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Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung zur Förderung von aus Einzelteilen bestehendem Schüttgut.
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Bei der Fertigung von Einzelteilen, nachfolgend auch als Bauteile bezeichnet, ist es häufig erforderlich, dass diese mehrere Fertigungsstufen bis zum gewünschten Endprodukt durchlaufen. Beispiele für derartige Einzelteile oder Bauteile sind insbesondere Verbindungselemente, wie beispielsweise Schrauben, Nieten, Nägel, Muttern etc. Darüber hinaus werden nachfolgend unter „Einzelteilen“ jedoch auch andere, insbesondere kleinteilige Bauteile verstanden, die im Rahmen eines Fertigungsprozesses bearbeitet und geformt werden.
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Bei der Fertigung durchlaufen diese Bauteile mehrere Fertigungsstufen und müssen zwischen den einzelnen Fertigungsstufen weiter gefördert werden. Dies geschieht beispielsweise mit Fördervorrichtungen. Bei kleinteiligen Bauteilen erfolgt typischerweise eine Sammlung einer Vielzahl dieser Bauteile nach Art eines Schüttguts, die dann gemeinsam in einem beispielsweise offenen Behälter gesammelt und weiter gefördert werden. Die einzelnen Bauteile werden daher in den Behältern chargenweise weiter transportiert. Derartige Behälter werden zwischen zwei Fertigungsbereichen beispielsweise mittels eines Bandförderers transportiert. Häufig werden die von einer Fertigungsmaschine bearbeiteten Bauteilen Fertigungsmaschine kontinuierlich von einer der Fertigungsmaschine nachgelagerten Fördervorrichtung aufgenommen und weiter transportiert, beispielsweise zu einem nachgelagerten Sammelbehälter oder auch zu einer nachgelagerten Fertigungsmaschine.
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Weiterhin ist üblicherweise eine regelmäßige Qualitätskontrolle der zwischengefertigten sowie auch endgefertigten Bauteile speziell im Rahmen von Stichproben vorgesehen.
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Sobald im Rahmen einer derartigen Stichprobe fehlerhafte Bauteile, nachfolgend auch als Ausschussteile bezeichnet, ermittelt werden, wird üblicherweise die gesamte Charge sowie gegebenenfalls auch Vorläufer-Chargen bis zu einer letzten „in-Ordnung“-Kontrolle als Ausschuss behandelt.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fördervorrichtung sowie ein Verfahren zur Förderung von aus Einzelteilen bestehendem Schüttgut anzugeben, wobei ein einfaches Aussortieren von Ausschussteilen ermöglicht ist.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Fördervorrichtung zur Förderung von aus Einzelteilen bestehendem Schüttgut, welches in einer Fördervorrichtung gefördert wird. Die Fördervorrichtung weist dabei einen umlaufenden Förderstrang auf, der sich in einer Förderrichtung von einem befüllseitigen, unteren Umlenkbereich bis zu einem auswurfseitigen, oberen Umlenkbereich erstreckt. Die Fördervorrichtung ist dabei vorzugsweise schräg um einen Steigungswinkel α gegenüber der Horizontalen orientiert. Grundsätzlich ist auch eine horizontale Förderung möglich. Die Fördervorrichtung weist weiterhin mehrere Behälter auf, die insbesondere als Wannen oder Körbe ausgebildet sind und typischerweise einen Boden sowie eine umlaufende Seitenwand aufweisen. Diese Behälter sind an dem umlaufenden Förderstrang befestigt, und zwar derart, dass sie an den Umlenkbereichen jeweils insbesondere um 180° umgedreht werden. Sie werden also kontinuierlich nach Art eines Bandförderers transportiert. Bei dem Förderstrang handelt es sich beispielsweise um ein umlaufendes Band, einen umlaufenden Riemen oder auch um eine umlaufende Kette. Der Förderstrang zusammen mit den daran befestigten Behältern wird nachfolgend auch als Fördereinheit bezeichnet.
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Die Fördervorrichtung weist im auswurfseitigen Umlenkbereich einen Auswurfbereich auf, in dem das in den einzelnen Behältern befindliche Schüttgut automatisch durch das Umdrehen des Behälters im Umlenkbereich ausgeschüttet wird. Um das Aussortieren von Ausschussteilen in einfacher Weise zu ermöglichen weist die Fördervorrichtung weiterhin eine Rutsche für derartige Ausschussteile auf, wobei die Rutsche in den Auswurfbereich einfahrbar ist. Damit gelangt die Rutsche in einen Fallweg der Einzelteile, wenn diese im Auswurfbereich aus den einzelnen Behältern chargenweise herausfallen.
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Durch die Anordnung der verfahrbaren Rutsche kann daher in einfacher Weise der Inhalt eines als Ausschuss gekennzeichneten Behälters von den weiteren Chargen / Einzelteilen getrennt werden, ohne dass der typischerweise kontinuierliche oder getaktete Förderprozess unterbrochen werden muss.
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Bei den Einzelteilen handelt es sich insbesondere um kleinteilige Bauteile, speziell um Verbindungselemente, wie beispielsweise Schrauben, Nieten, Muttern. In den Behältern werden diese Einzelteile chargenweise transportiert, wobei in einem Behälter zumindest ein Einzelteil, vorzugsweise jedoch eine Vielzahl von Einzelteilen als Charge aufgenommen werden. Die Anzahl der Einzelteile pro Charge hängt insbesondere auch von der Größe der Einzelteile und / oder von einer Taktzahl einer Maschine im Produktionsprozess ab. Speziell werden beispielsweise 10 bis 50, 50 bis 100, 100 bis 250, 250 bis 500, 500 bis 1.000 oder gegebenenfalls auch mehr Einzelteile (bei kleinen Teilen wie z.B. Muttern können es auch 3000 Teile und mehr sein) in einem jeweiligen Behälter als Charge gesammelt und weiter transportiert.
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Bei einem schräg zur horizontal orientierten Förderstrang werden die einzelnen Chargen von einem unteren zu einem oberen, auf einem höheren Niveau gelegenen Ende getaktet transportiert und dort ausgeschüttet. Dies führt in Produktionsanlagen zu einer besonders kompakten Platz sparenden Anordnung und Förderung der einzelnen Teile.
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In bevorzugter Ausgestaltung ist die Rutsche unterhalb des Förderstrangs in Richtung der Förderrichtung verlaufend und insbesondere parallel zum Förderstrang verlaufend angeordnet. Aufgrund der Anordnung der Behälter an dem Förderband ist die Rutsche daher unterhalb der an der Unterseite des Förderbands rücklaufenden Behälter angeordnet. Bevorzugt ist die Rutsche dabei unmittelbar angrenzend unterhalb dieser rücklaufenden Behälter angeordnet und weist zu diesen beispielsweise lediglich einen Abstand von wenigen Zentimetern, beispielsweise von 0 bis 10 oder 0 bis 20 cm auf. Die Breite der Rutsche ist dabei vorzugsweise an die Breite der Behälter angepasst. Hierunter wird verstanden, dass die Breite der Rutsche (zumindest) der Breite der Behälter entspricht oder auch darüber liegt (z.B. +10% oder +20% oder +30%)
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Unter „in Richtung der Förderrichtung verlaufend angeordnet“ wird vorliegend verstanden, dass die Rutsche parallel zu einer Richtung verläuft, die sich durch eine Projektion der Förderrichtung auf einer Horizontalebene ergibt. Vorzugsweise verläuft die Rutsche dabei streng parallel zum Förderstrang, weist daher also vorzugsweise auch den gleichen Neigungswinkel bezüglich einer Horizontalebene auf wie der Förderstrang selbst. Alternativ hierzu kann die Rutsche auch unterschiedlich zum Förderstrang gegenüber der Horizontalen geneigt sein und beispielsweise eine um bis zu 5°, um 5 bis 10°, oder eine um 10 bis 20° unterschiedliche, insbesondere stärkere Neigung als der Förderstrang aufweisen.
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In zweckdienlicher Ausgestaltung ist die Rutsche teleskopartig ausfahrbar. Sie weist daher zumindest zwei und bevorzugt genau zwei teleskopartig miteinander verbundene Teilbereiche auf, nämlich einen oberen zum auswurfseitigen Umlenkbereich orientierten Teilbereich und einen unteren Teilbereich. Insbesondere ist der untere Teilbereich ortsfest fixiert und lediglich der obere Teilbereich ist ausfahrbar, sodass die Rutsche bei Bedarf in Richtung zum auswurfseitigen Umlenkbereich ausfahrbar ist. Der untere Teilbereich der Rutsche weist typischerweise einen Auswurfbereich, insbesondere einen Auswurfschacht auf, über den die Einzelteile die Rutsche wieder verlassen.
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In bevorzugter Weiterbildung weist die Rutsche ein oberes Auffangende auf, welches zum auswurfseitigen Umlenkbereich der Fördereinheit orientiert ist. Das Auffangende weist in bevorzugter Ausgestaltung gegenläufige Führungsbereiche auf, nämlich einen ersten Führungsbereich für Ausschussteile und einen zweiten Führungsbereich für Gutteile. Je nach Position der Rutsche ist der erste Führungsbereich oder der zweite Führungsbereich unterhalb des auswurfseitigen Umlenkbereichs positioniert.
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Durch diese spezielle Ausgestaltung des oberen Auffangendes wird also mittels der Rutsche selbst in Abhängigkeit ihrer jeweiligen Position eine zuverlässige und sichere Führung und Trennung der Gutteile und der Ausschussteile ermöglicht.
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Speziell weist die Rutsche zwei Endstellungen auf, nämlich eine eingezogene, rückgefahrende Position, bei der der zweite Führungsbereich für die Gutteile unterhalb des auswurfseitigen Umlenkbereichs angeordnet ist sowie eine zweite, ausgefahrene Endstellung, bei der der erste Führungsbereich für die Ausschussteile unterhalb des auswurfseitigen Umlenkbereichs positioniert ist.
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Unter „gegenläufige Führungsbereiche“ wird allgemein verstanden, dass diese beiden Bereiche sich aneinander anschließen. Speziell weisen diese beiden Führungsbereiche jeweils Rutschenabschnitte für die Einzelteile auf. Bevorzugt sind diese Rutschenabschnitte durch ein quer verlaufendes Trennelement getrennt, sodass die Einzelteile nicht von dem einem Führungsbereich in den anderen Führungsbereich gelangen können.
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In bevorzugter Weiterbildung sind die beiden Führungsbereiche darüber hinaus auch winklig zueinander angeordnet. Hierdurch wird sichergestellt, dass Ausschussteile und Gutteile in unterschiedliche Richtungen zuverlässig abgeführt werden. Die beiden Führungsbereiche sind dabei beispielsweise unter einem Knickwinkel angeordnet, welcher vorzugsweise im Bereich zwischen 90° (rechtwinklige Anordnung) bis 150° reicht. Vorzugsweise wird ein Knickwinkel im Bereich zwischen 100° und 125° gewählt.
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In zweckdienlicher Ausgestaltung ist der zweite Führungsbereich weiterhin nach Art eines Trichters ausgebildet. Er weist hierzu also insbesondere aufeinander zulaufende Seitenwände auf. Über diesen Trichter werden die Gutteile mittels der Rutsche einer nachfolgenden Einheit zugeführt. Bei dieser nachfolgenden Einheit handelt es sich insbesondere um einen Sammeltrichter, einen Sammel- oder Transportbehälter zur Zwischenlagerung der Gutteile, einer Zuführeinheit einer nachfolgenden Fertigungsmaschine oder auch um eine weitere Fördereinrichtung.
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In bevorzugter Ausgestaltung ist unterhalb des auswurfseitigen Umlenkbereichs und insbesondere auch unterhalb des Auffangtrichters der bereits erwähnte Sammel- oder Transportbehälter für Gutteile angeordnet.
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Allgemein ist unterhalb des auswurfseitigen Umlenkbereichs - und bei entsprechender Positionierung der Rutsche auch unterhalb des zweiten Führungsbereichs - ein zusätzlicher Auffangtrichter angeordnet. Bei diesem kann es sich um den zuvor erwählten Sammeltrichter handeln, der zur Zuführung der Gutteile entweder zum Sammelbehälter oder auch zu einer weiteren Zuführung / Förderrichtung dient. Bevorzugt ist unterhalb des Auffangtrichters der Sammelbehälter angeordnet. Der zweite Führungsbereich und/ der zusätzliche Auffangtrichter sind beispielsweise mit Dämm- und / oder Prallschutzmaßnahmen versehen, z.B. mit entsprechenden Elementen z.B. aus Kunststoff versehen und ausgekleidet. Typischerweise bestehen die einzelnen Elemente der Fördervorrichtung aus Metall (Blech).
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Um eine Beschädigung der Oberfläche der Gutteile beim Zuführen der Einzelteile in den Sammelbehälter zu vermeiden, ist zur Zuführung der Gutteile zum Sammelbehälter ein wendelförmig verlaufendes Führungselement für die Gutteile angeordnet. Hierbei handelt es sich insbesondere um einen umlaufend geschlossenen Kanal, beispielsweise ein Rohr, in dem die Gutteile geführt werden.
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In zweckdienlicher Weiterbildung führt die Rutsche mit ihrem unteren Ende zu einem Ausschuss-Sammelbehälter für die Ausschussteile. Dieser ist insbesondere unterhalb des Förderstrangs angeordnet. Weiterhin ist dieser Ausschuss-Sammelbehälter vorzugsweise mit einer Abdeckung versehen, sodass ein Herausfallen oder auch Herausspringen von einzelnen Einzelteilen aus dem Ausschussbehälter vermieden ist.
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In bevorzugter Ausgestaltung sind daher sowohl der Sammelbehälter für die Gutteile als auch der Ausschuss-Sammelbehälter für die Ausschussteile Platz sparend unterhalb des Förderstrangs angeordnet, sodass insgesamt eine sehr kompakte Ausgestaltung der gesamten Fördervorrichtung erreicht ist.
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Werden im Rahmen einer Stichprobe Ausschussteile identifiziert, so ist es entscheidend, dass sämtliche Einzelteile einer Charge, die als Ausschuss identifiziert wurden, auch tatsächlich aussortiert werden und nicht etwa in einem Behälter hängen bleiben oder anderweitig wieder einer Charge von Gutteilen zugeführt werden. Um dies zuverlässig zu erzielen, sind unterschiedliche Maßnahmen vorgesehen, die nachfolgend näher erläutert werden.
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Zum einen weist die Rutsche in bevorzugter Ausgestaltung eine obere, zum Förderstrang orientierte Abdeckung auf, die vorzugsweise vollständig - bis auf den Bereich des oberen Auffangendes der Rutsche - die Rutsche abdeckt, sodass also aus der Rutsche keine Ausschussteile herausspringen können. Die Rutsche ist daher zumindest in einem Teilbereich insgesamt nach Art eines umlaufend geschlossenen Schachts ausgebildet.
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Weiterhin ist in zweckdienlicher Weiterbildung im auswurfseitigen Umlenkbereich eine Auswurfhilfe angeordnet, die das Entleeren des jeweiligen Behälters unterstützt. Im Normalfall wird ein jeweiliger Behälter am auswurfseitigen Umlenkbereich durch das Umlenken um 180° gekippt, sodass die Einzelteile aus dem jeweiligen Behälter herausfallen können. Unter gewissen Umständen, beispielsweise bei Verwendung von Betriebsflüssigkeiten wie Schmiermittel, Öl etc., und insbesondere bei sehr kleinteiligen Einzelteilen besteht jedoch die Gefahr, dass diese dennoch am Behälter haften bleiben. Durch die Auswurfhilfe ist nunmehr sichergestellt, dass sämtliche Einzelteile aus dem Behälter herausfallen.
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Bei der Auswurfhilfe handelt es sich dabei insbesondere um eine Ausblasvorrichtung. Der Behälter wird also mittels eines Druckgases / Druckluft ausgeblasen, sodass evtl. darin haftende Einzelteile aus diesem herausfallen. Grundsätzlich sind auch andere Auswurfhilfen möglich, wie beispielsweise eine Rüttelstrecke im Umlenkbereich, sodass also der Behälter im Umlenkbereich vibriert und durch diese Vibrationen die Einzelteile herausfallen. Darüber hinaus können auch mechanische Abstreifelemente vorgesehen sein.
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Da bei vielen Fertigungsprozessen die Verwendung von flüssigen Betriebsmitteln, wie Kühl- oder Schmierstoffe erforderlich ist, die an den Einzelteilen haften, ist in einer zweckdienlichen Weiterbildung weiterhin vorgesehen, dass die Behälter Öffnungen zum Abtropfen einer Flüssigkeit aufweisen. Derartige Öffnungen sind insbesondere durch ein Gitter oder ein Lochblech gebildet. Bei den Behältern kann es sich daher um Gitterbehälter oder auch um Behälter aus Lochblechen handeln.
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Im auswurfseitigen Umlenkbereich werden die Einzelteile über eine vordere Seitenwand aus dem Behälter herausgekippt. Zweckdienlicherweise weist diese vordere Seitenwand eine strukturierte Oberfläche auf und ist insbesondere aus Riffelblech oder als genopptes Blech ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung reduziert sich die Haftung zwischen der Seitenwand und dem jeweiligen Einzelteil, sodass auch hierdurch ein zuverlässiges Ausschütten der Einzelteile aus dem Behälter unterstützt wird. Die übrigen Seitenwände, zumindest insbesondere der Boden und eine rückwärtige Seitenwand sind dabei mit den Öffnungen versehen und beispielsweise als Gitter oder Lochblech ausgebildet.
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Typischerweise werden die einzelnen Behälter sukzessive befüllt, wobei immer einer der unteren Behälter nahe des befüllseitigen Umlenkbereichs mit den Einzelteilen befüllt wird. Der Behälter wird beispielsweise über eine Zuführeinheit einer Fertigungsmaschine, beispielsweise durch deren Auswurfschacht, insbesondere kontinuierlich befüllt.
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Um eine zuverlässige Aufnahme aller Einzelteile in die unterschiedlichen Behälter zu gewährleisten ist in zweckdienlicher Ausgestaltung vorgesehen, dass die einzelnen Behälter in Förderrichtung unmittelbar aneinander angrenzend angeordnet sind. Zwischen den Behältern sind daher vorzugsweise lediglich Toleranzfreiräume oder sie liegen unmittelbar aneinander an; zumindest ist gewährleistet, dass zwischen zwei aufeinander folgenden Behältern kein freier Zwischenraum besteht.
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Um dies zu gewährleisten, weisen die Behälter jeweils an einer Seitenwand eine Querleiste auf, die insbesondere nach Art einer umgebogenen Blechsicke ausgebildet ist. Diese Querleiste überdeckt dabei jeweils eine Seitenwand eines benachbarten Behälters. Vorzugsweise ist die Querleiste an einer in Förderrichtung betrachteten vorderen Seitenwand angeordnet, sodass eine hintere Seitenwand des in Förderrichtung vorauslaufenden Behälters überdeckt ist.
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Bei derartigen Fördervorrichtungen dauert es häufig mehrere 10 Minuten oder auch mehrere halbe Stunden bis zu wenigen Stunden, bis eine Charge, also ein voll beladener Behälter von dem unteren, befüllseitigen Umlenkbereich bzw. von der Befüllposition des jeweiligen Behälters bis zum oberen, auswurfseitigen Umlenkbereich gefördert wird, wo der Behälter wieder entleert wird. Die Förderung erfolgt dabei typischerweise getaktet, bis also ein jeweiliger Behälter „voll“ ist. Dies ist üblicherweise bei Erreichen einer genau vordefinierbaren Anzahl an Einzelteilen in einem jeweiligen Behälter der Fall. Sobald der Behälter voll ist, wird der nachfolgende Behälter an die Befüllposition verfahren. Je nach Prozessgeschwindigkeit beispielsweise der vorgelagerten Fertigungsstufe und/oder der Anzahl und/oder der Größe der Einzelteile pro Behälter kann die Befüllung eines jeweiligen Behälters unterschiedlich lang dauern. Je nach Förderstrecke der Fördervorrichtung, also der Förderlänge zwischen den beiden Umlenkbereichen, sind typischerweise mehrere Behälter zwischen den beiden Umlenkbereichen angeordnet. Üblicherweise sind beispielsweise zumindest 10, und beispielsweise 10 bis 40, und insbesondere beispielsweise 15 bis 25 Behälter zwischen den beiden Umlenkbereichen angeordnet. Die Gesamtzahl der an dem Förderstrang befestigten Behälter beträgt dann etwa das Doppelte.
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Die Einzelteile verweilen daher eine geraume Zeit in dieser Fördervorrichtung. Die gesamte Fördervorrichtung wird daher auch als Teilespeicher bezeichnet.
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Während der Verweildauer in der Fördervorrichtung werden typischerweise wiederkehrend Qualitätskontrollen, insbesondere im Rahmen von Stichproben, vorgenommen. Zudem tropft während der Verweildauer auch an den Teilen anhaftende Hilfsstoffe (Schmiermittel, Öl...) von den Einzelteilen ab und wird gesammelt und ggf. wieder zurück zur Produktionsmaschine geführt.
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Generell ist dabei vorgesehen, dass bei der Identifizierung eines Ausschussteils einer Charge (eines Behälters) die gesamte Charge als Ausschuss gekennzeichnet wird, also alle Einzelteile, die sich im Behälter befinden. Der Inhalt eines jeweiligen als Ausschuss gekennzeichneten Behälters - nachfolgend als Ausschussbehälter bezeichnet - muss daher zuverlässig den Ausschussteilen und beispielsweise dem Ausschussbehälter zugeführt werden.
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Um dies mit möglichst geringem Aufwand mit gleichzeitig hoher Zuverlässigkeit zu gewährleisten weist die Fördervorrichtung in zweckdienlicher Weiterbildung eine geeignet ausgebildete Steuereinheit auf, die den Betrieb der Fördervorrichtung steuert. Die Steuereinheit ist derart ausgebildet, dass die Rutsche automatisch in den Auswurfbereich verfahren wird, wenn ein Behälter den oberen Umkehrbereich erreicht, welcher als ein Ausschussbehälter identifiziert wurde.
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Die Fördervorrichtung weist bevorzugt eine insbesondere elektronische Erkennungseinheit oder Markierungseinheit zum Identifizieren und/oder Markieren eines Behälters als Ausschussbehälter auf. Sobald dieser Ausschussbehälter den auswurfseitigen Umlenkbereich erreicht, bevor also dieser Behälter ausgekippt wird, veranlasst die Steuereinrichtung, dass die Rutsche automatisch ausgefahren wird. Sobald daher der Ausschussbehälter entleert wird, werden zuverlässig die Ausschussteile von der Rutsche aufgefangen und insbesondere dem Ausschussbehälter zugeführt. Eine manuelle Interaktion und Überwachung ist daher nicht mehr erforderlich.
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Im Hinblick auf eine möglichst einfache Bedienung weist die Steuereinheit insgesamt eine Eingabeeinheit auf, über die ein Behälter als Ausschussbehälter oder als Gutteile-Behälter markiert werden kann. Hierzu steht beispielsweise einem Benutzer eine Eingabemaske zur Verfügung. Die Eingabe kann in gewohnter Weise über Eingabemittel, wie Tastatur, Maus oder auch Touchscreen erfolgen. Zweckdienlicherweise ist hierbei eine bildgeführte Markierung ermöglicht, bei der die einzelnen Behälter auf einem Display, insbesondere dem Touchscreen durch Symbole dargestellt werden und die dann durch eine Berührung / Markierung der entsprechenden Symbole als Gutteil-Behälter oder als Ausschussbehälter identifiziert werden können. Die Identifizierung der einzelnen Behälter erfolgt beispielsweise durch eine gleichlautende Kennzeichnung (Nummerierung, Buchstaben) an den realen Behältern einerseits und an den bildhaften Symbolen für die Behälter in dem Display andererseits. Alternativ erfolgt die Identifizierung Positionsabhängig, d.h. die Steuerung merkt sich die jeweilige Position des interessierenden Behälters und führt diese Position nach dem nächsten Prozesstakt (eine Stufe weiter) nach.
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Häufig werden nicht alle Behälter einer Stichprobe unterzogen. Um sicherzustellen, dass keine Ausschussteile den Gutteilen zugeordnet werden, veranlasst die Steuereinheit weiterhin, dass nach einer Markierung oder Identifizierung eines Behälters als Ausschussbehälter automatisch sämtliche in Förderrichtung vorlaufende Behälter bis zum nächsten als Gutteile-Behälter identifizierten / markierten Behälter als Ausschussbehälter markiert werden.
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Hierdurch wird dann sichergestellt, dass sämtliche auf diese Weise automatisch markierten Ausschussbehälter den Ausschussteilen beispielsweise im Ausschuss-Sammelbehälter zugeführt werden.
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Ergänzend ist die Steuereinheit derart ausgebildet, dass ein insbesondere automatisch als Ausschussbehälter markierter Behälter manuell vom Bediener wieder als Gutteil-Behälter markiert wird. Insbesondere bei automatisch als Ausschussbehälter markierten Behältern ist dies von Vorteil, um die Anzahl der Ausschussteile möglichst gering zu halten. Erkennt der Benutzer beispielsweise, dass weitere vorlaufende Behälter zu dem von ihm als Ausschussbehälter markierten Behälter von der Steuereinheit automatisch als Ausschussbehälter markiert sind, so kann er bei diesen Behältern ebenfalls Stichproben durchführen und bei entsprechend erfolgreicher Qualitätskontrolle diese dann als Gutteile-Behälter markieren.
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Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen teilweise in vereinfachten Darstellungen:
- 1 eine Seitenansicht einer Fördervorrichtung,
- 2 eine Schnittansicht durch die Fördervorrichtung gemäß 1,
- 3 eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung der 2,
- 4 eine ausschnittsweise Darstellung der Fördervorrichtung mit eingezogener Rutsche,
- 5 eine Seitenansicht eines Teilbereichs einer Rutsche,
- 6 eine Aufsicht auf den Teilbereich der Rutsche gemäß 4 sowie
- 7 eine Darstellung eines Display einer Steuereinheit.
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In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Eine Fördervorrichtung 2 zur Förderung von aus Einzelteilen 4 (vgl. hierzu 3) bestehendem Schüttgut ist in den 1 bis 4 dargestellt. Die Fördervorrichtung 2 weist eine Fördereinheit 6 auf, die einen umlaufenden Förderstrang 8 sowie darauf angebrachte Behälter 10 aufweist. Die Fördereinheit 6 und damit der Förderstrang 8 erstreckt sich in Förderrichtung 12 von einem unteren, befüllseitigen Umlenkbereich 14 bis zu einem oberen, auswurfseitigen Umlenkbereich 16. Eine Förderlänge, also der Abstand zwischen den beiden Umlenkbereichen 14,16, beträgt dabei typischerweise mehrere Meter, beispielsweise 2 bis 10 m. Die üblicherweise quaderförmigen Behälter 10 weisen in Förderrichtung eine Tiefe sowie senkrecht hierzu eine Höhe auf, die typischerweise mehrere 10 cm beträgt, beispielsweise 20 bis 40 cm. Weiterhin weisen die Behälter 10 eine Breite quer zur Förderrichtung 12 auf, die beispielsweise im Bereich zwischen 30 und 80 cm und speziell beispielsweise bei 40 cm liegt. Die Fördereinheit 6 ist auf einem Gestell 18 mit mehreren Stützen angeordnet. Die Förderrichtung 12 und damit die Fördereinheit 6 ist gegenüber einer Horizontalen um einen Winkel α geneigt, der beispielsweise im Bereich zwischen 30° und 50° liegt.
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Mittels der Fördereinheit 6 werden die einzelnen Behälter 10, die jeweils an dem Förderstrang 8 befestigt sind, umlaufend zwischen den beiden Umlaufbereichen 14,16 gefördert. Der Förderstrang 8, der beispielsweise als ein Förderband ausgebildet ist, wird hierbei typischerweise über Umlenkrollen geführt, von denen beispielsweise zumindest eine als eine Antriebsrolle ausgebildet ist.
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Am oberen auswurfseitigen Umlenkbereich 16 ist allgemein ein Auswurfbereich 20 ausgebildet, in dem die Einzelteile 4 eines jeweiligen Behälters 10 aus diesem ausgeleert werden und nach unten herausfallen. Unterhalb des oberen Umlenkbereichs 16 ist ein Sammelbehälter 22 für Gutteile angeordnet, also für solche Teile, die den (Qualitäts-) Anforderungen genügen. Die Zuführung zu diesem Sammelbehälter 22 erfolgt dabei im Ausführungsbeispiel über einen Auffangtrichter 24.
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Die gesamte Fördervorrichtung 2 dient zum Trennen von Ausschussteilen von den Gutteilen. Ergänzend zum Sammelbehälter 22 ist weiterhin noch ein Ausschuss-Sammelbehälter 26 vorgesehen. Dieser ist ebenfalls unterhalb der Fördereinheit 6 Platz sparend angeordnet. Beide Behälter 22,26 stehen dabei vorzugsweise seitlich nicht über das Gestell 18 über, weisen also vorzugsweise eine Breite auf, die nicht größer als die Breite der Fördereinheit 6 ist. Insgesamt ist hierdurch ein kompakter Aufbau ausgebildet.
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Zur Trennung der Ausschussteile von den Gutteilen weist die Fördervorrichtung 2 eine Rutsche 28 auf. Diese ist im Ausführungsbeispiel unmittelbar unterhalb der Fördereinheit 6, also unmittelbar unterhalb der an der Unterseite des Förderstrangs 8 rücklaufenden Behälter 10 angeordnet. Die Rutsche 28 ist insbesondere in den Schnittdarstellungen der 2 , 3 und 4 gut zu erkennen.
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Die Rutsche 28 ist insgesamt nach Art eines Teleskops ausgebildet und weist einen unteren Teilbereich 30 sowie einen zum oberen Umlenkbereich 16 orientierten oberen Teilbereich 32 auf. Der untere Teilbereich 30 ist ortsfest angeordnet und der obere Teilbereich 30 relativ zum unteren Teilbereich 30 in Förderrichtung 12 ein- und ausfahrbar.
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Hierzu ist ein geeigneter Antrieb vorgesehen. Allgemein weist die Rutsche 28 an ihrem unteren Ende ein Auswurfende auf, über das die Ausschussteile die Rutsche 28 verlassen und insbesondere in den Ausschuss- Sammelbehälter 26 geführt werden. Am Auswurfende ist hierzu beispielsweise ein insbesondere vertikal orientierter Fallschacht 34 angeordnet.
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Gegenüberliegend zum Auswurfende weist die Rutsche 28 ein oberes Auffangende 36 auf, welches zur Aufnahme des aus den Behältern 10 ausgeworfenen Schüttgutes dient.
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Der obere Teilbereich 30 der Rutsche 28 ist in den 5 und 6 näher dargestellt. Wie insbesondere hieraus, aber auch anhand der 2 bis 4, zu erkennen ist, weist die Rutsche 28 im Bereich des oberen Auffangendes 36 einen ersten Führungsbereich 38 für Ausschussteile und einen zweiten Führungsbereich 40 für Gutteile auf. Bei diesen beiden Führungsbereichen 38,40 handelt es sich jeweils um Rutschenbereiche, die aneinander angrenzen. Diese beiden Führungsbereiche 38,40 schließen sich dabei winklig aneinander an. Zwischen ihnen ist ein Knickwinkel β ausgebildet (vgl. hierzu 5), der vorzugsweise im Bereich zwischen 90° und 125° und im Ausführungsbeispiel der 5 bei 112,5° liegt. Der zweite Führungsbereich 40 für die Gutteile ist weiterhin - wie insbesondere anhand der 6 zu erkennen ist - nach Art eines Trichters ausgebildet, dessen Seitenwände sich nach unten hin verjüngen.
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Die Rutsche 28 wird je nach Bedarf ein- bzw. ausgefahren. Die 1-3 zeigen dabei eine Situation, bei der die Rutsche 28 ausgefahren ist und 4 eine Situation, bei der die Rutsche eingefahren ist. Zweckdienlicherweise wird sie, speziell der obere Teilbereich 32 dabei zwischen einer eingefahrenen, rückwärtigen sowie einer ausgefahrenen Endstellung hin und her verschoben. In der ausgeschobenen Position (vgl. insbesondere 2 und 3) ist das erste Führungselement 38 im Auswurfbereich 20 und damit unterhalb des oberen Umlenkbereichs 16 angeordnet. Aus dem jeweiligen Behälter 10 herausfallendes Schüttgut trifft daher auf den ersten Führungsbereich 38 auf und rutscht anschließend in Richtung zum Ausschuss-Sammelbehälter 26 entgegen der Förderrichtung 12 ab.
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Sollen die Einzelteile 4 eines Behälters 10 als Gutteile behandelt und dem Sammelbehälter 22 zugeführt werden, so wird die Rutsche 28 nach unten eingezogen, sodass der zweite Führungsbereich 40 im Auswurfbereich 20 und unterhalb des oberen Umlenkbereichs 16 angeordnet ist (vgl. hierzu 4). In diesem Fall werden dann die Einzelteile 4 vom zweiten Führungsbereich 40 aufgenommen und über den Auffangtrichter 24 dem Sammelbehälter 20 zugeführt.
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Die Rutsche 28, insbesondere der Teilbereich ausgehend vom ersten Führungsbereich 38 für die Ausschussteile entgegen der Förderrichtung 12, ist im Querschnitt betrachtet wannenförmig oder auch als geschlossener Kanal ausgeführt. Sie weist allgemein eine Abdeckung 42 auf, die die Rutsche 38 zur Fördereinheit 6, also zu den rücklaufenden Behältern 10 abdeckt. Lediglich im Bereich des ersten Führungsbereichs 38, der zur Aufnahme der aus den Behältern 10 herausfallenden Einzelteile 4 ausgebildet ist, ist die Abdeckung 42 nicht ausgebildet. Zweckdienlicherweise ist diese Abdeckung 42 feststehend beispielsweise mit dem unteren Teilbereich 30 verbunden.
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Bei der Rutsche 28 handelt es sich um ein Bauteil aus Metall oder Kunststoff. Um ein Gleiten der Einzelteile 4 möglichst problemlos zu ermöglichen ist die Oberfläche der Rutsche geeignet ausgebildet, beispielsweise genoppt oder geriffelt.
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Wie aus der Aufsicht der 6 zu erkennen ist, können auf dem Boden der Rutsche 28 noch weitere Leitelemente 44 angeordnet sein, die beispielsweise nach Art von schräg auf dem Boden montierten Leisten ausgebildet sind. Aktive Mittel zum Fördern der Einzelteile 4 sind im Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, dass das hier als Rutsche genannte Bauteil auch aktive Förderelemente aufweist, beispielsweise nach Art eines Förderbandes, welches also zur aktiven Förderung der Einzelteile 4 in Richtung zum unteren Auswurfende der Rutsche 28 dient.
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Um ein zuverlässiges Herausfallen der Einzelteile 4 aus dem jeweiligen Behälter 10 zu gewährleisten ist in bevorzugter Ausgestaltung eine Auswurfhilfe 46 vorgesehen. Diese ist lediglich strichpunktiert in der 3 angedeutet. Speziell handelt es sich bei dieser Auswurfhilfe 46 um eine Ausblasvorrichtung. Mit deren Hilfe wird beispielsweise über eine Düse Druckluft in den Behälter 10 geblasen, sodass evtl. noch anhaftende Einzelteile 4 gelöst werden und aus diesem herausfallen.
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Anhand der vergrößerten Darstellung der 3 ist weiterhin zu erkennen, dass die einzelnen Behälter 10 eine vordere Seitenwand 48 sowie eine hintere Seitenwand 50 aufweisen. Daneben weisen sie noch einen Boden 52 sowie zwei gegenüberliegende Querwände auf. Die Seitenwände 48,50 erstrecken sich quer zur Förderrichtung 12.
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Die jeweiligen Behälter 10 weisen insbesondere an ihrer vorderen Seitenwand 48 und im Ausführungsbeispiel an beiden Seitenwänden 48,50 Querleisten 54 auf, die bezüglich der Förderrichtung 12 schräg in Richtung zu dem vorlaufenden Behälter 10 geneigt sind. Die Behälter 10 schließen sich in Förderrichtung 12 unmittelbar aneinander an und liegen daher mit ihren Seitenwänden 48,50 aneinander an. Lediglich in den Umlenkbereichen 14,16 liegen die Behälter 10 nicht unmittelbar aneinander an. Die Querleisten 54 erstrecken sich dabei jeweils über die gesamte Breite eines Behälters 10. Die Querleisten 54 der vorderen Seitenwände 58 überdecken durch ihre Schrägstellung jeweils die hintere Seitenwand 50 des vorlaufenden Behälters.
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Weiterhin ragt die Querleiste 54 der hinteren Seitenwand 50 etwas in den (eigenen) Behälter 10 hinein. Diese hintere Querleiste 54 wird von einer vorderen Querleiste 54 eines nachfolgenden Behälters überdeckt.
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Die Einzelteile 4 werden über die vordere Seitenwand 48 ausgeschüttet. Speziell diese vordere Seitenwand 48 ist mit einer strukturierten Oberfläche, insbesondere als Riffelblech ausgebildet, sodass möglichst keine große Haftfläche zwischen den Einzelteilen 4 und der Seitenwand 48 ausgebildet werden können. Hierdurch ist ein zuverlässiges Entleeren unterstützt. Der jeweilige Boden 52 und beispielsweise ergänzend auch die Querwände oder die hintere Seitenwand 50 sind demgegenüber mit hier nicht näher dargestellten Öffnungen ausgebildet, über die beispielsweise überschüssiges Öl, Schmiermittel oder sonstige Flüssigkeiten von den Einzelteilen 4 abfließen können.
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Der Betrieb der Fördervorrichtung 2 wird allgemein über eine Steuereinheit 56 gesteuert, die lediglich schematisiert in der 7 dargestellt ist. Diese weist eine Eingabeeinheit 58 auf, die im Ausführungsbeispiel als ein berührungssensitives Display ausgebildet ist. Diese Eingabeeinheit 58 dient zur Markierung der einzelnen Behälter 10 als Ausschussbehälter A oder als Gutteile-Behälter G.
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Die einzelnen Behälter 10 sind beispielsweise durch Nummerierungen (Ziffern 1 bis 21 im Ausführungsbeispiel) auf dem Display dargestellt. Die (realen) Behälter 10 der Fördervorrichtung 2 weisen vorzugsweise identische Kennzeichnungen auf, sodass eine Zuordnung der Behälter 10 der Fördervorrichtung zu denen auf dem Display dargestellten möglich ist.
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Alternativ ordnet die Steuereinheit den einzelnen Behältern lediglich feste Positionen zu (z.B. Position A ist die unterste Position, Position H ist die Auswurfposition....). D.h. nach einer Taktung (Weiterbeförderung um eine Position) wechselt ein jeweiliger Behälter 10 zur nächsten festen Position (z.B. von Position C nach Position D...) Durch Zählung der Takte und aus der Position weiß die Steuereinheit 56, wann der jeweilige Behälter 10 den Auswurfbereich 20 erreicht.
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Alternativ wird auf derartige Nummerierungen verzichtet. Beispielsweise sind die Behälter anderweitig markiert, z.B. durch Codes, die z.B. auf Aufklebern aufgebracht sind. Auch kann eine Identifizierung rein über die aktuelle Position des Behälters erfolgen. Allgemein erkennt bzw. zählt die Steuereinheit die Anzahl der Takte bis der identifizierte Behälter 10 an der Entleerungsposition ist und trifft dann die geeigneten Maßnahmen.
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Während des laufenden Prozesses werden typischerweise Stichproben von einem Benutzer vorgenommen. Ist die Stichprobe in Ordnung, so wird von dem Benutzer über die Eingabeeinheit 56 ein jeweiliger Behälter als Gutteile-Behälter G gekennzeichnet. Im Ausführungsbeispiel betraf dies beispielsweise zuletzt den Behälter mit der Nummer „4“. Im weiteren Verlauf stellt der Benutzer fest, dass der aktuell zu befüllende Behälter 10 mit der Nummer „9“ Ausschussteile aufweist. Er kennzeichnet diesen daher als Ausschussbehälter A. Zu den dazwischen angeordneten Behältern mit den Ziffern „5“ bis „8“ wurden keine Stichproben durchgeführt. Die Steuereinheit 56 veranlasst nunmehr zunächst automatisch, dass auch die Behälter mit den Ziffern „5“ bis „8“ als Ausschussbehälter A gekennzeichnet werden, um sicherzustellen, dass kein Behälter 10 mit eventuellen Ausschussteilen als Gutteil-Behälter G weitergeführt wird.
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Allgemein werden alle (ungeprüften) Behälter 10 die sich zwischen einem vorlaufenden geprüften Behälter 10 und einem nachlaufenden geprüften Behälter 10 befinden automatisch mit der Klassifizierung (Ausschussbehälter A bzw. Gutteil-Behälter G) des nachlaufenden geprüften Behälters 10 versehen. D. h. alle zum aktuell geprüften Behälter 10 vorlaufende Behälter (bis zum nächsten geprüften Behälter) bekommen die gleiche Klassifizierung wie der aktuell geprüfte Behälter 10.
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Die Steuereinheit steuert dann automatisch in Abhängigkeit der identifizierten und markierten Behälter 10 die Rutsche 28 an. Erreicht ein jeweiliger Behälter 10 den oberen Umlenkbereich 16, steht also kurz vor dem Ausleeren, so verfährt die Steuereinheit 56 automatisch in Abhängigkeit der Kennzeichnung dieses Behälters als Ausschussbehälter A oder als Gutteile-Behälter G die Rutsche 28 in die entsprechende Position.
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Durch diese Steuerung in Kombination mit der speziellen Ausgestaltung der Fördervorrichtung 2 insbesondere mit der teleskopisch ausfahrbaren Rutsche 28 ist daher ein automatisiertes Trennen der Einzelteile 4 in Gutteile und in Ausschussteile erreicht. Benutzerseitig sind keine aktiven Maßnahmen zum Entleeren der Ausschussbehälter A erforderlich.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Fördervorrichtung
- 4
- Einzelteile
- 6
- Fördereinheit
- 8
- Förderstrang
- 10
- Behälter
- 12
- Förderrichtung
- 14
- unterer Umlenkbereich
- 16
- oberer Umlenkbereich
- 18
- Gestell
- 20
- Auswurfbereich
- 22
- Sammelbehälter
- 24
- Auffangtrichter
- 26
- Ausschuss-Sammelbehälter
- 28
- Rutsche
- 30
- unterer Teilbereich
- 32
- oberer Teilbereich
- 34
- Fallschacht
- 36
- oberes Auffangende
- 38
- erster Führungsbereich
- 40
- zweiter Führungsbereich
- 42
- Abdeckung
- 44
- Leitelemente
- 46
- Auswurfhilfe
- 48
- vordere Seitenwand
- 50
- hintere Seitenwand
- 52
- Boden
- 54
- Querleiste
- 56
- Steuereinheit
- 58
- Eingabeeinheit
- α
- Winkel
- β
- Knickwinkel
- A
- Ausschussbehälter
- G
- Gutteile-Behälter
