des Transportelements in Förderrichtung wird somit das Transportelement durch seinen Eingriff mit der Führung entsprechend der Anordnung bzw. Neigung der Führung auf bzw. ab bewegt.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Transportsystem mit robusten Laufwägen zur Verfügung zu stellen, die trotzdem einen kleinen Teilungsabstand und somit einen hohen Durchsatz an Behältern pro Zeiteinheit ermöglichen.
Lösung
Die Aufgabe wird gelöst durch das Transportsystem nach Anspruch 1 und den Laufwagen nach Anspruch 11. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen offenbart.
Das erfindungsgemäße Transportsystem zum Transport von Behältern entlang einer Transportbahn umfasst die Transportbahn mit einem Langstator, einer ersten Führungslauffläche und einer zweiten Führungslauffläche. Zudem umfasst das Transportsystem eine Vielzahl von Laufwägen, die bewegbar an der Transportbahn angeordnet ist, wobei jeder der Laufwägen ein Sekundärteil zur magnetischen Wechselwirkung mit dem Langstator und mehrere Rollen umfasst. Jeder der Laufwägen umfasst wenigstens einen Ausleger. Eine Anordnung der Rollen auf jedem der Laufwägen ist derart ausgestaltet, dass eine Ausrichtung jedes der Laufwägen an der Transportbahn durch die Rollen in Kombination mit dem Ausleger erreicht wird. Die Laufwägen sind derart ausgestaltet, dass sie ineinander fahrbar sind, wobei der minimale Teilungsabstand kleiner als eine oder gleich einer Breite des Laufwagens in Transportrichtung ist.
Unter dem Transport von Behältern kann auch ein Schieben oder Befördern von Behältern verstanden werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind unter dem Begriff „Behälter“ Gefäße, Flaschen, Dosen, Gläser mit und ohne Schraubverschluss zu verstehen, allgemeiner aber auch Verschlüsse oder Rüstteile.
Die Ausrichtung des Laufwagens wird nicht alleine durch die Rollen definiert, sondern die Ausrichtung wird wie angegeben erst in Kombination der Rollen mit dem Ausleger erreicht.
Die Laufwägen können sehr robust sein, da es möglich ist, Rollen mit einem solchen Durchmesser zu verwenden, bei denen der Verschleiß gering ist und die sehr belastbar sind. Der Durchmesser der Rollen kann 90% bis 95% des zu erreichenden minimalen Teilungsabstands betragen. Ein minimaler Teilungsabstand kann bei einem Ineinanderfahren von zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Laufwägen, die an der Transportbahn angeordnet sind, erreicht werden. Somit wird eine minimale Teilung erreicht, die kleiner als die oder gleich der Breite des Laufwagens in Transportrichtung ist.
Ein Großteil der Kräfte, die bei der Verwendung der Laufwägen, auf einen Laufwagen wirken, kann von den Rollen aufgenommen werden, so dass der Ausleger nur gering belastet wird. Die Rollen, das Sekundärteil und der Ausleger können an einem Grundkörper des Laufwagens angeordnet sein.
Umfasst der Ausleger beispielsweise einen Auslegerarm und ein an einem Ende davon angeordnetes Führungselement, das auf einer Führungslauffläche, die Teil des Transportsystems sein kann, gelagert sein kann, so wird durch die Länge des Auslegerarms nur ein kleiner Anteil der Kräfte auf das Führungselement übertragen. Präzisionsanforderungen an das Führungselement sind gering, da vorgegebene Maßabweichungen, beispielsweise durch Verschleiß, die zu einem Spiel des Führungselements führen können, kaum oder keine Auswirkungen auf die Positionsgenauigkeit des Laufwagens bzw. eines Grundkörpers und/oder eines Werkzeugs des Laufwagens hat.
Der Auslegerarm kann stabförmig ausgebildet sein. Ein runder Querschnitt des Stabs kann einen Radius aufweisen, ein rechteckiger Querschnitt kann eine Länge und Breite aufweisen und ein elliptischer Querschnitt kann eine Haupt- und eine Nebenachse aufweisen.
Vorzugsweise weist der Auslegerarm eine Länge auf die mindestens zweimal so groß wie eine Breite des Grundkörpers des Laufwagens sein kann. Die Länge kann auch dreimal, viermal oder mehr mal so groß wie die Breite des Grundkörpers sein.
Beispielsweise kann ein Ausleger derart an dem Grundkörper eines Laufwagens angeordnet sein, dass er bis auf einen physikalischen Kontakt-/Anbringbereich seitlich neben dem Grundkörper verläuft und so bei einem Ineinanderfahren von zwei Laufwägen ein Erreichen des minimalen Teilungsabstands nicht verhindert. „Seitlich neben“ ist hierbei so zu verstehen, dass eine virtuelle Projektion des Querschnitts des Grundkörpers im dreidimensionalen Raum in einer Transportrichtung des Laufwagens nicht von dem Ausleger geschnitten wird, bis auf den zuvor erwähnten Kontakt-/Anbringbereich des Auslegers, insbesondere eines Auslegerarms.
Die Rollen eines Laufwagens können Laufrollen und Führungsrollen umfassen. Bei einer Laufrolle kann die Rotationachse schräg oder senkrecht zu einer Bewegungsebene des Laufwagens stehen, wohingegen bei einer Führungsrolle die in der Bewegungsebene liegt, die somit ausschließlich der Führung, nicht aber der Aufnahme einer Last dient. Unter der Bewegungsebene kann die Ebene angesehen werden, in der der/die Laufwagen/Laufwägen bewegt werden kann/können. Hierbei kann davon ausgegangen werden, dass die Transportbahn in einer Ebene angeordnet ist.
Jede der Führungslaufflächen, wie hier und weiter unten beschrieben, kann eine nach oben und/oder nach unten weisende Fläche eines dreidimensionalen Objekts umfassen und/oder eine Seitenfläche des dreidimensionalen Objekts. Das dreidimensionale Objekt kann ein Blech einer vorgegebenen Dicke sein, wobei das Blech in einer Ebene verlaufen kann oder wobei das Blech gebogen bzw. gefaltet sein kann, so dass es ein Profil bildet. Alternativ kann das dreidimensionale Objekt als massive Führungsschiene oder als hohle Führungsschiene ausgebildet sein.
Die erste Führungslauffläche und die zweite Führungslauffläche können übereinander angeordnet und der Langstator zwischen der ersten Führungslauffläche und der zweiten Führungslauffläche angeordnet sein.
Die erste Führungslauffläche und die zweite Führungslauffläche können jeweils als Führungsschienen ausgebildet sein.
Das Sekundärteil kann mindestens einen Magneten, beispielsweise Permanentmagnet und/oder Elektromagnet, umfassen.
Der Laufwagen kann zwei Laufrollen und drei Führungsrollen umfassen, wobei der Laufwagen sowohl über die Laufrollen als auch über die Führungsrollen an der ersten und zweiten Führungslauffläche beweglich gelagert sein kann. Die Laufrollen und die Führungsrollen können gleiche Durchmesser aufweisen; beispielsweise können die Rollen baugleich ausgebildet sein. Zwei der Führungsrollen können an der äußeren bzw. der inneren seitlichen Oberfläche der ersten Führungslauffläche laufen und die dritte der Führungsrollen kann an der äußeren seitlichen Oberfläche der zweiten Führungslauffläche laufen. Eine der Laufrollen kann auf der nach oben weisenden Oberfläche der ersten Führungslauffläche laufen und die zweite Laufrolle kann auf der nach unten weisenden Oberfläche der zweiten Führungslauffläche laufen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine der Laufrollen auf der nach oben weisenden Oberfläche der ersten Führungslauffläche und die zweite Laufrolle auf der nach unten weisenden Oberfläche der ersten Führungslauffläche laufen kann.
Der Ausleger kann derart ausgestaltet sein, dass er Kräfte in vier Richtungen aufnehmen kann.
Jeder der Laufwägen kann zwei Ausleger umfassen, wobei vorzugsweise jeder der beiden Ausleger Kräfte in zwei Richtungen aufnehmen kann oder wobei einer der beiden Ausleger Kräfte in einer Richtung und der andere der beiden Ausleger Kräfte in drei Richtungen aufnehmen können. Werden zwei Ausleger vorgesehen, so können diese kürzer ausgebildet sein als beispielsweise in dem Fall, wenn nur ein einzelner Ausleger vorgesehen ist. Wenn ein Ausleger einen Auslegerarm umfasst, kann die jeweilige Länge vorzugsweise durch die Länge des Auslegerarms variiert werden.
Sind zwei Ausleger vorgesehen, so können die beiden Ausleger jeweils in Transportrichtung des Laufwagens oder entgegen der Transportrichtung des Laufwagens ausgerichtet sein, oder einer der beiden Ausleger kann in die Transportrichtung des Laufwagens und der andere der beiden Ausleger entgegen der Transportrichtung des Laufwagens ausgerichtet sein.
Die Rotationsachsen aller Rollen des Laufwagens können in einer Ebene senkrecht zur Transportrichtung des Laufwagens angeordnet sein. Vorzugsweise sind Rollen vorgesehen, deren Rotationsachsen senkrecht verlaufen (Führungsrollen) und andere Rollen (Laufrollen), deren Rotationsachsen waagrecht verlaufen.
Alternativ können die Rollen derart angeordnet werden, dass sie nicht in einer Ebene senkrecht zur Transportrichtung des Laufwagens angeordnet sind.
Die Rollen können derart angeordnet sein, dass nur zwei Drehrichtung der Laufwägen frei bleiben und diese jeweils durch den wenigstens einen Ausleger abgefangen werden.
Der wenigstens eine Ausleger eines der Vielzahl der Laufwägen kann mit einem unmittelbar nachfolgenden Laufwagen der Vielzahl der Laufwägen verbunden sein. Jeder Laufwagen würde sich dann auf dem unmittelbar nachfolgenden Laufwagen abstützen und würde somit in definierter Weise auf der ersten und zweiten Führungslauffläche gehalten. Vorzugsweise könnte der wenigstens eine Ausleger eines der Vielzahl der Laufwägen derart mit einem unmittelbar nachfolgenden Laufwagen der Vielzahl der Laufwägen verbunden sein, dass eine lineare Verschiebung der Abstützung des wenigstens einen Auslegers möglich ist.
Der wenigstens eine Ausleger kann auf der ersten Führungslauffläche oder der zweiten Führungslauffläche gelagert werden. Somit können bereits bestehende Elemente des Transportsystems genutzt werden.
Beispielsweise wird insbesondere ein Führungselement des Auslegers auf einer der beiden Führungslaufflächen gelagert. Der Auslegerarm kann als eine starre oder im Wesentlichen starre Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem Führungselement angesehen werden.
Das Transportsystem kann weiter eine dritte Führungslauffläche umfassen, wobei der wenigstens eine Ausleger auf der dritten Führungslauffläche gelagert werden kann. Der Kurvenverlauf der dritten Führungslauffläche kann als eine Parallelkurve zum Kurvenverlauf beispielsweise des Langstators angesehen werden. Es wäre auch denkbar, dass die dritte Führungsfläche unabhängig von dem Kurvenverlauf des Langstators verläuft. Die Parallelkurve des Kurvenverlaufs des Langstators kann als bestehend aus den Punkten der Ebene, die auf der Normalen eines Punkts des Kurvenverlaufs des Langstators in einem Abstand liegen, angesehen werden. Als Kurvenverlauf der dritten Führungslauffläche bzw. des Langstators können hierbei jeweils eine Mittellinie oder eine Kante der dritten Führungslauffläche bzw. des Langstators auf der Außenseite der Transportbahn angesehen werden. Als Außenseite kann hierbei ein Bereich angesehen werden, der außerhalb einer geschlossenen Transportbahn liegt bzw. auf der Seite der Transportbahn, auf der sie den kleinsten Krümmungsradius im Kurvenbereich aufweist.
Die dritte Führungslauffläche kann als Führungsschiene ausgebildet sein.
Jeder der Ausleger kann wenigstens ein Führungselement umfassten, wobei vorzugsweise das Führungselement mittels eines Wälzlagers, eines Gleitlagers, eines Magnetlagers oder einer Ultraschallbeaufschlagung auf einer der Führungslaufflächen des Transportsystems oder auf einem unmittelbar nachfolgenden Laufwagen gelagert werden kann.
Ein Führungselement kann derart ausgebildet sein, dass es die dritte Führungslauffläche, die beispielsweise einen runden Querschnitt aufweist, ganz umfasst, d.h., dass beispielsweise ein Führungselement eine durchgehende Bohrung aufweist, durch die diese dritte Führungslauffläche verläuft.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Führungselement eine Rolle umfasst, die auf einer Unterseite der dritten Führungslauffläche gelagert ist; die dritte Führungslauffläche kann einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
Alternativ kann ein Führungselement zwei Rollen umfassen, von denen eine auf einer Unterseite der dritten Führungslauffläche und die andere Rolle auf einer Oberseite der dritten Führungslauffläche gelagert ist; die dritte Führungslauffläche kann einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
Ein Führungselement kann an einem Ende eines Auslegerarms vorgesehen sein, der von dem Ausleger umfasst wird.
Ein erfindungsgemäßer Laufwagen zur Verwendung an einer Transportbahn umfasst ein Sekundärteil mit wenigstens einem Magneten, mehrere Rollen und wenigstens einen Ausleger, wobei eine Anordnung der Rollen auf dem Laufwagen derart ausgestaltet ist, dass eine Ausrichtung des Laufwagens an der Transportbahn durch die Rollen in Kombination mit dem Ausleger erreicht wird.
Ein solcher Laufwagen kann in dem oben oder weiter unten beschriebenen Transportsystem verwendet werden und kann alle Eigenschaften der in diesem Zusammenhang beschriebenen Transportwägen aufweisen.
Der wenigstens eine Ausleger kann derart ausgestaltet sein, dass er Kräfte in vier Richtungen aufnehmen kann.
Der Laufwagen kann zwei Ausleger umfassen, wobei jeder der beiden Ausleger Kräfte in zwei Richtungen aufnehmen kann oder wobei einer der beiden Ausleger Kräfte in einer Richtung und der andere der beiden Ausleger Kräfte in drei Richtungen aufnehmen können, wobei vorzugsweise die beiden Ausleger jeweils in eine Transportrichtung des Laufwagens oder entgegen der Transportrichtung des Laufwagens ausgerichtet sind, oder wobei vorzugsweise einer der beiden Ausleger in die Transportrichtung der Laufwägen und der andere der beiden Ausleger entgegen der Transportrichtung der Laufwägen ausgerichtet sind.
Rotationsachen der Rollen können in einer Ebene senkrecht zu einer Transportrichtung des Laufwagens angeordnet sein, wobei vorzugsweise die Rollen derart angeordnet sind, dass nur eine Drehrichtung frei bleibt und diese durch den wenigstens einen Ausleger abgefangen wird.
Der wenigstens Ausleger kann wenigstens ein Führungselement umfassen, wobei vorzugsweise das wenigstens eine Führungselement mittels eines Wälzlagers, eines Gleitlagers, eines Magnetlagers oder einer Ultraschallbeaufschlagung gelagert sein kann.
Die beigefügten Figuren stellen beispielhaft zum besseren Verständnis und zur Veranschaulichung Aspekte der Erfindung dar. Es zeigt:

1 eine Schrägansicht eines Laufwagens, der auf einer Transportbahn angeordnet ist,
2 eine Ansicht des Laufwagens von vorne,
3 eine Draufsicht auf den Laufwagen,
4 eine Schrägansicht mehrerer der Laufwägen, die an der Transportbahn angeordnet sind und
5 eine Draufsicht auf die Darstellung der 4.

In den im Folgenden beschriebenen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente. Zur besseren Übersichtlichkeit werden gleiche Elemente nur bei ihrem ersten Auftreten beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass sie mit Bezug auf eine der Figuren beschriebenen Varianten und Ausführungsformen eines Elements auch auf die entsprechenden Elemente in den übrigen Figuren angewendet werden können.
1 zeigt eine Schrägansicht eines Laufwagens 1, einer Transportbahn 2 und einer Führungsschiene 3 für einen Ausleger 4 des Laufwagens 1. Die Transportbahn 2 umfasst eine erste Führungsschiene 5, eine zweite Führungsschiene 6 und einen Langstator 7, wobei die beiden Führungsschienen 5, 6 fluchtend übereinander und der Langstator 7 zwischen den beiden Führungsschienen 5, 6 angeordnet sind. Die Transportbahn 2 ist im Allgemeinen eine geschlossene Bahn, so dass der Laufwagen 1 umlaufen kann. Der Langstator 7 umfasst in der Darstellung ein gerade ausgebildetes Langstatorsegment 8 und zwei gebogen ausgebildete Langstatorsegmente 9, 10. Der Kurvenverlauf der ersten und zweiten Führungsschienen 5, 6 und der Kurvenverlauf des Langstators 7 entsprechen sich im Wesentlichen. In manchen Bereichen kann es sinnvoll sein, dass die Führungsschienen 5, 6 und das Langstatorsegment 8 nicht parallel verlaufen. So kann es vorteilhaft sein, wenn z.B. der Luftspalt zwischen dem Sekundärelement 15 und dem Langstatorsegment 8 im Geradbereich einen anderen Wert aufweist wie in den zwei gebogenen Langstatorsegmenten 9, 10. Das heißt, das Sekundärelement 15 kann sich im Bereich der beiden gebogenen Langstatorsegmenten 9, 10 näher am Langstatorsegment 8 befinden als auf der Geraden. Die unterschiedlichen Abstände können durch den Kurvenverlauf der Führungsschienen sichergestellt werden.
Die Führungsschiene 3 für den Ausleger 4, im Folgenden dritte Führungsschiene 3 genannt, ist seitlich versetzt zu der zweiten Führungsschiene 6 und unterhalb (oder oberhalb) derer auf der Außenseite (oder Innenseite) der Transportbahn 2 angeordnet. Als Außenseite wird hierbei ein Bereich angesehen, der außerhalb einer geschlossenen Transportbahn 2 liegt bzw. auf der Seite der Transportbahn 2, auf der sie den größten Krümmungsradius im Kurvenbereich aufweist.
Der Kurvenverlauf der dritten Führungsschiene 3 kann als eine Parallelkurve zum Kurvenverlauf beispielsweise des Langstators 7 angesehen werden. Die Parallelkurve des Kurvenverlaufs des Langstators 7 kann als bestehend aus den Punkten der Ebene, die auf der Normalen eines Punkts des Kurvenverlaufs des Langstators 7 in einem Abstand liegen, angesehen werden. Als Kurvenverlauf der dritten Führungsschiene 3 bzw. des Langstators 7 kann hierbei jeweils eine Mittellinie oder eine Kante der dritten Führungsschiene 3 bzw. des Langstators 7 auf der Außenseite der Transportbahn 2 angesehen werden.
Der Laufwagen 1 umfasst einen Grundkörper 11, an dem der Ausleger 4, ein Werkzeug 12, zwei Laufrollen 13 und drei Führungsrollen 14 sowie ein Sekundärelement 15 angeordnet sind. Der Laufwagen 1 ist sowohl über die Laufrollen 13 als auch über die Führungsrollen 14 an der ersten 5 und zweiten Führungsschiene 6 beweglich gelagert. Die Laufrollen 13 und die Führungsrollen 14 weisen einen gleichen Durchmesser auf. Das Werkzeug 12 kann bezüglich des Grundkörpers 11 bewegbar ausgebildet sein.
Der Ausleger 4 umfasst einen Auslegerarm 19 und ein an einem Ende des Auslegerarms 19 angeordnetes Führungselement 20. Der Ausleger 4 ist hier in Transportrichtung 19 gesehen hinter dem Grundkörper 11 angeordnet. Das Führungselement 20 ist auf der dritten Führungsschiene 3 gelagert.
Das Sekundärelement 15 kann wenigstens einen Magneten umfassen. Die benachbarten Oberflächen des Sekundärelements 15 und des Langstators 7, d.h., die sich gegenüberstehenden magnetisch wechselwirkenden Oberflächen dieser Elemente, sind in der Darstellung parallel zueinander in einer vertikalen Ebene angeordnet. Unter einer vertikalen Ebene ist hierbei eine Ebene zu verstehen, zu der die Richtung der Schwerkraft parallel ist. Somit wirkt die magnetische Anziehung zwischen dem Sekundärelement 15 und dem Langstator 7 senkrecht zu dieser Ebene. Es wäre auch denkbar, dass der Laufwagen 1 und die Führungsschienen 3, 5, 6 sowie das Langstatorsegment 8 um 90° Grad gedreht werden, so dass der Grundkörper 11 horizontal ausgerichtet ist statt vertikal.
Für die weitere Beschreibung des Laufwagens 1 wird eine Bewegungsebene definiert, wobei unter einer Bewegungsebene die Ebene zu verstehen ist, in der der Laufwagen 1 bewegt werden kann. Hierbei wird davon ausgegangen, dass die gesamte Transportbahn 2 bzw. der dargestellte Teilabschnitt der Transportbahn 2 in einer Ebene angeordnet ist. Beispielsweise kann die Bewegungsebene die nach oben weisende Oberfläche 16 der ersten Führungsschiene 5 umfassen, d.h., der Normalenvektor der Bewegungsebene steht senkrecht auf der nach oben weisenden Oberfläche 16 der ersten Führungsschiene 5. Alternativ kann die Bewegungsebene die nach unten weisende Oberfläche der ersten Führungsschiene 5, die nach oben weisende Oberfläche 18 der zweiten Führungsschiene 6, die nach unten weisende Oberfläche der ersten Führungsschiene 6, die nach oben weisende Oberfläche 17 des Langstators 7 oder die nach unten weisende Oberfläche des Langstators umfassen.
Die Rotationsachse jeder der Laufrollen 13 ist parallel zur Bewegungsebene ausgerichtet, während die Rotationsachse jeder der Führungsrollen 14 senkrecht zur Bewegungsebene ausgerichtet ist. Die Rotationsachsen der beiden Laufrollen 13 und die drei Rotationsachsen der Führungsrollen 14 sind in einer Ebene senkrecht zu der Transportrichtung 19 (in 1 angedeutet durch einen Pfeil) des Laufwagens 1 angeordnet. Die Transportrichtung 19 verläuft parallel zu der Bewegungsebene.
Zur Beschreibung der auf die Laufrollen 13 wirkenden Kräfte wird ein kartesisches Koordinatensystem mit x-, y- und z-Achsen bezüglich des Laufwagens 2 definiert, das mit diesem mitbewegt wird. Die Transportrichtung 19 verläuft somit in x-Richtung. Durch die dargestellte Anordnung der Laufrollen 13 und der Führungsrollen 14 werden sämtliche Kräfte in y- und z-Richtung und außerdem Momente um die x-Achse aufgenommen. Die restlichen Momente um die y- und z-Achse werden durch das Zusammenwirken der Rollen 13, 14 mit dem Führungselement 20, das auf der dritten Führungsschiene 3 gelagert ist, aufgenommen.
2 zeigt eine Ansicht des Laufwagens 1 von vorne, d.h. entgegen der Transportrichtung 19 betrachtet. Deutlich wird nun der in dieser Ausführungsform gleiche Durchmesser 24, den die Laufrollen 13 und die Führungsrollen 14 aufweisen. Beispielsweise können die Laufrollen 13 und die Führungsrollen 14 baugleich ausgebildet sein. In anderen Ausführungsformen kann der Durchmesser der Laufrollen auch verschieden groß gewählt werden.
3 zeigt eine Draufsicht auf den Laufwagen 1. Hier wird eine Breite 23 des Grundköpers 11 deutlich, die neben dem Durchmesser 24 der Laufrollen 13 bzw. der Führungsrollen 14 relevant für einen zu erreichenden minimalen Teilungsabstand ist.
4 zeigt eine Schrägansicht mehrerer der Laufwägen 1₁ , 1₂ , 1₃ , die an der Transportbahn 2 angeordnet sind. Die Transportbahn 2 entspricht der in der 1 bereits beschriebenen Transportbahn 2. Der in der Transportrichtung gesehen vordere Laufwagen 1₁ mit dem Ausleger 4₁ , der einen Auslegerarm 19₁ und ein Führungselement 20₁ umfasst, weist ein Werkzeug 12₁ auf, das einen Behälter 21 hält. Bei den beiden nachfolgenden Laufwägen 1₂ , 1₃ wurde der Übersichtlichkeit wegen jeweils das Werkzeug in der Darstellung weggelassen. Die beiden nachfolgenden Laufwägen 1₂ , 1₃ weisen einen Teilungsabstand 22 auf, wobei der Teilungsabstand 22 nur unwesentlich größer ist als eine Breite 23 des Grundkörpers 11 bzw. ein Durchmesser 24 der Rollen 13, 14. Die Ausleger 4₂ , 4₃ mit den Auslegearmen 19₂ , 19₃ und den Führungselemente 20₂ , 20₃ der beiden nachfolgenden Laufwägen 1₂ , 1₃ behindern sich nicht beim Annähern der beiden Laufwägen 1₂ , 1₃ und auch nicht beim Erreichen des minimalen Teilungsabstands 22.
5 zeigt eine Draufsicht auf der Darstellung von der 4.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015226139 A1 [0003]
DE 102011078555 A1 [0004]

Claims

Transportsystem zum Transport von Behältern (21) entlang einer Transportbahn (2), wobei das Transportsystem umfasst: die Transportbahn (2) mit einem Langstator (7), einer ersten Führungslauffläche (5) und einer zweiten Führungslauffläche (6), eine Vielzahl von Laufwägen (1), die bewegbar an der Transportbahn (2) angeordnet ist, wobei jeder der Laufwägen (1) ein Sekundärteil (15) zur magnetischen Wechselwirkung mit dem Langstator (7) und mehrere Rollen (13, 14) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Laufwägen (1) wenigstens einen Ausleger (4) umfasst, eine Anordnung der Rollen (13, 14) auf jedem der Laufwägen (1) derart ausgestaltet ist, dass eine Ausrichtung jedes der Laufwägen (1) an der Transportbahn durch die Rollen (13, 14) in Kombination mit dem Ausleger (4) erreicht wird und die Laufwägen (1) derart ausgestaltet sind, dass sie ineinander fahrbar sind, wobei der minimale Teilungsabstand (22) kleiner als eine oder gleich einer Breite (23) des Laufwagens (1) in Transportrichtung (19) ist.
Das Transportsystem nach Anspruch 1, wobei der Ausleger (4) derart ausgestaltet ist, dass er Kräfte in vier Richtungen aufnehmen kann.
Das Transportsystem nach Anspruch 1, wobei jeder der Laufwägen (1) zwei Ausleger umfasst, wobei vorzugsweise jeder der beiden Ausleger Kräfte in zwei Richtungen aufnehmen kann oder wobei einer der beiden Ausleger Kräfte in einer Richtung und der andere der beiden Ausleger Kräfte in drei Richtungen aufnehmen können.
Das Transportsystem nach Anspruch 3, wobei die beiden Ausleger jeweils in Transportrichtung (19) der Laufwägen (1) oder entgegen der Transportrichtung (19) der Laufwägen (1) ausgerichtet sind, oder wobei einer der beiden Ausleger in die Transportrichtung (19) der Laufwägen (1) und der andere der beiden Ausleger entgegen der Transportrichtung (19) der Laufwägen (1) ausgerichtet sind.
Das Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Rotationsachen aller der Rollen (13, 14) in einer Ebene senkrecht zur Transportrichtung (19) angeordnet sind.
Das Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Rollen (13, 14) derart angeordnet sind, dass nur zwei Drehrichtungen der Laufwägen (1) frei bleiben und diese jeweils durch den wenigstens einen Ausleger (4) abgefangen werden.
Das Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der wenigstens eine Ausleger (4) eines der Vielzahl der Laufwägen (1) mit einem unmittelbar nachfolgenden Laufwagen (1) der Vielzahl der Laufwägen (1) verbunden ist.
Das Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der wenigstens eine Ausleger (4) auf der ersten Führungslauffläche (5) oder der zweiten Führungslauffläche (6) gelagert wird.
Das Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter umfassend eine dritte Führungslauffläche (3), wobei der wenigstens eine Ausleger (4) auf der dritten Führungslauffläche (3) gelagert wird.
Das Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei jeder der Ausleger (4) wenigstens ein Führungselement (20) umfasst, wobei vorzugsweise das Führungselement (20) mittels eines Wälzlagers, eines Gleitlagers, eines Magnetlagers oder einer Ultraschallbeaufschlagung auf einer der Führungslaufflächen (3, 5, 6) des Transportsystems oder auf einem unmittelbar nachfolgenden Laufwagen (1) gelagert ist.
Laufwagen (1) zur Verwendung an einer Transportbahn (2), wobei der Laufwagen umfasst: ein Sekundärteil (15) umfassend wenigstens einen Magneten, mehrere Rollen (13, 14), gekennzeichnet durch wenigstens einen Ausleger (4), wobei eine Anordnung der Rollen (13, 14) auf dem Laufwagen (1) derart ausgestaltet ist, dass eine Ausrichtung des Laufwagens (1) an der Transportbahn (2) durch die Rollen (13, 14) in Kombination mit dem Ausleger (4) erreicht wird.
Der Laufwagen nach Anspruch 11, wobei der wenigstens eine Ausleger (4) derart ausgestaltet ist, dass er Kräfte in vier Richtungen aufnehmen kann.
Der Laufwagen nach Anspruch 11 umfassend zwei Ausleger, wobei jeder der beiden Ausleger Kräfte in zwei Richtungen aufnehmen kann oder wobei einer der beiden Ausleger Kräfte in einer Richtung und der andere der beiden Ausleger Kräfte in drei Richtungen aufnehmen können, wobei vorzugsweise die beiden Ausleger jeweils in eine Transportrichtung (19) des Laufwagens (1) oder entgegen der Transportrichtung (19) des Laufwagens (1) ausgerichtet sind, oder wobei vorzugsweise einer der beiden Ausleger in die Transportrichtung (19) der Laufwägen (1) und der andere der beiden Ausleger entgegen der Transportrichtung (19) der Laufwägen (1) ausgerichtet sind.
Der Laufwagen nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei Rotationsachen der Rollen (13, 14) in einer Ebene senkrecht zu einer Transportrichtung (19) des Laufwagens (1) angeordnet sind, wobei vorzugsweise die Rollen (13, 14) derart angeordnet sind, dass nur eine Drehrichtung frei bleibt und diese durch den wenigstens einen Ausleger (4) abgefangen wird.
Der Laufwagen nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der wenigstens Ausleger (4) wenigstens ein Führungselement (20) umfasst, wobei vorzugsweise das wenigstens eine Führungselement (20) mittels eines Wälzlagers, eines Gleitlagers, eines Magnetlagers oder einer Ultraschallbeaufschlagung lagerbar ist.