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Die
Erfindung betrifft eine Bandfördereinrichtung
für die
hängende
Beförderung
von Bauteilen.
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In
der blechverarbeitenden Industrie stellt sich häufig die Aufgabe, Bleche oder
Werkstücke
aus Blech wie z.B. Dosendeckel, Tafeln, Platten oder Stanzteile
hängend
von einer Verarbeitungsstation zu einer weiteren Bearbeitungsstation
zu transportieren. Bei ferromagnetischen Blechen oder Werkstücken werden
im allgemeinen Magnetbandförderer verwendet,
bei denen entlang eines Transportweges einzelne Magnete angeordnet
sind, mit denen die zu transportierenden magnetischen Bleche gegen
ein umlaufendes Förderband
gezogen werden.
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Bei
nichtmagnetischen Werkstoffen wie z.B. Aluminiumblechen, Kunststofftafeln
oder Holzverbundwerkstoffen ist der Transport mit Magnetförderern
nicht möglich;
stattdessen werden Bandförderer mit
Unterdruckeinrichtung verwendet, bei denen die zu transportierenden
Bauteile durch Unterdruck gegen das umlaufende Transportband gesaugt
und durch die Bewegung des Transportbandes bewegt werden.
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Eine
gattungsgemäße Bandfördereinrichtung
mit Transportband und Unterdruckeinrichtung ist aus der
DE 196 36 160 A1 bekannt,
auf deren Offenbarungsgehalt hier zurückgegriffen wird. Bei der gattungsgemäßen Bandfördereinrichtung
werden nichtmagnetische, platten- oder tafelförmige Bauteile mittels mehreren,
entlang eines Transportweges angeordneten Unterdruckelementen gegen
ein umlaufendes Transportband angesaugt und hän gend mittels des Transportbandes
von einer Übernahmestelle
zu einer Abwurfstelle bewegt. Die entlang des Transportweges angeordneten
Unterdruckelemente werden über
eine gemeinsame Unterdruckleitung mit dem z.B. mittels einer Venturidüse erzeugten
Unterdruck beaufschlagt. An der Abwurfstelle ist ein separat ansteuerbares
Unterdruckelement vorgesehen, das zum Abwerfen eines an dem Band
hängenden Bauteils
kurzfristig abgeschaltet wird. Das Abschalten wird mit einem 3-Wege-Ventil
und einem Bypass bewirkt, mit denen der wiederum von einer Venturidüse gebildete,
separate Unterdruckerzeuger überbrückt wird.
Der Zeitpunkt, zu dem das der Abwurfstelle zugeordnete Unterdruckelement
bzw. sein Unterdruckerzeuger abgeschaltet wird, kann mittels eines
einem der Umlaufräder
zugeordneten Drehweggeber bestimmt werden. Eine spezielle Ausgestaltung
der gattungsgemäßen Bandfördereinrichtung sieht
vor, daß einzelne
der über
den Transportweg verteilt angeordneten Unterdruckelemente separat schaltbar
sind, so daß an
unterschiedlichen Positionen entlang des Transportweges ein Abwerfen
möglich
ist, z.B. um Bleche unterschiedlicher Größe zu sortieren. Hinsichtlich
des Transportes und des Abwerfens der Bauteile hat sich die gattungsgemäße Bandfördereinrichtung
bewährt.
Allerdings ist der Energieaufwand zum Betreiben der Anlage entsprechend.
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Eine
weitere Bandfördereinrichtung
wird in der
US 4 555 013 offenbart.
Entlang eines Förderbandes
sind nacheinander angeordnete Rinnen unterhalb des Förderbandes
angeordnet, durch die auf dem Förderband
aufliegende Bauteile angesaugt werden. Die einzelnen Rinnen sind über ein
Kammersystem mit einer zentralen Saugvorrorrichtung verbunden, wobei
eine separate Abschaltung der einzelnen Rinnen hier nicht vorgesehen
ist.
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Aus
der
DE 196 25 470
A1 ist bekannt, zur Reduzierung des Saugluftvolumens die
Ansaugung eines Bauteils entlang eines Förderweges partiell in einem
begrenzten Bereich des Förderbandes
erfolgen zu lassen. Dies bedeutet, dass in Bereichen des Förderbandes,
in denen sich kein Bauteil befindet, das Ansaugen von Falschluft
vermieden wird, was den Energiebedarf zur Bereitstellung des Unterdrucks
insgesamt reduziert. Jedoch wird weiterhin Falschluft in dem Bereich
angesaugt, in dem sich ein oder mehrere Bauteile befinden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, den Energieaufwand zum Betreiben einer Bandfördereinrichtung weiter
zu verringern.
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Diese
Aufgabe wird durch die Bandfördereinrichtung
nach Anspruch 1 gelöst.
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Bei
der Bandfördereinrichtung
ist vorgesehen, daß die
entlang des Transportweges angeordneten Unterdruckelemente zu Zeitpunkten,
zu denen sich kein Bauteil in ihrem Ansaugbereich befindet, abschaltbar
sind. Durch diese Maßnahme
läßt sich der
Energieaufwand zum Aufrechterhalten des Unterdrucks bzw. Vakuums
entlang des Transportweges im Vergleich zu gattungsgemäßen Anlagen,
bei denen sämtliche
entlang des Transportweges angeordneten Unterdruckelemente permanent
mit dem Vakuum beaufschlagt werden, um bis zu 50% und mehr reduzieren.
Bei kurzen Stillstandszeiten entsteht kein Energieverbrauch durch
Unterdruckerzeugung. Die Erfindung nutzt aus, daß in der Regel ein gewisser
Abstand zwischen dem zu transportierenden Bauteil vorhanden ist,
um einen sicheren Transport der ausschließlich mittels des Vakuums angesaugten
Bauteile zu gewährleisten.
Im Gegensatz zu Magnetförderern,
bei denen die Magnetkraft auch durch ein Bauteil hindurch auf ein
zweites Bauteil wirken kann, muß bei
den Unterdruckförderern
vermieden werden, daß mehrere
Bauteile übereinanderliegen
oder sich in Teilbereichen überlappen.
Bei allen Bandfördereinrichtungen
mit Unterdruckelementen wird daher für einen Abstand zwischen den
Bauteilen gesorgt. Die Erfindung berücksichtigt diesen seit langem
bekannten Umstand in der Weise, daß zu einem bestimmten Zeitpunkt
nicht sämtliche,
sondern nur ein Teil aller entlang des Transportweges vorhandenen
Unterdruckelemente mit Unterdruck beaufschlagt werden. Durch die
erfindungsgemäße Maßnahme wird
daher zum Erzeugen des Vakuums von vornherein weniger Saugluft benötigt. Zudem
sind die Unterdruckelemente mit Ansaugkammern versehen, deren Länge in Bandlaufrichtung
und/oder deren Kammervolumen gering ist und vorzugsweise mehrfach
kleiner als die Länge
der zu transportierenden Bauteile ist. Das niedrigere Kammervolumen wirkt
sich doppelt aus. Einerseits sinkt bei niedrigerem Kammervolumen
ohnehin der zum Erzeugen des Unterdrucks benötigte Saugluftbedarf, andererseits
ist auch der Saugluftverlust in den Zeitabschnitten kurz vor dem
vollständigen
Abschalten bzw. kurz nach dem Einschalten geringer.
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Vorzugsweise
sind sämtliche
entlang des Transportweges angeordneten Unterdruckelemente schaltbar.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die momentane Position eines oder mehrerer zu transportierender
Bauteile entlang des Transportweges erfaßbar, da durch diese Maßnahme die
Zuordnung geschaffen wird, ob sich ein Bauteil in dem Ansaugbereich
eines bestimmten Unterdruckelementes befindet oder nicht. Das Erfassen
der momentanen Position eines oder mehrerer Bauteile erfolgt vorzugsweise
mit einer Verfolgungssteuerung. Die Verfolgungssteuerung kann wenigstens
einen der Übernahmestelle
zugeordneten Sensor und einen Drehweggeber aufweisen. Der Sensor
und der Drehweggeber werden bei der Ausführungsform dazu verwendet,
zu bestimmen, welche Unterdruckelemente kurzfristig abgeschaltet
werden können,
da sie sich gerade nicht im Saugeinsatz befinden, sich also kein zu
transportierendes Bauteil in ihrem Ansaugbereich befindet.
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Alternativ
oder zusätzlich
können
zum Erfassen der Position der Bauteile Sensoren vorgesehen sein,
deren Ausgangssignal zum Ein- und Abschalten der Unterdruckelemente
verwendbar ist. Insbesondere wenn kein Drehweggeber vorhanden ist, sollte
jedem Unterdruckelement entlang des Transportweges ein Sensor zugeordnet
sein. Da das Ein- und Abschalten einzelner Druckelemente bei dieser Ausführungsform
grundsätzlich
in Abhängigkeit
des ihm zugeordneten Sensors erfolgt, läuft eine entsprechende Bandfördereinrichtung
besonders sicher.
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Zum
Aufbauen des Unterdrucks in den einzelnen Unterdruckelementen wird
eine kurze Zeitspanne benötigt.
Hierzu ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Sensor im Abstand vor
dem ihm zugeordneten Unterdruckelement angeordnet ist. Vorzugsweise
handelt es sich bei den Sensoren um Kontaktelemente und/oder Lichtschranken.
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Ferner
ist es zweckmäßig, wenn
entlang des Transportweges zusätzlich
vorzugsweise schaltbare Magneteinheiten vorgesehen sind, so daß mit derselben
Anlage sowohl magnetische als auch nichtmagnetische Bauteile transportiert
werden können.
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Erfindungsgemäß werden
also die insbesondere platten- oder tafelförmigen Bauteile mittels mehreren,
entlang eines Transportweges angeordneten Unterdruckelementen gegen
ein umlaufendes Transportband angesaugt und hängend mittels des Transportbandes
von einer Übernahmestelle
zu einer mit einem separat ansteuerbaren Unterdruckelement versehenen
Abwurfstelle bewegt. Dabei können
die entlang des Transportweges angeordneten Unterdruckelemente zumindest
zu Zeitpunkten, zu denen sich kein Bauteil in ihrem Ansaugbereich
befindet, abgeschaltet werden. Die Länge einer Ansaugkammer eines
Unterdrucklementes ist dabei vorzugsweise mehrfach kleiner als die
Länge des
zu transportierenden Bauteils.
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Es
ist vorteilhaft, daß auch
so vorgegangen werden kann, daß ein
Unterdruckelement abgeschaltet ist oder wird, während sich ein Bauteil zwar
im Ansaugbereich des Unterdruckelementes befindet, die von dem speziellen
Unterdruckelement erzeugte Saugkraft aber noch nicht oder nicht
mehr als Haltekraft für
das Bauteil benötigt
wird.
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Zur
Optimierung sollte die momentane Position des oder der Bauteile
erfaßt
werden. Das Erfassen kann mit einer Verfolgungssteuerung erfolgen. Bei
einer Variante wird die momentane Position des oder der Bauteile
mit wenigstens einem der Übernahmestelle
zugeordneten Sensor und einem Drehweggeber erfaßt. Alternativ oder zusätzlich kann
vorgesehen sein, daß Sensoren
vorgesehen sind, deren Ausgangssignal zum Ein- und Abschalten der
Unterdruckelemente verwendet wird. Diese Vorgehensweise bietet eine
besonders hohe Sicherheit beim Transport der Bauteile.
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Weitere
Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden, beispielhaften Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Bandfördereinrichtung
mit abschaltbaren Unterdruckelementen, denen jeweils ein Sensor
zugeordnet ist; und
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2 eine
Bandfördereinrichtung
mit abschaltbaren Unterdruckelementen sowie Drehweggeber und Sensor
an der Übernahmestelle.
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In
der 1 ist schematisch eine insgesamt mit 10 bezeichnete
Bandfördereinrichtung
mit einer ersten, angetriebenen Umlenkrolle 1, einer zweiten angetriebenen
Umlenkrolle 2 und einem Transportband 3 gezeigt,
das für
den unterdruckbetriebenen, hängenden
Transport von Aluminiumblechen 4 ausgebildet ist, die an
einer Übernahmestelle 5 übernommen
und in Transportrichtung T zu einer Abwurfstelle 6 bewegt
werden. In den gezeigten Ausführungsbeispielen
wird an der Abwurfstelle 6 das Blech 4' abgeworfen
und in einem unter der Bandfördereinrichtung 10 liegenden
Stapel 7 gestapelt. Statt des Stapelns könnte sich
auch eine Bearbeitungsvorrichtung oder eine Übernahmestelle einer weiteren Bandfördereinrichtung
anschließen.
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An
der nach unten weisenden Transportseite 9 weist die Bandfördereinrichtung 10 eine
Vielzahl von entlang des Transportweges und in Transportrichtung
T hintereinander angeordneten Unterdruckelementen 11, 11a,
... 11z auf, deren Länge
l in Transportrichtung T um ein mehrfaches kleiner als die Länge L der
transportierten Bleche 4 ist. Jedes Unterdruckelement 11, 11a, 11b,
... 11z ist über
eine Unterdruckleitung 12, 12a, ... 12z mit
einer nur schematisch als Blackbox gezeigten Schalteinrichtung 13, 13a,
... 13z verbunden. Mit der Schalt einrichtung 13, 13a,
... 13z wird das ihr über
die Unterdruckleitung 12, 12a, ... 12z zugeordnete
Unterdruckelement 11, 11a, ... 11z ein-
oder abgeschaltet, d.h. mit Unterdruck beaufschlagt (eingeschaltet)
oder drucklos geschaltet (abgeschaltet). In die Schalteinrichtung 13 kann
z.B. ein Unterdruckerzeuger wie eine Venturidüse integriert sein und mit
der Schalteinrichtung 13 kann wahlweise die Zuströmung zum
Unterdruckerzeuger unterbrochen oder die Unterdruckleitung 12 abgeschaltet
werden. Da es auf die Art und Weise der Betätigung der Schalteinrichtung 13 und
die Erzeugung des Vakuums nicht ankommt, ist der gesamte Saugluftkreislauf
weder gezeigt noch wird darauf eingegangen, wie der Unterdruck erzeugt
wird.
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Jedem
entlang des Transportweges zwischen Übernahmestelle 5 und
Abwurfstelle 6 angeordneten Unterdruckelement 11, 11a,
... 11z ist ein Sensor 14, 14a, ... 14z zugeordnet,
der über
eine Steuerleitung 15, 15a, ... 15z mit
der zugehörigen Schalteinrichtung 13, 13a,
... 13z verbunden ist. Bei den Sensoren 14 kann
es sich um eine Lichtschranke oder um einen Kontaktsensor handeln,
der z.B. in Draufsicht auf die Bandfördereinrichtung 10 an
einer oder an beiden Seiten des Förderbandes 3 angeordnet
ist. Wie der schematischen 1 zu entnehmen ist,
ist der dem Unterdruckelement 11 zugeordnete Sensor 14 in
Transportrichtung T gesehen vor dem Unterdruckelement 11 angeordnet.
Das Ausgangssignal des Sensors 14 steht dann der Schalteinrichtung 13 bereits
zur Verfügung,
bevor das Blech 4 in den Ansaugbereich des zugehörigen Unterdruckelementes 11 gelangt.
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Das
Förderband 3 und
die Unterdruckelemente 11 sind für den hängenden Transport der Bleche 4 ausgebildet.
Transportbänder
für den
Transport von Blechen mit Unterdruck sind bekannt und weisen z.B.
eine Vielzahl im Abstand angeordneter kreisförmiger Unterdruckvertiefungen
mit vergleichsweise großer
Ansaugfläche
auf. Diese Unterdruckvertiefungen stehen dann über Saugkanäle mit nicht gezeigten Saugkammern
in den Unterdruckelementen 11 in Verbindung. Der Ansaugbereich
eines einzelnen Unterdruckelementes wird daher einerseits durch
die Ausdehnung der Saugkammern, andererseits auch durch die Form
und den Aufbau des Transportbandes 3 bestimmt.
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An
der Abwurfstelle
6 ist ein weiteres Unterdruckelement
16 angeordnet,
das über
eine Unterdruckleitung
17 mit einer Schalteinrichtung
18 verbunden
ist. Das Unterdruckelemente
16 an der Abwurfstelle wird
zu einem Zeitpunkt abgeschaltet, zu dem sich das abzuwerfende Blech
4 gerade
in seinem Ansaugbereich befindet. Durch diese Maßnahme wird ein zielgenauer
Abwurf ermöglicht.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist auch dem Unterdruckelement
16 an der Abwurfstelle
6 ein
Sensor
19 zugeordnet, der mit der Schalteinrichtung
18 über eine
Steuerleitung
20 verbunden ist. Im Ausführungsbeispiel nach
1 ist
schematisch angedeutet, daß das
Unterdruckelement
16 eine größere Längsausdehnung als die Unterdruckelemente
11,
11a,
...
11z hat. Dies soll verdeutlichen, daß das Unterdruckelement
16 mit
zugehöriger
Schalteinrichtung einschließlich
Unterdruckerzeuger wie bei dem aus der gattungsgemäßen
DE 196 36 160 A1 bekannten Bandförderer ausgebildet
sein könnte.
Das Unterdruckelement an der Abwurfstelle
6 könnte aber
auch identisch zu den Unterdruckelementen
11,
11a,
...
11z ausgebildet sein, wobei dann ggf., um das Abwerfen
eines Bleches hier zu bewirken, die zugehörigen Schalteinrichtungen dieser
Unterdruckelemente synchronisiert oder zusammengefaßt sind.
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Der
Betrieb der Bandfördereinrichtung 10 läuft wie
folgt ab. Die zu transportierenden Bleche 4 werden, voneinander
beabstandet, an der Übernahmestelle 5 angesaugt
und nacheinander von den Unterdruckelementen 11, 11a, 11b,
... 11z angesaugt. Der Transport der Bleche 4 in
Transportrichtung T erfolgt ausschließlich durch die Bewegung des
Transportbandes 3. Da jedes zu transportierende Blech 4 in
Transportrichtung T endliche Abmessungen hat, kommt es anfänglich mit
seiner Spitze S in den Ansaugbereich des Unterdruckelementes 11,
und anschließend
sukzessive in den Ansaugbereich der Unterdruckelemente 11a,
... 11z. Durch die Sensoren 14, ... 14z wird
erfaßt,
zu welchem Zeitpunkt ein Blech 4 mit seiner Spitze S in
den Ansaugbereich des jeweiligen Unterdruckelementes 11,
... 11z gelangt. Glei chermaßen wird durch die Sensoren 14, 14a,
... 14z erfaßt,
zu welchem Zeitpunkt das Ende E des jeweiligen Blechs 4 den
Ansaugbereich der einzelnen Unterdruckelemente 11, 11a,
... 11z erreicht. Die Sensoren 14, 14a,
... 14z liefern mithin Signale über die momentane Position
der Bauteile 4. Befindet sich zu einem bestimmten Zeitpunkt
kein Blech vor dem Sensor 14, 14a, ... 14z,
wird ein entsprechendes Ausgangssignal an die zugehörige Schalteinrichtung 13, 13a,
... 13z geliefert und das oder die zugehörigen Unterdruckelemente 11, 11a,
... 11z werden abgeschaltet, da sich zu diesem Zeitpunkt
kein Blech 4 in ihrem Ansaugbereich befindet.
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In
Abhängigkeit
von dem Abstand zwischen den Blechen 4 sind also zwischen
zwei nacheinander transportierten einzelnen Blechen ein, zwei oder mehr
Unterdruckelemente abgeschaltet. In dem in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel
ist rein beispielhaft eine Länge
L der Bleche 4 gewählt,
die der Länge
l von etwa fünf
Unterdruckelementen 11 entspricht. Bei einem Abstand von
drei Unterdruckelementen zwischen den einzelnen Blechen 4 können daher
auf einer Transportteilstrecke von vierzehn Unterdruckelementen
etwa zwei bis sechs Unterdruckelementen abgeschaltet werden. Die
Anzahl der jeweils abgeschalteten Unterdruckelemente kann optimiert
werden. Im Vergleich zu der gattungsgemäßen Bandfördereinrichtung ist in jedem
Falle der zur Erzeugung des Vakuums benötigte Saugluftbedarf niedriger,
da nicht der gesamte Transportweg, sondern nur ein verminderter
Bereich des Transportweges mit Vakuum beaufschlagt ist.
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2 zeigt
ein alternatives Ausführungsbeispiel
einer Bandfördereinrichtung 10'. Gleiche Bauteile
sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf eine Erläuterung
dieser Bauteile wird daher verzichtet. Die Bandfördereinrichtung 10' hat eine alternative Ausgestaltung
einer Verfolgungssteuerung 20, die hier von einem Drehweggeber 21 und
einem der Übernahmestelle 5 zugeordneten
Sensor 22 gebildet wird. Der Drehweggeber 21 ist
der Umlenkrolle 1 zugeordnet und liefert über seine
Steuerung 23 und eine Steuerleitung 24 Zählimpulse
an eine Auswerte- und Steuereinheit 25. Parallel hierzu
liefert der Sensor 22 über seine
Steuerleitung 26 ein Ausgangssignal, ob sich auf Höhe des Sensors 22 ein
Blech 4 befindet oder nicht. In der Auswerte- und Steuereinheit 25 werden
die Signale der Verfolgungssteuerung 20 ausgewertet und
den Schalteinrichtungen 13, 13a, ... 13z über eine
weitere Signalleitung oder einen Signalbus 27 zugeführt. Es
versteht sich, daß über die Signalleitung 27 die
Schalteinrichtung 13, 13a, ... 13z, die
den jeweiligen Unterdruckelementen 11, 11a, ... 11z zugeordnet
sind, einzeln angesteuert werden können. Die Auswerte- und Steuereinheit 25 liefert über die
Signalleitung 28 auch das Steuersignal an die Schalteinrichtung 18,
damit das Blech 4' rechtzeitig
von dem Unterdruckelement 16 abgeworfen wird.
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Für den Fachmann
können
die Ausführungsformen
nach den 1 und 2 auch kombiniert werden.
Es versteht sich, daß insbesondere
bei einer verschlechterten Ausführungsform
nicht sämtliche Unterdruckelemente
einzeln ansteuerbar sein müssen.
Der Fachmann sieht auch, daß die
Bandfördereinrichtung
für die
jeweilige Blechlänge
optimiert werden kann. Außerdem
kann, wie oben bereits angedeutet, daß Ein- und Abschalten bereits
zu Zeitpunkten erfolgen, zu denen sich ein Blech noch oder gerade
erst im Ansaugbereich eines Unterdruckelementes befindet, sofern
die von diesem Unterdruckelement erzeugte Haltekraft nicht zum hängenden Halten
des Blechs benötigt
wird.