DE102022124268A1

DE102022124268A1 - Belt conveyor with friction-optimized sliding bed

Info

Publication number: DE102022124268A1
Application number: DE102022124268.4A
Authority: DE
Inventors: Johannes Gursch; Michael Steingruber
Original assignee: SSI Schaefer Automation GmbH Austria
Current assignee: SSI Schaefer Automation GmbH Austria
Priority date: 2022-09-21
Filing date: 2022-09-21
Publication date: 2024-03-21
Also published as: WO2024061600A1

Abstract

Es wird ein Bandförderer (10) mit einem richtungsspezifisch optimierten Reibwert offenbart, der aufweist: ein Gleitbett (20) mit einer Stützfläche (34); und ein Band (32), das in Kontakt mit der Stützfläche (34), während ein auf einer Außenseite (42) des Bands (32) ruhendes Stückgut (30) in einer Förderrichtung (23) stromabwärts transportiert wird, entlang der Förderrichtung (23) gleitend über die Stützfläche (34) hinweg bewegt wird; wobei eine Oberfläche der Stützfläche (34) und/oder eine Innenseite des Bands (32) eine Topografie (44) mit einem in einer Vorzugsrichtung (46), die sich von der Förderrichtung (23) unterscheidet, erhöhten Reibwert aufweist.A belt conveyor (10) with a direction-specifically optimized coefficient of friction is disclosed, which has: a sliding bed (20) with a support surface (34); and a belt (32) which is in contact with the support surface (34) while a piece of goods (30) resting on an outer side (42) of the belt (32) is transported downstream in a conveying direction (23), along the conveying direction (23 ) is moved slidingly over the support surface (34); wherein a surface of the support surface (34) and/or an inside of the belt (32) has a topography (44) with an increased coefficient of friction in a preferred direction (46) that differs from the conveying direction (23).

Description

Bandförderer (fachsprachlich auch Förderbänder, Gurtbandförderer oder Gurtförderer genannt) sind, üblicherweise stationäre, Fördereinrichtungen, die zum Bereich der Stetigförderer gehören. Nachfolgend wird zwischen den Begriffen „Band“ und „Gurt“ bzw. „Bandförderer“ und „Gurtförderer“ nicht weiter unterschieden, da diese Begriffe äquivalent sind.Belt conveyors (technically also called conveyor belts, belt conveyors or belt conveyors) are, usually stationary, conveyor devices that belong to the range of continuous conveyors. In the following, no further distinction will be made between the terms “belt” and “belt” or “belt conveyor” and “belt conveyor” as these terms are equivalent.

Förder- und Transportaufgaben werden in der Industrie seit Jahrzehnten durch Bandförderer erledigt. Bandförderer weisen eine sehr hohe Betriebssicherheit auf und haben sich in vielen Einsatzgebieten bewährt. Bandförderer sind zuverlässige Transportsysteme, die ökonomisch, produktiv und umweltfreundlich aufgrund ihres geringen Energiebedarfs arbeiten (Quelle: Wikipedia zu „Förderband“).Conveying and transport tasks have been carried out in industry by belt conveyors for decades. Belt conveyors have a very high level of operational reliability and have proven themselves in many areas of application. Belt conveyors are reliable transport systems that are economical, productive and environmentally friendly due to their low energy requirements (source: Wikipedia on “conveyor belt”).

Bandförderer können Stückgüter in unterschiedlichen Größen, in kleinsten Abmessungen ebenso wie als großflächige Güter, über große Entfernungen transportieren. Hinzu kommt die Fähigkeit der Bandförderer, Stückgüter sowohl horizontal als auch ansteigend oder abfallend fördern zu können. Weitere Vorteile ergeben sich aus der tragenden und damit schonenden Bewegungsart. Das Fördergut wird auf dem Gurt ruhend bewegt. Der weit verzweigte Einsatz in allen Bereichen der Industrie ist außerdem auf die, verglichen mit anderen Stückgutförderern wie z.B. angetriebenen Rollenbahnen etc., preisgünstigere Investition zurückzuführen. Eine Vielzahl von Gurtarten und -materialien für die unterschiedlichsten Einsatzfälle ermöglicht die Lösung nahezu aller Transportprobleme. Es gibt grundsätzlich zwei Bauarten für (last-) tragende Bandförderergestelle, nämlich Gestelle mit Tragrollen TR und Gestelle mit einem Gleitbett GB, siehe 10A und 10B (Quelle: „Handbuch Materialflusstechnik- Stückgutförderer“ von Nobert Axmann, ISBN 3-8169-2198-1). Die vorliegende Offenbarung betrifft Bandförderer mit Gleitbetten.Belt conveyors can transport piece goods in different sizes, from the smallest dimensions to large-scale goods, over long distances. In addition, the belt conveyors have the ability to transport piece goods horizontally as well as ascending or descending. Further advantages arise from the load-bearing and therefore gentle type of movement. The material to be conveyed is moved while resting on the belt. The widespread use in all areas of industry is also due to the cheaper investment compared to other piece goods conveyors such as driven roller conveyors etc. A variety of belt types and materials for a wide variety of applications enable the solution of almost all transport problems. There are basically two types of (load-)bearing belt conveyor frames, namely frames with support rollers TR and frames with a sliding bed GB, see 10A and 10B (Source: “Manual Material Flow Technology – General Cargo Conveyors” by Nobert Axmann, ISBN 3-8169-2198-1). The present disclosure relates to belt conveyors with sliding beds.

Nachteilige Faktoren sind Reibung und Verschleiß. Gleit- bzw. Verschleißbewegungen treten zwischen einer Bandunterseite und dem tragenden Element, oft einer Gleitblechkonstruktion bzw. einem Gleitbett, auf. Da zwischen Reibungs- und Verschleißverhalten ein sehr enger Zusammenhang besteht, ist eine Zuordnung der Einflussfaktoren nur zu beiden Vorgängen gleichzeitig möglich. Die wichtigsten Einflussfaktoren sind: Werkstoff- bzw. Materialpaarung; Oberflächenbeschaffenheit (Rauigkeit, Härte, etc.); Oberflächengestaltung; Zwischenmedien (Schmiermittel, Druckluft, etc.); Flächenpressung; Gleitgeschwindigkeit; und Temperatur. Diese Faktoren wirken gleichzeitig und bedingen sich bzw. hängen voneinander ab, so dass eine Veränderung des Reibverhaltens nicht ohne weiteres nur einem dieser Faktoren zuzuordnen wäre und dass die Veränderung eines der Faktoren auch zu einer Beeinflussung anderer Faktoren führen kann. Im Betrieb tritt bei Bandförderern Gleitreibung und während eines Anlaufvorgangs Haftreibung auf. Zur Beschreibung der Reibungsvorgänge werden die von Amontons und Coulomb aufgestellten Gesetze angewendet. Dabei wird eine proportionale Abhängigkeit der Reibkraft F_R von der Normalkraft F_N angegeben. Der Proportionalitätsfaktor µ ist dabei der Reibwert: µ = F_R/F_N.Disadvantageous factors are friction and wear. Sliding or wear movements occur between the underside of the belt and the supporting element, often a sliding plate construction or a sliding bed. Since there is a very close connection between friction and wear behavior, the influencing factors can only be assigned to both processes at the same time. The most important influencing factors are: material or material pairing; surface quality (roughness, hardness, etc.); surface design; intermediate media (lubricants, compressed air, etc.); surface pressure; sliding speed; and temperature. These factors act simultaneously and are dependent on each other, so that a change in friction behavior cannot easily be attributed to just one of these factors and that a change in one of the factors can also lead to an influence on other factors. Sliding friction occurs in belt conveyors during operation and static friction occurs during a start-up process. The laws established by Amontons and Coulomb are used to describe the friction processes. A proportional dependence of the friction force F _R on the normal force F _N is specified. The proportionality factor µ is the coefficient of friction: µ = F _R /F _N .

Zur Verbesserung des Reibverhaltens, d.h. zur Verringerung des Reibwerts, wurden bereits zahlreiche Materialpaarungen untersucht und getestet. Außerdem gab es bereits Ansätze, Luft in den Bereich zwischen dem Gurt und dem Gleitbett einzubringen, indem für das Gleitbett z.B. Riffelbleche verwendet wurden. Ferner wurde bereits vorgeschlagen, das Gleitbett mit makroskopischen Nuten in Längsrichtung zu versehen, um Luftkanäle unterhalb des Gurts zu erzeugen. Jedoch stellen die Nutränder scharfe (Messer-) Kanten dar, die in einem erhöhten Verschleiß resultieren, insbesondere wenn Stückgüter horizontal schräg auf den Bandförderer eingespeist werden.To improve the friction behavior, i.e. to reduce the coefficient of friction, numerous material pairings have already been examined and tested. There have also already been attempts to introduce air into the area between the belt and the sliding bed, for example by using checker plates for the sliding bed. Furthermore, it has already been proposed to provide the sliding bed with macroscopic grooves in the longitudinal direction in order to create air channels below the belt. However, the groove edges represent sharp (knife) edges, which result in increased wear, especially when piece goods are fed horizontally and obliquely onto the belt conveyor.

Der unerwünschte Versatz des Gurts gegenüber dem Gleitbett wird durch den Einsatz weiterer Bauteile abgeschwächt oder eliminiert. Bei einem Steigbandförderer wird das stromabwärtige Rutschen des Gurts, wenn der Bandförderer angehalten wird, durch entsprechende Bremseinrichtungen verhindert. Beim seitlichen Einschleusen von Stückgütern auf den zentral angeordneten Bandförderer werden Seitenführungen am Rand des Gleitbetts oder Vorsprünge an der Unterseite des Gurts vorgesehen, die formschlüssig in entsprechende Aussparungen im Gleitbett eingreifen. Dies führt zu den oben genannten Nachteilen.The undesirable offset of the belt relative to the sliding bed is weakened or eliminated by using additional components. In the case of an ascending belt conveyor, the downstream slipping of the belt when the belt conveyor is stopped is prevented by appropriate braking devices. When piece goods are introduced laterally onto the centrally arranged belt conveyor, side guides are provided on the edge of the sliding bed or projections on the underside of the belt, which engage positively in corresponding recesses in the sliding bed. This leads to the disadvantages mentioned above.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen verbesserten Bandförderer zu schaffen.It is therefore an object of the present disclosure to provide an improved belt conveyor.

Diese Aufgabe wird durch einen Bandförderer mit einem richtungsabhängig optimierten Reibwert gelöst, der aufweist: ein Gleitbett mit einer Stützfläche; und ein Band, das in Kontakt mit der Stützfläche, während ein auf einer Außenseite des Bands ruhendes Stückgut in einer Förderrichtung stromabwärts transportiert wird, entlang der Förderrichtung gleitend über die Stützfläche hinweg bewegt wird; wobei eine Oberfläche der Stützfläche und/oder einer Innenseite des Bands eine Topografie mit einem, vorzugsweise ausschließlich, in einer Vorzugsrichtung, die sich von der Förderrichtung unterscheidet, erhöhten Reibwert (zwischen den Materialien der Oberseite und der Innenseite) aufweist.This task is solved by a belt conveyor with a directionally optimized coefficient of friction, which has: a sliding bed with a support surface; and a belt which, in contact with the support surface, is slidably moved across the support surface along the conveyance direction while a piece of goods resting on an outside of the belt is transported downstream in a conveying direction; wherein a surface of the support surface and/or an inside of the belt has a topography with an increased coefficient of friction (between the materials of the top and the inside), preferably exclusively in a preferred direction that differs from the conveying direction.

Die Topografie der einander berührenden Oberflächen der Stützfläche und des Bands werden richtungsabhängig (künstlich durch Bearbeitung) eingestellt, indem der Reibwert (zwischen der entsprechenden Materialpaarung) in einer vorab ausgewählten Richtung höher als in einer anderen Richtung eingestellt wird, wobei die andere Richtung vorzugsweise die Förderrichtung ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass das Band in der Förderrichtung einfach über die Stützfläche gleitet, wohingegen bei einer Bewegung des Bands in eine unerwünschte Richtung aufgrund eines höheren Reibwerts ein größerer Widerstand zwischen den sich berührenden Oberflächen entsteht.The topography of the contacting surfaces of the support surface and the belt are adjusted depending on the direction (artificially by machining) by setting the coefficient of friction (between the corresponding material pairing) higher in a preselected direction than in another direction, the other direction preferably being the conveying direction is. In other words, this means that the belt simply slides over the support surface in the conveying direction, whereas when the belt moves in an undesirable direction, greater resistance arises between the contacting surfaces due to a higher coefficient of friction.

Im Falle eines Steigbandförderers kann somit auf Bremsvorrichtungen verzichtet werden, weil das Band nicht stromaufwärts abrutschen kann. Analoges gilt für einen Gefällebandförderer.In the case of an ascending belt conveyor, braking devices can be dispensed with because the belt cannot slip upstream. The same applies to a gradient belt conveyor.

Im Falle eines Zuführfördersystems kann auf eine Seitenführung verzichtet werden, weil das Band des aufnehmenden Bandförderers weniger stark oder gar nicht in der Zuführrichtung (der Zuführförderer) durch das Einspeisen von Stückgütern ausgelenkt wird.In the case of a feed conveyor system, a side guide can be dispensed with because the belt of the receiving belt conveyor is deflected to a lesser extent or not at all in the feed direction (the feed conveyor) by the feeding of piece goods.

Vorzugsweise ist die Vorzugsrichtung (in einer Draufsicht) entgegengesetzt, spitzwinklig schräg oder senkrecht zur Förderrichtung orientiert.Preferably, the preferred direction (in a top view) is oriented opposite, at an acute angle, or perpendicular to the conveying direction.

Die Vorzugsrichtung ist entgegengesetzt zur Förderrichtung orientiert, wenn der Bandförderer ein Steigbandförderer ist.The preferred direction is oriented opposite to the conveying direction if the belt conveyor is an ascending belt conveyor.

Die Vorzugsrichtung ist spitzwinklig schräg oder senkrecht zur Förderrichtung orientiert, wenn der Bandförderer in einem Zuführfördersystem eingesetzt wird, wo sich die Zuführförderer entweder spitzwinklig schräg (in der Förderrichtung betrachtet) oder senkrecht an den zentral angeordneten Bandförderer anschließen.The preferred direction is oriented at an acute angle obliquely or perpendicularly to the conveying direction when the belt conveyor is used in a feed conveyor system where the feed conveyors either adjoin the centrally arranged belt conveyor at an acute angle obliquely (viewed in the conveying direction) or perpendicularly.

Insbesondere wird die Topografie (maschinell) durch das direkte Laserinterferenzstrukturierungsverfahren hergestellt.In particular, the topography is produced (by machine) by the direct laser interference structuring process.

Das direkte Laserinterferenzstrukturierungsverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass mittels Laserinterferenz Material mit einer sehr hohen Auflösung (Mikrometerbereich und darunter) gezielt abgetragen werden kann. Dieses Verfahren eignet sich hervorragend dazu, die Oberflächenbeschaffenheit, d.h. die Topografie, richtungsabhängig in einer vorab bestimmbaren Weise zu verändern.The direct laser interference structuring process is characterized by the fact that material can be specifically removed with a very high resolution (micrometer range and below) using laser interference. This process is ideal for changing the surface texture, i.e. the topography, depending on the direction in a way that can be determined in advance.

Vorzugsweise weist die Topografie ein Mikromuster im Mikrometer- und Submikrometerbereich auf, das sich insbesondere periodisch wiederholt bzw. regelmäßig strukturiert ist.The topography preferably has a micropattern in the micrometer and submicrometer range, which in particular repeats itself periodically or is structured regularly.

Die Bearbeitung der miteinander in Kontakt stehenden Oberflächen im Mikrometerbereich ermöglicht die richtungsabhängige Funktionalisierung der Oberflächen, d.h. die richtungsabhängige Reibwertoptimierung. Dies geht über den „normalen“ Reibwert hinaus, der im makroskopischen Maßstab richtungsunabhängig (und flächenunabhängig) ist.The processing of the surfaces in contact with one another in the micrometer range enables the direction-dependent functionalization of the surfaces, i.e. the direction-dependent optimization of the coefficient of friction. This goes beyond the “normal” coefficient of friction, which is direction-independent (and area-independent) on a macroscopic scale.

Insbesondere wird das Mikromuster aus einer Vielzahl von Vorsprüngen gebildet, die vorzugsweise eine vorab bestimmte Profilform (in der Seitenansicht) aufweisen.In particular, the micropattern is formed from a plurality of projections, which preferably have a predetermined profile shape (in side view).

Die Oberfläche weist also eine vorab bestimmte Textur auf, die ein Gestalter des Bandförderers gezielt vorab, und insbesondere richtungsabhängig, festlegen kann. Die Gestaltung erfolgt insbesondere anwendungsspezifisch.The surface therefore has a predetermined texture that a designer of the belt conveyor can specify in advance, and in particular depending on the direction. The design is particularly application-specific.

Vorteilhafterweise sind die Vorsprünge in Reihen angeordnet. Insbesondere sind die Reihen senkrecht zur Förderrichtung ausgerichtet.The projections are advantageously arranged in rows. In particular, the rows are aligned perpendicular to the conveying direction.

Die reihenweise Anordnung und die Ausrichtung der Reihen erhöhen die Ordnung der Vorsprünge und resultieren deshalb in der gewünschten Richtungsabhängigkeit des optimierten Reibwerts.The row-by-row arrangement and the alignment of the rows increase the order of the projections and therefore result in the desired directional dependence of the optimized coefficient of friction.

Vorzugsweise sind die Vorsprünge zahnförmig ausgebildet, wobei die Vorsprünge jeweils insbesondere eine erste Flanke, die in einer Förderrichtung weniger steil als eine zweite Flanke ansteigt, und die zweite Flanke umfassen, die sich in der Förderrichtung an die erste Flanke anschließt.The projections are preferably tooth-shaped, the projections each in particular comprising a first flank, which rises less steeply in a conveying direction than a second flank, and the second flank, which adjoins the first flank in the conveying direction.

Diese Profilform ist besonders gut für Steigbandförderer geeignet, um ein stromaufwärtiges Verrutschen des Bands zu verhindern, wenn das Band gestoppt wird. Somit kann auf Bremsen verzichtet werden.This profile shape is particularly suitable for ascending belt conveyors to prevent the belt from slipping upstream when the belt is stopped. This means there is no need for brakes.

Alternativ können die Vorsprünge pyramidenförmig ausgebildet sein, wobei die Vorsprünge jeweils vorzugsweise eine erste Flanke, die entgegengesetzt zu einer Zuführrichtung weniger steil als eine zweite Flanke, die in der Zuführrichtung vor der ersten Flanke angeordnet ist, ansteigt, und die zweite Flanke umfassen.Alternatively, the projections can be pyramid-shaped, wherein the projections each preferably have a first flank, which rises less steeply in the opposite direction to a feed direction than a second flank, which is arranged in front of the first flank in the feed direction, and the second flank.

Diese Profilform ist für Zuführfördersysteme besonders geeignet, wo der Bandförderer zentral angeordnet ist und Stückgüter seitlich von einem oder mehreren Zuführförderern aufnimmt. Eine seitliche Auslenkung des Bands wird beim Einschleusen von Stückgütern verringert bzw. verhindert.This profile shape is particularly suitable for feed conveyor systems where the belt conveyor is centrally arranged and picks up piece goods laterally from one or more feed conveyors. A lateral deflection of the belt is reduced or prevented when introducing piece goods.

Insbesondere ist die Topografie in einer Beschichtung(sschicht) ausgebildet.In particular, the topography is formed in a coating (layer).

Die Topografie muss also nicht unmittelbar auf der Oberfläche des Gleitbetts oder der Innenseite des Bands erzeugt werden, sondern kann in einer separaten Schicht ausgebildet werden, die andere Materialeigenschaften als das Gleitbett oder das Band haben kann.The topography therefore does not have to be created directly on the surface of the sliding bed or the inside of the belt, but can be formed in a separate layer, which can have different material properties than the sliding bed or the belt.

Die Beschichtung ermöglicht ferner eine nachträgliche Aufbringung der Topografie auf das Gleitbett und/oder das Band. Die Topografie kann separat vom Gleitbett und/oder Band hergestellt werden. Dies bedeutet, dass die Topografie z.B. erst vor Ort mit dem Gleitbett und/oder dem Band verbunden werden kann. Dies ist insbesondere für eine Nachrüstung von Bestandsbandförderern von Vorteil.The coating also enables the topography to be subsequently applied to the sliding bed and/or the belt. The topography can be created separately from the sliding bed and/or belt. This means that the topography, for example, can only be connected to the sliding bed and/or the belt on site. This is particularly advantageous for retrofitting existing belt conveyors.

Vorzugsweise ist die Topografie in das Gleitbett integriert. Das Gleitbett wird oft aus Metall hergestellt. Die Laser-basierte Erzeugung der Topografie lässt sich auf Metalloberflächen (sowie auch auf Polymeroberflächen) gut erzielen.Preferably the topography is integrated into the sliding bed. The sliding bed is often made of metal. Laser-based generation of topography can be easily achieved on metal surfaces (as well as on polymer surfaces).

Metalle sind abriebfest, so dass Verschmutzungen der Topografie während der Lebenszeit des Bandförderers weniger bedeutend sind.Metals are abrasion resistant, so contamination of the topography is less significant during the life of the belt conveyor.

Insbesondere ist die Topografie lediglich in einem Bereich von seitlich angeordneten Zuführförderern vorgesehen.In particular, the topography is only provided in an area of laterally arranged feed conveyors.

Dies bedeutet, dass sich die Topografie nicht über die gesamte Länge des Bandförderers erstrecken muss. Die Topografie kann abschnittsweise vorgesehen werden. Dies verringert die Kosten des Gesamtsystems. Die Topografie ist nur in solchen Bereichen vorgesehen, wo Störkräfte auftreten können.This means that the topography does not have to extend the entire length of the belt conveyor. The topography can be planned in sections. This reduces the costs of the overall system. The topography is only intended in areas where disruptive forces can occur.

Weiter ist es bevorzugt, wenn die Topografie (auch) in das Band integriert ist.It is further preferred if the topography is (also) integrated into the band.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It is understood that the features of the invention mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the invention.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:

1 ein Blockdiagramm eines Bandförderers;
2 eine Seitenansicht eines Bandförderers gemäß der 1;
3 eine perspektivische Detailansicht einer Topografie;
4 eine schematisierte Draufsicht (4A) und Seitenansicht (4B) der Topografie der 3;
5 eine perspektivische Ansicht eines Steigbandförderers;
6 eine perspektivische Detailansicht einer weiteren Topografie;
7 eine schematische Draufsicht auf die Topografie der 6;
8 eine Draufsicht auf ein Zuführförderersystem;
9 eine Seitenansicht der Topografie der 6 entlang einer Linie IX-IX in 7; und
10 ein konventionelles Bandförderer-Maschinengestell mit einem Gleitbett (10A) und mit Tragrollen (10B).

Further features and advantages of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments with reference to the drawings. Show it:

1 a block diagram of a belt conveyor;
2 a side view of a belt conveyor according to 1 ;
3 a perspective detailed view of a topography;
4 a schematic top view ( 4A) and side view ( 4B) the topography of the 3 ;
5 a perspective view of an ascending belt conveyor;
6 a perspective detailed view of another topography;
7 a schematic top view of the topography of the 6 ;
8th a top view of an infeed conveyor system;
9 a side view of the topography of the 6 along a line IX-IX in 7 ; and
10 a conventional belt conveyor machine frame with a sliding bed ( 10A) and with support rollers ( 10B) .

1 zeigt ein Blockdiagramm eines Bandförderers 10. Der Bandförderer 10 weist auf: ein (Grund-)Gestell 12, einen Antrieb 14, ein Zugmittel 16, eine Umlenkeinrichtung 18 und ein Gleitbett 20. Der Bandförderer 10 kann ferner (optional) umfassen: eine Spanneinrichtung 22 zum Spannen des Zugmittels 16 in einer Förderrichtung 23 (vgl. 2) und/oder eine Führungseinrichtung 24 zum seitlichen, d.h. quer bzw. senkrecht zur Förderrichtung 23, Führen des Zugmittels 16. 1 shows a block diagram of a belt conveyor 10. The belt conveyor 10 has: a (base) frame 12, a drive 14, a traction means 16, a deflection device 18 and a sliding bed 20. The belt conveyor 10 can further (optionally) include: a tensioning device 22 for tensioning the traction means 16 in a conveying direction 23 (cf. 2 ) and/or a guide device 24 for guiding the traction means 16 laterally, ie transversely or perpendicularly to the conveying direction 23.

Das Gestell 12 kann z.B. durch eine Vielzahl von (Stahl-)Profilen gebildet werden, die eingerichtet sind, den Antrieb 14, die Umlenkeinrichtung 18 und das Gleitbett 20 aufzunehmen und (direkt) zu tragen. Das Gestell 12 trägt die anderen Komponenten, wie z.B. das Zugmittel 16, indirekt. Das Gestell 12 ist üblicherweise eingerichtet, stationär auf dem Boden, einer Bühne, einer Zwischendecke, etc. einer (Intralogistik-)Anlage (Distributionsanlage, Lager- und Kommissionieranlage, Produktionsanlage, etc.) positioniert oder von einer Decke abgehangen zu werden, um einen Teil eines Fördersystems (nicht veranschaulicht) zu bilden, mit dem ein Materialfluss abgebildet wird. Das Gestell 12 kann aber auch auf arretierbaren Rollen stehen, um den Bandförderer 10 innerhalb der Anlage durch Verschieben neu zu positionieren.The frame 12 can be formed, for example, by a large number of (steel) profiles, which are designed to accommodate and (directly) carry the drive 14, the deflection device 18 and the sliding bed 20. The frame 12 carries the other components, such as the traction means 16, indirectly. The frame 12 is usually set up to be positioned stationary on the floor, a stage, a false ceiling, etc. of an (intralogistics) system (distribution system, storage and picking system, production system, etc.) or to be suspended from a ceiling in order to have a To form part of a conveyor system (not illustrated) with which a material flow is mapped. The frame 12 can also stand on lockable rollers in order to reposition the belt conveyor 10 within the system by moving it.

Der Antrieb 14 weist einen Motor 26 und mindestens eine Rolle 28, die im Gestell 12 drehbar gelagert ist, auf. Der Motor 26 kann in die Rolle 28 integriert sein. Der Antrieb 14 ist eingerichtet, das Zugmittel 16 in der Förderrichtung 23, die reversibel sein kann, zu bewegen. Die Bewegung erfolgt endlos umlaufend.The drive 14 has a motor 26 and at least one roller 28, which is rotatably mounted in the frame 12. The motor 26 can be integrated into the role 28. The drive 14 is set up to move the traction means 16 in the conveying direction 23, which can be reversible. The movement takes place endlessly.

Das Zugmittel 16 stellt ein Fördermittel dar, auf dessen Außenseite 42 eines oder mehrere Stückgüter 30 in der Förderrichtung 23 entlang einer Längsrichtung X des Bandförderers 10 transportiert werden. Das Zugmittel 16 ist ein Band bzw. Gurt 32. Das Band 32 ist in einem montierten Zustand, vgl. Seitenansicht der 2, in sich geschlossen, um endlos umlaufend bewegt zu werden.The traction means 16 represents a conveying means, on the outside 42 of which one or more piece goods 30 travel along the conveying direction 23 a longitudinal direction X of the belt conveyor 10 are transported. The traction means 16 is a band or belt 32. The band 32 is in an assembled state, cf. side view of 2 , self-contained, to be moved around endlessly.

Das Band 32 kann ein mehrschichtiges (Kunststoff-)Gewebeband mit einer Deckschicht und Zwischenlagen, ein (Kunststoff-)Gliederkettenband o.Ä. sein. Das Band 32 kann beschichtet sein. Das Band 32 kann auf seiner Außenseite 42 für eine Steigförderung (erhabene) Noppen, Querstollen, Wellkanten u.Ä. aufweisen, um die Stückgüter 30 zusätzlich zu halten. Die Innenseite 40 des Bands 32 sollte möglichst glatt sein, d.h. einen geringen (Gleit-)Reibwert aufweisen, um Reibungsverluste im Transportzustand, d.h. wenn Stückgüter 30 mit dem Band 32 transportiert werden, zu reduzieren.The band 32 can be a multi-layer (plastic) fabric band with a cover layer and intermediate layers, a (plastic) link chain band or similar. The band 32 can be coated. The belt 32 can have (raised) knobs, cross cleats, corrugated edges, etc. on its outside 42 for climbing conveyance in order to additionally hold the piece goods 30. The inside 40 of the belt 32 should be as smooth as possible, i.e. have a low (sliding) coefficient of friction in order to reduce friction losses in the transport state, i.e. when piece goods 30 are transported with the belt 32.

Die Umlenkeinrichtung 18 umfasst mindestens zwei (Umlenk-)Rollen, die in der Längsrichtung X beabstandet zueinander an einem stromaufwärtigen Ende und an einem stromabwärtigen Ende des Bandförderers angeordnet sind. Weitere Umlenkrollen (nicht dargestellt) könnten dazwischen angeordnet sein. 2 zeigt exemplarisch nur zwei Umlenkrollen, von denen die stromabwärtige Umlenkrolle exemplarisch als die oben genannte Antriebsrolle 28 implementiert ist. Es versteht sich, dass auch die andere Umlenkrolle die Antriebsrolle 28 implementieren könnte (oder beide).The deflection device 18 comprises at least two (deflection) rollers which are arranged spaced apart from one another in the longitudinal direction X at an upstream end and at a downstream end of the belt conveyor. Further deflection rollers (not shown) could be arranged in between. 2 shows only two deflection rollers as an example, of which the downstream deflection roller is implemented as the above-mentioned drive roller 28. It is understood that the other pulley could also implement the drive pulley 28 (or both).

Das Gleitbett 20 umfasst mindestens eine Tragplatte 29, vgl. 2. Das Gleitbett 20 definiert eine Stützfläche 34. Die Stützfläche 34 kann durch eine Oberseite 31 der Tragplatte 29 oder durch eine andere oben angeordnete Oberfläche implementiert werden, die z.B. durch eine Beschichtung oben auf der Tragplatte 29 gebildet wird. Die Tragplatte 29 kann z.B. gebildet werden durch: ein Blech; ein verzinktes Blech; ein pulverbeschichtetes Blech (ggf. mit Teflonzusätzen, mit einer Hammerschlaglackierung zur Erzielung von 3D-Effekten, o.Ä.); ein Schwarzblech; ein Nirosta-Blech; Holz; Kunststoff; Metall; Metalllegierung; oder einer Kombination daraus.The sliding bed 20 includes at least one support plate 29, cf. 2 . The sliding bed 20 defines a support surface 34. The support surface 34 can be implemented by a top side 31 of the support plate 29 or by another top surface, which is formed, for example, by a coating on top of the support plate 29. The support plate 29 can be formed, for example, by: a sheet metal; a galvanized sheet; a powder-coated sheet metal (possibly with Teflon additives, with a hammer finish to achieve 3D effects, etc.); a black plate; a stainless steel sheet; Wood; Plastic; Metal; metal alloy; or a combination thereof.

Die Stützfläche 34 ist angeordnet und eingerichtet, das Band 32 in einem beladenen Zustand durch Kontakt von unten zu stützen, um die Last (Gewicht) des oder der Stückgüter 30 zu tragen, die in einem normalen Transportzustand des Förderers 10 oben auf einem Obertrum 36 des Bands 32 ruhen. Das Band 32 weist das Obertrum 36 und ein Untertrum 38 auf. Als Trum wird im Maschinenbau ein Teil oder ein Abschnitt des (endlos) umlaufenden, eine Zugkraft ausübenden Zugmittels 16 bezeichnet.The support surface 34 is arranged and set up to support the belt 32 in a loaded state by contact from below in order to carry the load (weight) of the piece goods 30, which in a normal transport state of the conveyor 10 is on top of an upper run 36 of the Bands 32 rest. The band 32 has the upper run 36 and a lower run 38. In mechanical engineering, a strand is a part or a section of the (endlessly) rotating traction device 16 that exerts a pulling force.

Wie in der schematischen Seitenansicht der 2 gezeigt, die einen exemplarischen Bandförderer 10 gemäß der 1 veranschaulicht, ist die Tragplatte 29 - und damit die Stützfläche 34 - (in der Höhenrichtung Y vertikal) zwischen dem Obertrum 36 und dem Untertrum 38 angeordnet. Die Stützfläche 34 ist hier parallel zu einem (Gebäude-)Boden (nicht veranschaulicht), d.h. horizontal, ausgerichtet, weil der Bandförderer 10 exemplarisch horizontal ausgerichtet ist. Es versteht sich, dass die Stützfläche 34 relativ zum Boden auch geneigt ausgerichtet sein kann, wenn der Bandförderer 10 als Steigförderer (vgl. 5) oder Gefälleförderer genutzt wird. Jedoch ist die Stützfläche 34 stets im Wesentlichen parallel zum Obertrum 36 ausgerichtet, wenn man von (unbeabsichtigt) durchhängenden Abschnitten des Bands 32 absieht.As in the schematic side view of the 2 shown, which has an exemplary belt conveyor 10 according to the 1 illustrated, the support plate 29 - and thus the support surface 34 - is arranged (vertically in the height direction Y) between the upper run 36 and the lower run 38. The support surface 34 is aligned here parallel to a (building) floor (not illustrated), ie horizontally, because the belt conveyor 10 is aligned horizontally as an example. It goes without saying that the support surface 34 can also be inclined relative to the floor if the belt conveyor 10 is used as an ascending conveyor (cf. 5 ) or gradient conveyor is used. However, the support surface 34 is always aligned essentially parallel to the upper run 36, apart from (unintentionally) sagging sections of the band 32.

Die Stützfläche 34 ist vorzugsweise mit einem Abstand A zum Obertrum 36 angeordnet. Der Abstand A wird so eingestellt, dass das Band 32 in unbeladenen Abschnitten, d.h. wo keines der Stückgüter 30 ruht, möglichst kontaktlos über die Stützfläche 34 hinweg bewegbar ist, um die (Gleit-)Reibung zu minimieren bzw. eliminieren. Der Abstand A liegt üblicherweise in einer Größenordnung von 2-3 mm. Abhängig von seiner Länge (in X-Richtung) und einer Bandspannung kann eine Unterseite des Obertrums 36, d.h. die Innenseite 40 des Bands 32, im unbeladenen Zustand des Bands 32 unbeabsichtigt auch partiell vertikal nach unten durchhängen (nicht in 2 gezeigt) und so (unerwünscht) mit der Stützfläche 34 in Kontakt kommen. Die (optional vorgesehene) Spanneinrichtung 22 der 1 ist u. a. auch dazu eingerichtet, (permanent) eine Kraft in der Förderrichtung 23 auf das Band 32 auszuüben, um ein Durchhängen des Bands 32 (im unbeladenen Zustand) möglichst zu verhindern und um auch ein Durchdrehen der (Antriebs-)Rolle 28 z.B. beim Anfahren zu verhindern.The support surface 34 is preferably arranged at a distance A from the upper run 36. The distance A is set so that the belt 32 can be moved as contactlessly as possible over the support surface 34 in unloaded sections, ie where none of the piece goods 30 are resting, in order to minimize or eliminate the (sliding) friction. The distance A is usually on the order of 2-3 mm. Depending on its length (in the 2 shown) and thus (undesirably) come into contact with the support surface 34. The (optionally provided) clamping device 22 of 1 is also designed, among other things, to (permanently) exert a force in the conveying direction 23 on the belt 32 in order to prevent the belt 32 from sagging (in the unloaded state) as much as possible and also to prevent the (drive) roller 28 from spinning, for example when starting up to prevent.

Die Stützfläche 34 kann aus einer oder mehreren Tragplatten 29 gebildet werden, die in der Längsrichtung X hintereinander und/oder in der Querrichtung Z nebeneinander angeordnet sind und eine (einheitliche) Gleitunterlage bilden. In der 2 ist exemplarisch eine (einzige) Tragplatte 29 gezeigt, die die Stützfläche 34 definiert. Eine einzige Tragplatte 29 ist verschleißärmer, weil in der Förderrichtung 23 keine Stoßkanten vorhanden sind. Die Tragplatte 29 erstreckt sich in der 2 im Wesentlichen entlang einer gesamten Länge (X-Richtung) des Obertrums 36 zwischen den Umlenkrollen.The support surface 34 can be formed from one or more support plates 29, which are arranged one behind the other in the longitudinal direction X and/or next to one another in the transverse direction Z and form a (uniform) sliding base. In the 2 A (single) support plate 29 is shown as an example, which defines the support surface 34. A single support plate 29 is less wear-resistant because there are no abutting edges in the conveying direction 23. The support plate 29 extends in the 2 essentially along an entire length (X direction) of the upper run 36 between the deflection rollers.

Die Stützfläche 34 definiert (makroskopisch betrachtet) vorzugsweise eine flache ebene Fläche. Die Stützfläche 34 erstreckt sich in der Querrichtung Z (senkrecht zur Zeichnungsebene der 2) vorzugweise über eine (Gesamt-) Breite des Bands 32 und ggf. auch darüber hinaus, um das Band 32 auch im Fall einer seitlichen Auslenkung (in der Z-Richtung, d.h. senkrecht zur Zeichenebene der 2) von unten zu stützen, wie unten noch für den Fall einer seitlichen Zuführung von Stückgütern 30 erläutert werden wird. Die Breite des Bands 32 kann aber auch kleiner als eine Breite der Stützfläche 34 sein.The support surface 34 preferably defines (from a macroscopic perspective) a flat, flat surface. The support surface 34 extends in the transverse direction Z (perpendicular to the plane of the drawing). 2 ) preferably over a (total) width of the band 32 and possibly beyond, around the band 32 too in the case of a lateral deflection (in the Z direction, i.e. perpendicular to the drawing plane of the 2 ) to be supported from below, as will be explained below for the case of a lateral feed of piece goods 30. The width of the band 32 can also be smaller than a width of the support surface 34.

Die Führungseinrichtung(en) 24 der 1 dienen dazu, das Band 32 in der Förderrichtung 23 und ggf. seitlich (mechanisch) zu führen. Exemplarische Führungseinrichtungen 24 sind an der Innenseite 40 des Bands angebrachte Führungsriemen (nicht gezeigt), die sich in der Förderrichtung 23 erstrecken und die in (nicht gezeigten) Nuten in der Oberseite 31 der Tragplatte 29 laufen, wobei sich die Nuten in diesem Fall ebenfalls in der Förderrichtung 23 erstrecken. Alternativ oder ergänzend können seitlich zum Rand des Bands 32 klammerartige Seitenführungen (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die am Gestell 12 angebracht sind, um das Band 32 in der Querrichtung Z ausgerichtet zu halten. Alternativ kann das Band 32 an seiner Innenseite 40 im äußeren Randbereich erhaben ausgebildet sein, um für eine seitliche Führung in der Querrichtung Z um das Gleitbett 12 herumzugreifen (nicht gezeigt).The management device(s) 24 of 1 serve to guide the belt 32 in the conveying direction 23 and, if necessary, laterally (mechanically). Exemplary guide devices 24 are guide belts (not shown) attached to the inside 40 of the belt, which extend in the conveying direction 23 and which run in grooves (not shown) in the top 31 of the support plate 29, the grooves in this case also being in the conveying direction 23 extend. Alternatively or additionally, clip-like side guides (not shown) can be provided laterally to the edge of the band 32, which are attached to the frame 12 in order to keep the band 32 aligned in the transverse direction Z. Alternatively, the band 32 can be designed to be raised on its inside 40 in the outer edge region in order to grip around the sliding bed 12 for lateral guidance in the transverse direction Z (not shown).

Das Gleitbett 20 bzw. die Stützfläche 34 (d.h. eine Gleitunterlage) sind möglichst exakt relativ zum umlaufenden Band 32 auszurichten, da sie aufgrund der gleitenden Reibung das Band 32 sehr stark führen und einen Verschleiß durch Abrieb verursachen. Kanten der Gleitunterlage sollten abgerundet sein.The sliding bed 20 or the support surface 34 (i.e. a sliding base) must be aligned as precisely as possible relative to the rotating belt 32, since they guide the belt 32 very strongly due to the sliding friction and cause wear due to abrasion. Edges of the sliding pad should be rounded.

Als Stützflächenmaterial werden im Allgemeinen Stahlblech, Hartkunststoffe (Resopal, Duropal o. Ä.), (verleimte) Schichtholzplatten o.Ä. verwendet, wie oben bereits zur Tragplatte 29 ausgeführt. Diese Werkstoffe ergeben zusammen mit der gleitfreudigen (Lauf)Innenseite 40 des Bands 32 ein günstiges Reibverhalten, das durch den Reibwert der miteinander in Kontakt tretenden Materialpaarung bestimmt ist. Je nach (makroskopischer) Oberflächenbeschaffenheit und Betriebsbedingungen sind allgemein Veränderungen des entsprechenden Reibwerts möglich.Sheet steel, hard plastics (Formica, Duropal or similar), (glued) plywood panels or similar are generally used as support surface materials, as already explained above for the support plate 29. These materials, together with the smooth (running) inside 40 of the belt 32, result in favorable friction behavior, which is determined by the coefficient of friction of the material pairing that comes into contact with one another. Depending on the (macroscopic) surface properties and operating conditions, changes in the corresponding coefficient of friction are generally possible.

Die Stützfläche 34 und/oder die Innenseite 40 des Bands 32, die während eines Transports miteinander in Kontakt treten, weisen gemäß der vorliegenden Offenbarung eine spezielle Topografie 44 auf, die ein Mikromuster im Mikrometer- und Submikrometerbereich aufweist, das maschinell hergestellt wird, um in einer richtungsabhängigen Reibwertoptimierung zu resultieren, wie es nachfolgend noch näher erläutert werden wird. Das Mikromuster unterscheidet sich (im Mikrometerbereich und darunter) von einer natürlich entstanden Oberfläche, die in dieser Größenordnung chaotisch strukturiert ist, durch eine Anordnung (Muster), die sich in einer, z.B. sich periodisch wiederholenden, regelmäßigen Struktur (Textur) ausdrückt, wie es unten ebenfalls noch genauer erläutert werden wird.The support surface 34 and/or the interior surface 40 of the belt 32, which come into contact with one another during transport, according to the present disclosure, have a special topography 44 which has a micrometer and submicrometer scale micropattern that is machined to be in to result in a direction-dependent optimization of the coefficient of friction, as will be explained in more detail below. The micropattern differs (in the micrometer range and below) from a naturally formed surface, which is chaotically structured on this scale, by an arrangement (pattern) that is expressed in a, for example, periodically repeating, regular structure (texture), like it will also be explained in more detail below.

Unter der richtungsabhängigen Reibwertoptimierung ist eine derartige Optimierung der sich kontaktierenden Oberflächen zu verstehen, dass der Reibwert in einer ausgewählten Richtung (Vorzugsrichtung) höher als in (allen) anderen Richtungen, insbesondere in der normalen Förderrichtung 23, ist.The direction-dependent coefficient of friction optimization is to be understood as meaning an optimization of the contacting surfaces such that the coefficient of friction in a selected direction (preferred direction) is higher than in (all) other directions, in particular in the normal conveying direction 23.

Die Topografie 44 beschreibt allgemein eine Oberflächenbeschaffenheit und wird durch eine Vielzahl von Vorsprüngen bzw. Erhebungen 48 (vgl. z.B. 3 und 4) gebildet. Die Topografie 44 beschreibt sowohl eine geometrische Gestalt als auch physikalische und/oder chemische Eigenschaften von technisch genutzten, miteinander reibenden Oberflächen, die in der vorliegenden Offenbarung als funktionale Mikrostrukturen bzw. Mikromuster ausgebildet sind. Die Topografie 44 beschreibt also die regelmäßige (2D- und 3D-)Struktur von Oberflächen im Mikrometer- und Submikrometerbereich.The topography 44 generally describes a surface condition and is characterized by a large number of projections or elevations 48 (cf. e.g 3 and 4 ) educated. The topography 44 describes both a geometric shape and physical and/or chemical properties of technically used, mutually rubbing surfaces, which in the present disclosure are designed as functional microstructures or micropatterns. The topography 44 therefore describes the regular (2D and 3D) structure of surfaces in the micrometer and submicrometer range.

Oberflächen mit deterministischen Topografien 44 weisen überlegene Oberflächeneigenschaften im Vergleich zu herkömmlichen (natürlichen) Oberflächen mit einer zufälligen Rauheit auf. Die Rauheit beschreibt eine Unebenheit einer Oberflächenhöhe. Die Oberflächenrauheit kann - konventionell - z.B. durch Polieren, Rollieren, Schleifen, Beizen, Sandstrahlen, Ätzen, Bedampfen oder Korrosion verändert werden.Surfaces with deterministic topographies 44 exhibit superior surface properties compared to traditional (natural) surfaces with a random roughness. Roughness describes an unevenness of a surface height. The surface roughness can be changed - conventionally - e.g. by polishing, burnishing, grinding, pickling, sandblasting, etching, vapor deposition or corrosion.

In der vorliegenden Offenbarung wird die Topografie 44 zum Funktionalisieren der miteinander reibenden Oberflächen verwendet, indem zumindest eine dieser Oberflächen mikro- und/oder nanostrukturiert wird. Die entsprechende funktionale Mikrostruktur, d.h. die Topografie 44, wird durch eine maschinelle Bearbeitung einer gewöhnlichen Oberfläche erhalten, indem Material durch Aufheizen gezielt abgetragen wird. In der vorliegenden Offenbarung wird insbesondere ein Verfahren zur direkten Laserinterferenzstrukturierung verwendet, das u.a. in der DE 10 2011 011 734 B4 beschrieben ist. Die direkte Laserinterferenzstrukturierung ist z.B. auf Metall-, Polymer- und Keramikoberflächen anwendbar, wie sie im Bereich der Bandförderer 10 eingesetzt werden. Eine spanende Bearbeitung der Oberfläche zur Erzeugung der unten gezeigten Struktur bzw. des entsprechenden Mikromusters ist nicht möglich.In the present disclosure, the topography 44 is used to functionalize the surfaces rubbing together by micro- and/or nano-structuring at least one of these surfaces. The corresponding functional microstructure, ie the topography 44, is obtained by machining an ordinary surface by selectively removing material by heating it. In particular, the present disclosure uses a method for direct laser interference structuring, which is described, among other things, in DE 10 2011 011 734 B4 is described. Direct laser interference structuring can be used, for example, on metal, polymer and ceramic surfaces, such as those used in the area of belt conveyors 10. Machining the surface to create the structure shown below or the corresponding micropattern is not possible.

3 zeigt eine perspektivische Detailansicht von schräg oben auf eine erste exemplarische Topografie 44-1, wie sie z.B. bei einem Steigbandförderer 10' eingesetzt wird, der in 5 veranschaulicht ist. 4A zeigt eine schematische Draufsicht und 4B eine schematische Seitenansicht der Topografie 44-1 der 3. 3 shows a perspective detailed view diagonally from above of a first exemplary topography 44-1, as used, for example, in an ascending belt conveyor 10 ', which is in 5 is illustrated. 4A shows a schematic top view and 4B a schematic side view of the topography 44-1 of the 3 .

In 5 ist ein Bandförderer 10 gemäß der 1 als Steigbandförderer 10' schematisch veranschaulicht, der gegenüber der Horizontalen H mit einem Winkel α ansteigt. Das auf dem Band 32 ruhende Stückgut 30 wird also entlang der Förderrichtung 23 vertikal (in der Y-Richtung) nach oben und gleichzeitig horizontal (in der X-Richtung) nach vorn transportiert. Während des Transports berühren sich die einander gegenüberliegenden Oberflächen des Gleitbetts 20 (Tragplatte 29) und des Bands 32 (Innenseite 40, vgl. 2). Eine oder beide Oberflächen weisen eine Topografie 44 auf. Nachfolgend wird vereinfachend davon ausgegangen, dass die Gleitfläche 34, die durch die Oberseite des Gleitbetts 20 definiert ist, die Topografie 44-1 aufweist.In 5 is a belt conveyor 10 according to 1 illustrated schematically as a rising belt conveyor 10 ', which rises at an angle α relative to the horizontal H. The piece goods 30 resting on the belt 32 are therefore transported vertically (in the Y direction) upwards along the conveying direction 23 and at the same time horizontally (in the X direction) forwards. During transport, the opposing surfaces of the sliding bed 20 (support plate 29) and the belt 32 (inside 40, cf. 2 ). One or both surfaces have a topography 44. For the sake of simplicity, it is assumed below that the sliding surface 34, which is defined by the top of the sliding bed 20, has the topography 44-1.

Die Topografie 44-1 der 3 und 4 verursacht, dass ein Reibwert µ1 in der Förderrichtung 23 kleiner als ein Reibwert µ2 in der Vorzugsrichtung 46 ist. Die Vorzugsrichtung 46 wird generell anwendungsabhängig ausgewählt. Im vorliegenden Beispiel des Steigförderers 10' der 5 ist die Vorzugsrichtung 46 entgegengesetzt zur Förderrichtung 23 orientiert. Der Reibwert ist also in dieser Anwendung in der Vorzugsrichtung 46 erhöht. Auf diese Weise wird das Band 32 gebremst, sollte sich das Band 32 stromabwärts bewegen, was unerwünscht ist. In einem Fall, wo das Band 32 z.B. angehalten wird, während das Stückgut 30 stromaufwärts nach oben transportiert wird, wird ein Rutschen des Bands 32 gegen die Förderrichtung 23 gehemmt und im Idealfall verhindert. Auf diese Weise muss der Steigbandförderer 10' keine Bremse aufweisen, so dass Kosten und Wartungsarbeiten gespart werden. Das Band 32 kann allein durch eine (Haft-) Reibung gehalten werden. Dennoch sind die Laufeigenschaften des Bands 32 in der Förderrichtung 23 gut.The topography 44-1 of the 3 and 4 causes a coefficient of friction µ1 in the conveying direction 23 to be smaller than a coefficient of friction µ2 in the preferred direction 46. The preferred direction 46 is generally selected depending on the application. In the present example of the ascending conveyor 10 'the 5 the preferred direction 46 is oriented opposite to the conveying direction 23. The coefficient of friction is therefore increased in the preferred direction 46 in this application. In this way, the belt 32 is braked should the belt 32 move downstream, which is undesirable. In a case where the belt 32 is stopped, for example, while the piece goods 30 are transported upstream, slipping of the belt 32 against the conveying direction 23 is inhibited and ideally prevented. In this way, the ascending belt conveyor 10' does not have to have a brake, so that costs and maintenance work are saved. The band 32 can be held solely by (adhesive) friction. Nevertheless, the running properties of the belt 32 in the conveying direction 23 are good.

Die Topografie 44-1, die die oben genannten Effekte hervorruft, ist detailliert in den 3 und 4 veranschaulicht. Der in der 3 gezeigte Maßstab von 3 µm stellt die tatsächlichen Größenverhältnisse der Vorsprünge 48 dar. Die Topografie 44-1 weist eine Vielzahl von Vorsprüngen 48 auf. Die Vorsprünge 48 stehen (mikroskopisch) in der Höhenrichtung Y aus dem Material M (vgl. 4B) der im Übrigen (makroskopisch) flachen Gleitfläche 34 (gerichtet) hervor.The topography 44-1 that produces the above effects is detailed in the 3 and 4 illustrated. The Indian 3 The scale of 3 μm shown represents the actual proportions of the projections 48. The topography 44-1 has a large number of projections 48. The projections 48 are made (microscopically) in the height direction Y from the material M (cf. 4B) the otherwise (macroscopically) flat sliding surface 34 (directed).

Die Vorsprünge 48 der 3 und 4 sind z.B. zahnförmig ausgebildet. Die entsprechende Zahnform weist in der Seitenansicht der 4B eine in der Förderrichtung 23 flach mit einem Winkel β ansteigende, erste Flanke 50 und dann eine abschließend steiler mit einem Winkel θ abfallende zweite Flanke 52 auf. Der Anlaufwinkel β sollte möglichst flach, d.h. kleiner als 90°, gewählt werden, um bei einer (Relativ-)Bewegung des Stückguts 30 in der Förderrichtung 23 einen minimalen Widerstand zu bewirken, wohingegen der Rücklaufwinkel θ vorzugsweise größer als Anlaufwinkel β gewählt wird, um eine erhöhte Rückhaltekraft bei einer Bewegung entgegen der Förderrichtung 23 zu erzeugen. In der 4B sind exemplarisch zwei der zahnförmigen Vorsprünge 48-1 und 48-2 gezeigt.The projections 48 of the 3 and 4 are, for example, tooth-shaped. The corresponding tooth shape shows in the side view 4B a first flank 50 rising gently in the conveying direction 23 at an angle β and then a second flank 52 falling steeply at an angle θ. The approach angle β should be chosen to be as flat as possible, ie smaller than 90°, in order to cause minimal resistance during a (relative) movement of the piece goods 30 in the conveying direction 23, whereas the return angle θ is preferably chosen to be larger than the approach angle β in order to to generate an increased retaining force when moving against the conveying direction 23. In the 4B Two of the tooth-shaped projections 48-1 and 48-2 are shown as examples.

Die zahnförmigen Vorsprünge 48 können haifischflossenartig geformt sein, so dass eine Spitze jedes Vorsprungs 48 leicht abgerundet ist und ein Plateau aufweist, vgl. 4B. In der 4B ist die zweite Flanke 52 senkrecht zur Ebene des Gleitbetts 20 orientiert. Es versteht sich, dass die zweite Flanke 52 auch stärker geneigt sein kann, um mit der Horizontalen H einen stumpfen Winkel θ einzuschließen. In diesem Fall funktionieren die Vorsprünge 48 widerhakenartig und können sich in der (rauen) Topografie des Bands 32 verhaken, wenn das Band 32 sich ungewollt rückwärts, also gegen die Förderrichtung 23, bewegt.The tooth-shaped projections 48 can be shaped like a shark fin, so that a tip of each projection 48 is slightly rounded and has a plateau, cf. 4B . In the 4B the second flank 52 is oriented perpendicular to the plane of the sliding bed 20. It goes without saying that the second flank 52 can also be inclined more strongly in order to enclose an obtuse angle θ with the horizontal H. In this case, the projections 48 function like barbs and can get caught in the (rough) topography of the belt 32 if the belt 32 unintentionally moves backwards, i.e. against the conveying direction 23.

Die Vorsprünge 48 sind vorzugsweise in Reihen 54 angeordnet. Im Ausschnitt der 3 sind zwei Reihen 54-1 und 54-2 gezeigt, die jeweils entlang der Querrichtung Z, d.h. senkrecht zur Förderrichtung 23, ausgerichtet sind. Die Reihen 54 sind in der Längsrichtung X, also parallel zur Förderrichtung 23, in einem (Reihen-)Abstand 56 angeordnet. In der 3 sind exemplarisch sieben bis acht Vorsprünge 48 pro Reihe 54 gezeigt. Die Vorsprünge 48 von jeder der Reihen 54 sind vorzugsweise in der Querrichtung Z beabstandet zueinander angeordnet, vgl. Zahnabstand 58 in 4A.The projections 48 are preferably arranged in rows 54. In the excerpt of the 3 Two rows 54-1 and 54-2 are shown, each of which is aligned along the transverse direction Z, ie perpendicular to the conveying direction 23. The rows 54 are arranged at a (row) distance 56 in the longitudinal direction X, i.e. parallel to the conveying direction 23. In the 3 Seven to eight projections 48 per row 54 are shown as an example. The projections 48 of each of the rows 54 are preferably arranged spaced apart from one another in the transverse direction Z, cf. tooth spacing 58 in 4A .

Jeder der Zähne der 3 ist ungefähr 8-9 µm lang, weniger als 1 µm breit und ungefähr 3 µm hoch. Der Zahnabstand 58 beträgt ca. 2 µm.Each of the teeth of the 3 is approximately 8-9 µm long, less than 1 µm wide and approximately 3 µm high. The tooth spacing 58 is approx. 2 µm.

Es versteht sich, dass jede der Reihen 54 auch durch einen einzigen (in der Z-Richtung durchgehenden) Vorsprung 48 ausgebildet sein kann.It goes without saying that each of the rows 54 can also be formed by a single projection 48 (continuous in the Z direction).

Die 6 zeigt eine perspektivische Detailansicht einer zweiten exemplarischen Topografie 44-2 von nahezu senkrecht oben betrachtet. Die 6 zeigt einen realitätsgetreuen Größenmaßstab von 30 µm. Die Vorsprünge 48 sind pyramidenartig ausgebildet. Die Vorsprünge 48 weisen eine dreieckige oder viereckige Grundfläche auf und ihre Spitzen ragen wiederum aus der (makroskopisch flachen) Gleitfläche 34 hervor.The 6 shows a perspective detailed view of a second exemplary topography 44-2 viewed from almost vertically above. The 6 shows a realistic size scale of 30 µm. The projections 48 are pyramid-shaped. The projections 48 have a triangular or square base and their tips in turn protrude from the (macroscopically flat) sliding surface 34.

Ein der Anordnung der 6 entsprechendes Mikromuster ist in einer Draufsicht der 7 schematisch veranschaulicht. Die Vorsprünge 48 sind wieder in einem regelmäßigen Muster angeordnet. Das Muster der 7 wird wiederum durch Reihen 54 aus Vorsprüngen 48 definiert. Die Reihen 54 erstrecken sich entlang der Querrichtung Z. Die Reihen 54 sind in der 7 entlang der Querrichtung Z ausgerichtet und in der Längsrichtung X, d.h. in der Förderrichtung 23, zueinander beabstandet. Die Reihen 54 der 7 sind in der Längsrichtung X vorzugsweise überlappend angeordnet.One of the arrangement of the 6 The corresponding micropattern is shown in a top view 7 illustrated schematically. The projections 48 are again arranged in a regular pattern. The pattern of the 7 is in turn defined by rows 54 of projections 48. The rows 54 extend along the transverse direction Z. The rows 54 are in the 7 aligned along the transverse direction Z and in the longitudinal direction X, ie in the Conveying direction 23, spaced apart from one another. The rows 54 of the 7 are preferably arranged overlapping in the longitudinal direction X.

Die Topografie 44-2 wird vorzugsweise beim seitlichen Zuführen (Einschleusen) von Stückgütern 30 auf einen Bandförderer 10 verwendet, wie in 8 schematisch veranschaulicht. 8 zeigt eine Draufsicht auf den Bandförderer 10, der vorzugsweise horizontal ausgerichtet ist und der z.B. von Zuführ- oder Einspeiseförderern mit Stückgütern 30 seitlich beladen wird.The topography 44-2 is preferably used when feeding (injecting) piece goods 30 onto a belt conveyor 10 from the side, as in 8th illustrated schematically. 8th shows a top view of the belt conveyor 10, which is preferably aligned horizontally and which is loaded laterally with piece goods 30, for example by feed or feed conveyors.

Die Zuführförderer 60-1 und 60-2 bewegen die Stückgüter 30 (aufgrund ihrer Ausrichtung) senkrecht auf den zentral angeordneten Bandförderer 10. Die erste Zuführrichtung 62 ist also parallel zur Z-Richtung und senkrecht zur Förderrichtung 23 orientiert. Es versteht sich, dass mehr oder weniger senkrecht angeordnete Zuführförderer 60, auch unterschiedlichen Seiten des zentralen Bandförderers 10, vorgesehen werden können.The feed conveyors 60-1 and 60-2 move the piece goods 30 (due to their orientation) perpendicularly onto the centrally arranged belt conveyor 10. The first feed direction 62 is therefore oriented parallel to the Z direction and perpendicular to the conveying direction 23. It goes without saying that more or less vertically arranged feed conveyors 60, also on different sides of the central belt conveyor 10, can be provided.

Ferner können schräg orientierte Zuführförderer 60 vorgesehen sein, vgl. Zuführförderer 60-3 und 60-4, die in einem spitzen Winkel an den Bandförderer 10 angrenzen und eine zweite Zuführrichtung 64 definieren.Furthermore, obliquely oriented feed conveyors 60 can be provided, see feed conveyors 60-3 and 60-4, which adjoin the belt conveyor 10 at an acute angle and define a second feed direction 64.

Wie bei den 3 bis 5 wird wieder davon ausgegangen, dass die Stützfläche 34 exemplarisch in das Gleitbett 20 integriert ist, auch wenn alternativ oder ergänzend die Innenseite 40 des Bands 32 entsprechend mikrostrukturiert sein könnte. Ferner versteht es sich, dass die Oberfläche des Gleitbetts 20 nicht vollständig mikrostrukturiert sein muss. Dies bedeutet, dass die Stützfläche 34 nicht vollflächig vorgesehen werden muss. Im Beispiel der Einspeisung gemäß der 8 empfiehlt es sich, die Mikrostrukturierung vorzugsweise nur abschnittsweise, d.h. im unmittelbaren Bereich 66 der Zuführung, vorzusehen, der in 8 durch Strichlinien angedeutet ist. Der Bereich 66 muss sich nicht über die gesamte Breite des Förderers 10 erstrecken (nicht veranschaulicht). Es reicht aus, den Bereich unmittelbar angrenzend an die seitliche Zuführung zu wählen. In diesen Bereichen 66 besteht die Gefahr, dass das zugeführte Stückgut 30 eine Kraft quer zur Förderrichtung 23 auf das Band 32 überträgt, was darin resultiert, dass das Band 32 seitlich in der Querrichtung Z verschoben wird. Dieser Querversatz kann zu Laufstörungen und Beschädigungen führen, die es zu vermeiden gilt.Like the 3 to 5 It is again assumed that the support surface 34 is integrated into the sliding bed 20 as an example, even if alternatively or additionally the inside 40 of the band 32 could be correspondingly microstructured. Furthermore, it goes without saying that the surface of the sliding bed 20 does not have to be completely microstructured. This means that the support surface 34 does not have to be provided over the entire surface. In the example of feeding in according to 8th It is advisable to provide the microstructuring preferably only in sections, ie in the immediate area 66 of the feed, which is in 8th is indicated by dashed lines. The area 66 does not have to extend over the entire width of the conveyor 10 (not shown). It is enough to choose the area immediately adjacent to the side feed. In these areas 66 there is a risk that the supplied piece goods 30 will transmit a force transversely to the conveying direction 23 to the belt 32, which results in the belt 32 being displaced laterally in the transverse direction Z. This transverse offset can lead to running problems and damage, which must be avoided.

Die oben angegebenen Ausführungen zu den Winkeln β und θ bei den 3 und 4 gelten für die Anwendung der seitlichen Zuführung, die exemplarisch in der 8 veranschaulicht ist analog, wobei eine Ausrichtung der Vorzugsrichtung 46 entsprechend anzupassen ist und die Ausrichtung der Förderrichtung 23 erhalten bleibt. Die Vorsprünge 48 sind so auszubilden, dass sie verhindern, dass das Band 32 in der Zuführrichtung ausgelenkt wird, während die Stückgüter 30 in der Zuführrichtung auf das Band 32 bewegt werden.The above statements on the angles β and θ at the 3 and 4 apply to the use of the side feed, which is exemplary in the 8th is illustrated analogously, with an orientation of the preferred direction 46 having to be adjusted accordingly and the orientation of the conveying direction 23 being retained. The projections 48 are to be designed in such a way that they prevent the belt 32 from being deflected in the feed direction while the piece goods 30 are moved onto the belt 32 in the feed direction.

9 zeigt eine Seitenansicht des Mikromusters der 7 entlang einer Linie IX-IX in 7. Die Förderrichtung 32 weist in der 9 senkrecht in die Zeichnungsebene hinein. 9 shows a side view of the micropattern 7 along a line IX-IX in 7 . The conveying direction 32 points in the 9 vertically into the drawing plane.

Die Vorsprünge 48 sind so angeordnet, dass sich ein erhöhter Reibwert µ2 entgegen der jeweiligen Zuführrichtung 62 bzw. 64 einstellt. Es versteht sich, dass der Reibwert µ2 richtungsabhängig gemäß der jeweiligen Zuführrichtung 62 bzw. 64 durch die Oberflächenstrukturierung beeinflusst wird. Die Reihen 54 sind in den Bereichen 66 abhängig von der jeweiligen Zuführrichtung 62 bzw. 64 orientiert. Im Bereich der Zuführförderer 60-3 und 60-4 sind die Reihen 54 (in einer Draufsicht) spitzwinklig zur Förderrichtung 23 angeordnet, um mit der zweiten Zuführrichtung 64 einen rechten Winkel zu definieren.The projections 48 are arranged in such a way that an increased coefficient of friction μ2 is set against the respective feed direction 62 or 64. It is understood that the coefficient of friction μ2 is influenced by the surface structuring depending on the direction in accordance with the respective feed direction 62 or 64. The rows 54 are oriented in the areas 66 depending on the respective feed direction 62 or 64. In the area of the feed conveyors 60-3 and 60-4, the rows 54 (in a top view) are arranged at an acute angle to the conveying direction 23 in order to define a right angle with the second feed direction 64.

In der 9 ist ferner veranschaulicht, dass die Vorsprünge 48 entlang der Querrichtung Z in der Y-Richtung unterschiedlich hoch ausgebildet sein können, um eine automatische Rückstellung des Bands 32, nach einer durch die Einschleusung verursachten (ungewollten) seitlichen Auslenkung des Bands 32, zu bewirken.In the 9 It is further illustrated that the projections 48 can be of different heights along the transverse direction Z in the Y direction in order to bring about an automatic resetting of the band 32 after an (unintentional) lateral deflection of the band 32 caused by the insertion.

Es versteht sich, dass das Mikromuster gemäß den 3 und 4 und das Mikromuster gemäß den 6 und 8 (oder auch gemäß 9) einander überlagert werden können, um beide Effekte (Antirutsch und seitliche Fixierung) gleichzeitig zu erzielen. Ein daraus resultierendes Mikromuster kann eingesetzt werden, wenn Stückgüter 30 seitlich auf einen Steigbandförderer eingeschleust werden (nicht veranschaulicht).It is understood that the micropattern according to the 3 and 4 and the micro pattern according to the 6 and 8th (or according to 9 ) can be superimposed on each other to achieve both effects (anti-slip and lateral fixation) at the same time. A resulting micropattern can be used when piece goods 30 are introduced laterally onto an ascending belt conveyor (not illustrated).

Ferner ist es möglich, das Mikromuster so auszurichten, dass in den seitlichen Randbereichen des Bands 32 eine rücktreibende Kraft erzeugt wird, die das Band 32 im Falle einer seitlichen Auslenkung nach außen in die Mitte des Bands 32 in der Z-Richtung zurückbewegen.Furthermore, it is possible to align the micropattern in such a way that a restoring force is generated in the lateral edge regions of the band 32, which move the band 32 back to the center of the band 32 in the Z direction in the event of a lateral outward deflection.

Es ist klar, dass die Materialien der miteinander in Kontakt stehenden Flächen (Stützfläche 34 und Innenseite 40 des umlaufenden Bands 32) möglichst abriebfest gewählt werden, um die Topografie 44 nicht durch Abrieb zu verschleißen. Wenn die Gleitfläche durch eine Beschichtung realisiert wird, ist die Beschichtung ausreichend dick zu wählen. Vorzugsweise ist die Beschichtung als Klebefolie ausgebildet, die auf das Gleitbett 20 und/oder die Innenseite 40 des Bands 32 (nachträglich) aufgebracht werden kann.It is clear that the materials of the surfaces in contact with one another (support surface 34 and inside 40 of the circumferential belt 32) are chosen to be as abrasion-resistant as possible in order not to wear out the topography 44 due to abrasion. If the sliding surface is realized by a coating, the coating must be sufficiently thick. The coating is preferably designed as an adhesive film which is applied to the sliding bed 20 and/or the Inside 40 of the band 32 can be applied (subsequently).

Ferner versteht es sich, dass neben der oben diskutierten Zahn- und Pyramidenform andere (Querschnitts-)Formen für die Vorsprünge 48 möglich sind. Wichtig ist in diesem Zusammenhang nur, die richtungsspezifische Optimierung des Reibwerts, der in einer ersten Richtung erhöht, aber auch erniedrigt, ist und in einer entgegengesetzten Richtung geringer, bzw. größer, ist.Furthermore, it is understood that in addition to the tooth and pyramid shape discussed above, other (cross-sectional) shapes for the projections 48 are possible. The only important thing in this context is the direction-specific optimization of the coefficient of friction, which is increased but also decreased in a first direction and is lower or larger in an opposite direction.

Auch die Form der Anordnung der Vorsprünge 48 ist variabel. Oben wurden Reihenanordnung näher betrachtet. Es ist aber möglich, anders angeordnete Vorsprünge 48 zu gruppieren, die die gleiche Funktionalisierung der (Material-)Oberfläche bewirken.The shape of the arrangement of the projections 48 is also variable. Row arrangements were examined in more detail above. However, it is possible to group differently arranged projections 48, which bring about the same functionalization of the (material) surface.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

1010: BandfördererBelt conveyor
1212: (Grund-)Gestell(Basic) frame
1414: Antriebdrive
1616: Zugmitteltraction means
1818: UmlenkeinrichtungDeflection device
2020: GleitbettSliding bed
2222: SpanneinrichtungClamping device
2323: FörderrichtungDirection of conveyance
2424: FührungseinrichtungManagement facility
2626: Motorengine
2828: (Antriebs-)Rolle(Drive) roller
2929: Tragplattesupport plate
3030: Stückgutgeneral cargo
3131: Oberseite von 29Top of 29
3232: Bandtape
3434: StützflächeSupport surface
3636: ObertrumUpper strand
3838: Untertrumlower strand
4040: Innenseite von 32Inside of 32
4242: Außenseite von 32Exterior of 32
4444: Topografietopography
4646: Vorzugsrichtungpreferred direction
4848: Vorsprung bzw. Erhebung50 1. FlankeLead or elevation50 1st flank
5252: 2. Flanke2nd flank
5454: ReiheRow
5656: (Reihen-)Abstand(Row) spacing
5858: ZahnabstandTooth spacing
6060: ZuführfördererFeed conveyor
6262: 1. Zuführrichtung1. Feed direction
6464: 2. Zuführrichtung2. Feed direction
6666: ZuführbereichFeed area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011011734 B4 [0056]

Claims

Belt conveyor (10) with a direction-specific optimized coefficient of friction, which has: a sliding bed (20) with a support surface (34); and a belt (32), which is in contact with the support surface (34), while a piece of goods (30) resting on an outer side (42) of the belt (32) is transported downstream in a conveying direction (23), along the conveying direction (23) is slidably moved over the support surface (34); wherein a surface of the support surface (34) and/or an inside of the belt (32) has a topography (44) with an increased coefficient of friction in a preferred direction (46) that differs from the conveying direction (23).

Belt conveyor (10) after Claim 1 , whereby the preferred direction is oriented opposite, at an acute angle or perpendicular to the conveying direction (23).

Belt conveyor (10) after Claim 1 or 2 , where the topography (44) is produced by the direct laser interference structuring method.

Belt conveyor (10) according to one of the Claims 1 until 3 , wherein the topography (44) has a micropattern in the micrometer and submicrometer range.

Belt conveyor (10) after Claim 4 , wherein the micropattern is formed from a plurality of projections (48).

Belt conveyor (10) after Claim 5 , wherein the projections (48) are arranged in rows (54).

Belt conveyor (10) after Claim 6 , whereby the rows (54) are aligned perpendicular to the conveying direction (23).

Belt conveyor (10) according to one of the Claims 5 until 7 , wherein the projections (48) are tooth-shaped, and wherein the projections (48) each preferably have a first flank (50), which rises less steeply in the conveying direction (23) than a second flank (52), and the second flank ( 52), which adjoins the first flank (50) in the conveying direction (23).

Belt conveyor (10) according to one of the Claims 5 until 7 , wherein the projections (48) are pyramid-shaped, and wherein the projections (48) each preferably have a first flank (50), which is less steep opposite a feed direction (62, 64) than a second flank (52), which is in the Feed direction (62, 64) is arranged in front of the first edge (50), rises, and include the second edge (52).

Belt conveyor (10) according to one of the Claims 1 until 9 , wherein the topography (44) is formed in a coating.

Belt conveyor (10) according to one of the Claims 1 until 10 , whereby the topography (44) is integrated into the sliding bed (20).

Belt conveyor (10) after Claim 11 , wherein the topography (44) is only provided in an area (66) of laterally arranged feed conveyors (60).

Belt conveyor (10) according to one of the Claims 1 until 11 , whereby the topography (44) is integrated into the band (32).