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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern
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schwerer Gegenstände oder Paletten mit wenigstens einer Rollenkette,
die in einem im wesentlicllen horizontal liegenden Tragprofil läuft, mit drehbar
auf den Kettenbuchsen oder Kettenbolzen angeordneten Tragrollen, auf denen die Gegenstände
oder Paletten aufliegen und einer durchlaufenden Führung für die Gegenstände oder
Paletten.
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Die Förderung von schweren Werkstücken, deren Gewicht wenigstens in
1hunderten von Kilogramm gemessen wird, von einer Bearbeitungsstation zur nächsten
erfolgte bisher üblicherweise nicht automatisch. Da sich jedoch für kleinere Werkstücke
die Automatisierung ganzer Fertigungen mittels geeigneter Fördersysteme immer mehr
durchsetzt, besteht nun auch bei der Bearbeitung schwerer und schwerster Werkstücke
das bedürfnis, diese automatisch zu handhaben.
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Für diesen Zweck wurden bereits sogenannte Friktionsrollenbänder eingesetzt,
die im wesentlichen aus einem Rollengang bestehen, dessen Rollen über Friktionsbüchsen
ein bestimmtes Antriebsdrehmoment erteilt wird, wobei die Rollen jederzeit festgehalten
werden können, wenn das Belastungsmoment größer als das Antriebsmoment wird. Falls
auf einem solchen Frikt-ionsrollenband besonders schwere Werkstücke transportiert
werden, besteht die Gefahr, daß sich die Friktionslager der Treibrollen schnell
abnutzen bzw. unrund ausschleifen. Dies tritt insbesondere dann auf, wenn ein solches
Friktionsrollenband in einer losen Verkettung als Speicher eingesetzt wird, so daß
der betreffende Ge-
genstand oder auch eine Palette län(Jere Zeit
an einer bestimmten Stelle festgehalten wird.
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Es sind andererseits sogenannte Staurollenketten bekannt, die in der
Regel in zwei Strängen parallel nebeneinander angeordnet sind, wobei auf den Buchsen
der Rollenketten jeweils Tragrollen frei drehbar angeordnet sind. Die Bolzen der
Rollenkette ragen beidseitig seitlich aus der Kette heraus und tragen Laufbuchsen,
die auf entsprechend zlleinander angeordneten parallelen Schienenflächen abrollen.
Die Tragrollen ihrerseits liegen auf keiner Führunqs- oder Tragfläche auf, sondern
sind frei drehbar aufgehingt. Die Ketten sind im allgemeinen endlos ausJebilclet
und werden über geeignete Antriebsmittel in Umlauf gesetzt.
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Wird eine Palette oder ein flacher Ge<jenstand auf die in der Regel
parallel zueinander angeordneten Staurollenketten aufgelegt, so werden diese durch
die Reibung der Tragrollen auf den Buchsen der Kette allmählich beschleunigt und
schließlich mit der Kettengeschwindigkeit transportiert. Läuft die Palette oder
der Gegenstand gegen einen Anschlag, wird die Bewegung abgestoppt und die Kette
läuft unter der Palette bzw. dem Gegenstand weiter, wobei sie jedoch voll belastet
bleibt. Die mittels einer solchen Staurollenkette transportierten Gegenstände sind
lose verkettet, d.h. ihre Abstände können variabel sein, ihre Kopplung mit der Kette
ist nicht form-, sondern lediglich kraftschlüssig.
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Beim Fördern schwerer Gegenstände oder Paletten mittels einer solchen
bekannten Staurollenkette treten starke Abnutzungserscheinungen auf, die Kettenbolzen
werden auf Scherung und Biegung beansprucht, zwischen den Schienenflächen und Laufbüchsen
kommt es zu einer hohen Flächenpressung. Die zulässigen Spannungen im Material önnen
überschritten werden, was zu einer Verformung und Zerstörung der Kette führt. Ein
weiterer Nachteil dieser bekannten Staurollenkette ist noch darin zu sehen, daß
infolge nie ganz vermeidbarer Herstellungstoleranzen nicht alle Tragrollen, die
gleichzeitig mit einer Palette im Eingriff sind, gleichmäßig belastet werden.
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Bei den höher belasteten Tragrollen kann es infolgedessen gegebenenfalls
früher zu einem Uberschreiten der zulässigen Spannungen kommen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fördervorrichtung zu
schaffen, welche insbesondere das Fördern schwerer Gegenstände oder Paletten ermöglicht,
wobei in den Bauelementen der Vorrichtung relativ geringe Belastungen auftreten
sollen, so daß die gesamte Konstruktion leicht gehalten werden kann und eine lange
Standzeit erreicht wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Fördervorrichtung der
eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß im Tragprofil in Förderrichtung ein
Schlauch verlegt ist, der mit einem Fluid füllbar und entleerbar ist und auf dem
Schlauch eine im Vergleich zum gefüllten Schlauch sehr steife bandförmige Lauf fläche
für die Tragrollen angeordnet ist, deren Breite etwa dem halben Umfang des Schlauches
entspricht und die
vom Schlauch in Abhängigkeit vom Innendruck angehoben
oder abgesenkt wird, wobei die Tragrollen in angehobener Lage über einen am Tragprofil
vorgesehenen durchlaufenden Anschlag nach oben hinausragen und die Gegenstände oder
Paletten von diesem Anschlag abheben und sich in abgesenkter Lage unterhalb einer
durch die Anschläge definierten Auflageebene befinden.
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Uberraschenderweise hat sich gezeigt, daß mit einer solchen Vorrichtung
sehr hohe Lasten transportiert werden können. Der Schlauch, der von unten gegen
die Lauffläche drückt, beaufschlagt diese auf einer sehr großen Fläche und damit
ergeben sich entsprechend hohe Tragkräfte. Durch das Füllen des Schlauches werden
die Tragrollen nach oben gedrückt, der Gegenstand bzw. die Palette von einer stationären
Auflage abgehoben und von denen auf der Lauffläche sich abwälzenden Tragrollen weitertransportiert.
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Das transportierte Gewicht wird über die Tragrollen auf die Lauffläche
und den Schlauch übertragen, die Kette selbst wird dadurch nicht beansprucht, sondern
braucht lediglich Zugkräfte zu übertragen. Soll der Gegenstand oder die Palette
an einer gewünschten Stelle angehalten werden, so wird der Schlauch entleert, die
Tragrollen werden durch das Gewicht des transportierten Gegenstandes oder der Palette
nach unten gedrückt und die Last kommt schließlich auf dem stationären, durchlaufenden
Anschlag zu liegen. In dieser Stellung läuft die Kette unter der Last leer durch
und ist entsprechend geringem Verschleiß unterworfen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besteht die Lauffläche aus
wenigstens einer Lage Federbandstahl.
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Die Verwendung von Federbandstahl als Lauffläche hat den besonderen
Vorteil, daß dadurch die Federungseigenschaften des unterhalb der Lauffläche angeordneten
Schlauches voll zur Wirkung kommen und die Tragrollen federnd gegen den Boden des
zu transportierenden Gegenstandes oder der Palette gedrückt werden. Etwaige Unebenheiten
dieser Auflagefläche haben daher nicht mehr, wie bisher, die Folge, daß Tragrollen
unterschiedlich stark belastet werden und die der Berechnung zugrundegelegten Beanspruchungen
überschritten werden. Der verwendete Federbandstahl ist im Handel ohne weiteres
erhältlich, ist gehärtet, und kann je nach den Gegebenheiten des Einzelfalls ein-,
zwei- oder mehrlagig angeordnet werden.
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Vorzugsweise wird der Werkstoff für den Schlauch so gewählt, daß sich
sein Umfang beim Füllen praktisch nicht vergrößert. Andernfalls würde das Material
des Schlauches einer starken Walkarbeit unterworfen werden, was zu einem vorzeitigen
Verschleiß führt. Erfindungsgemäß wird daher ein textilverstärkter Schlauch eingesetzt,
wie er beispielsweise auch von der Feuerwehr verwendet wird.
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Vorzugsweise ist das Fluid ein Gas, insbesondere Luft.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist das Tragprofil als
Hohlprofil mit inneren Anschlägen aus
gebildet, gegen die sich
die Lauffläche anlegt, wenn der Schlauch unter entsprechendem Druck steht. Damit
wird erreicht, daß sich die Lauffläche, wenn sie von dem Schlauch angehoben wird,
nicht schräg stellt oder verkantet, sondern in einer definierten Lage stehen bleibt,
in welcher die Tragrollen ein bestimmtes Maß über den Auflageanschlag hinausragen.
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Da die Ketten normalerweise endlos ausgebildet sind, ist vorzugsweise
im Ilohlprofil unterhalb eines als Auflage für den Schlauch dienenden geschlossenen
Kastenprofils eine Führungsschiene für die rücklaufende Kette vorgesehen.
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Zur Stabilisierung der Kette im Tragprofil können die Bolzen der Rollenkette
seitlich verlängert sein und Laufbuchsen tragen, die mit Spiel zwischen entsprechenden
Führungsschienen laufen.
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Um eine unabhängige Förderung mehrerer Paletten oder Gegenstände sicherzustellen,
kann der Schlauch gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung in mehrere unabhängig
voneinander gesteuerte Schlauchabschnitte von etwa der Länge eines Gegenstandes
bzw. einer Palette unterteilt sein. Damit ist es möglich, eine Palette, die an einer
bestimmten Stelle angekommen ist, dort abzusenken und anschließend eine weitere
Palette hinter die erstere zu transportieren, ebenfalls abzusenken usw.
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Vorzugsweise können dabei die einzelnen Schlauchabschnitte über Endschalter
gesteuert werden, die von
den Paletten oder Gegenständen selbst
betätigt werden.
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Zusammenfassend wird mit der Erfindung eine Vorrichtung geschaffen,
mit der schwere Gegenstände oder Paletten problemlos gefördert werden können. Dabei
braucht die Vorrichtung bei Erreichen des Förderziels eines Gegenstandes nicht stillgesetzt
zu werden, da lediglich eine Entkopplung dadurch stattfindet, daß das entsprechende,
sich unter dem Gegenstand bzw. der Palette befindliche Schlauchstück entleert wird,
worauf sich der Gegenstand bzw. die Palette auf die stationäre Auflage absenkt und
die Förderkette frei unter der Last durchläuft.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch
eine Fördervorrichtung, Fig. 2 einen Teil eines Längsschnitts durch die Vorrichtung,
und Fig. 3 ein Detail des bei der Vorrichtung verwendeten Schlauches.
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Wie in Fig. 1 dargestellt ist, besteht die Vorrichtung aus einem Tragprofil
10, in dem eine Rollenkette 12 geführt ist. Im Inneren des Tragprofils 10 ist ein
geschlossenes Kastenprofil 14 angeordnet, das als Auflage für einen Schlauch 16
dient. In
Fig. 1 ist die Rück- bzw. Vorderansicht eines verschlossenen
Schlauchendes dargestellt, wie sie im Querschnitt nochmals in Fig. 3 gezeigt ist.
Das aufgeschnittene Schlauchende wird dabei von einer unter Vorspannung stehenden
geschlitzten Hülse 18 luftdicht zusammengeklammert.
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Auf dem Schlauch 16 liegen bei der gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung
zwei Lagen Federbandstahl 20. Der Federbandstahl hat etwa die gleiche Breite wie
der flach zusammengelegte Schlauch. Die Berührungsfläche zwischen dem Schlauch und
der unteren Lage Federbandstahl ist daher sehr groß.
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Seitlich am hohlprofil 14 sind zwei U-förmige Träger angeschraubt
oder angeschweißt, deren zur mittleren Vertikalebene gerichtete Flansche als innere
Anschläge 22 für die obere Grenzstellung der Federbandstahllagen dienen. Die oben
liegende Fläche des Federbandstahls stellt die Lauffläche für die Tragrollen 24
dar, die auf Bolzen 26 bzw. Hülsen sitzen, die durch Kettenglieder 28 miteinander
in bekannter Art und Weise verbunden sind.
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Die Bolzen 26 ragen seitlich über die Kettenglieder 28 hinaus und
tragen Laufbuchsen 30. Diese Laufbuchsen unterstützen die Stabilisierung der Kette
in der gezeigten Lage und insbesondere beim Leerlauf, da dann die Buchsen 30 auf
der Oberseite der Anschläge 22 zur Auflage kommen und auf dieser abrollen.
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Die Buchsen 30 erfüllen eine weitere Funktion beim Rücklauf des Leertrums,
wo sie auf einer entsprechenden Führungsfläche der seitlichen U-Profile 21 aufliegen.
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Außen an die U-Profile 21 sind weitere, gleichgeformte, jedoch in
vertikaler Richtung größere U-Profile 32 angeschraubt oder angeschweißt. Diese äußeren
Profile weisen ebenso wie die inneren Profile 21 nach einwärts gerichtete Flansche
auf, welche das 1Iohlprofil 10 auf der Unterseite quasi abschließen und auf der
Oberseite die Kette soweit umfassen, daß nur die Tragrollen 24 exponiert sind. Die
oberen Flansche dienen gleichzeitig als Anschlag 34 bzw. Auflagefläche für die zu
transportierenden Gegenstände oder Paletten. Da die Flansche über die gesamte Länge
der Rollenkette durchlaufen, können die Gegenstände auch an jeder beliebigen Stelle
abgesetzt werden.
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Auf der Oberseite des Tragprofils ist eine Führung 36 angeordnet,
die von einer entsprechend geformten Ausnehmung einer Palette oder des zu transportierenden
Gegenstandes überfaßt wird, womit der Transport des zu fördernden Gegenstandes oder
der Palette in Förderrichtung sichergestellt wird.
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Die innenliegende Fläche des Anschlages 34 dient zusammen mit der
oberen Fläche des Flahsches 22 als Führungsschienen für die Laufbuchsen 30, falls
sich die Bolzen 26 der Kette verkanten sollten.
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Die in Fig. 1 im Querschnitt und Fig. 2 im Längsschnitt gezeigte Vorri(lBtung
ist üblicherweise paarweise parallel auf geeigneten Stützen montiert, so daß die
Gegenstände oder Paletten auf jeweils zwei nebeneinander liegenden Rollenreihen
aufliegen. Bei einem Druck des Schlauches von 4 bar, einer Schlauchbreite von 4
cm und einer Palettenlänge von 1 m ergibt sich eine maximale Belastbarkeit pro Palette
von 3,2 Tonnen. ilierbei ist vorausgesetzt, daß nur die Fläche des Schlauches wirksam
ist, die sich unmittelbar unter der Palette befindet. Bildet man die Lauffläche
so steif aus, daß sie über die direkt belastete Länge hinaus Kräfte auf die Palette
übertragen kann, wird die Belastbarkeit noch erhöht werden.
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Der im Ausführungsbeispiel unterhalb der Lauffläche bzw. des Federbandstahls
verlegte Luftschlauch ist in der Regel in Abschnitte unterteilt, die etwa die Länge
einer Palette aufweisen. Diese Abschnitte werden getrennt über geeignete pneumatische
Ventile be-bzw. entlüftet. Die Steuerung der einzelnen Abschnitte erfolgt über Endschalter,
die von den Paletten bzw.
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Gegenständen selbst betätigt werden. Die Paletten können somit an
praktisch jeder beliebigen Stelle der Förderkette abgesetzt und damit angehalten
werden.
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Der erforderliche pneumatische Druck von 4 bar steht in Industriebetrieben
üblicherweise zur Verfügung.
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Wie sich aus obigem Beispiel ergibt, reicht dieser Druck aus, um selbst
schwerste Lasten noch anzuheben.
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Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen. Im nichtaufgeblasenen Zustand
liegt der Schlauch 16 flach, die Tragbuchsen 30 berühren etwa die obere Fläche der
Flansche 22, die Tragrollen befinden sich unterhalb der Ebene, die durch die Oberseite
der Anschläge 34 definiert ist. Die auf dieser Fläche aufliegenden Gegenstände oder
Paletten befinden sich in Ruhe. Wird der Schlauch 16 über nicht gezeigte Ventile
mit Druckluft beaufschlagt, ändert er seine Querschnittsfläche und drückt dabei
den Federbandstahl 20 gegen die Unterseite der Flansche 22. Die Tragrolle 24 wird
über die Oberseite der Anschläge 34 hinausgehoben und hebt entsprechend die Palette
oder den Gegenstand von diesen Anschlägen ab. Wird die Kette 12 über geeignete,
nicht gezeigte Antriebsmittel in Bewegung gesetzt, wälzen sich die Rollen 24 auf
der Lauffläche, d.h. der Oberseite der Federbandstahllagen 20 ab, und der Gegenstand
oder die Palette wird mit der Umfangsgeschwindigkeit der Tragrollen gefördert.
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Ist der Gegenstand oder die Palette an der gewünschten Stelle angekommen,
wird über einen Endschalter das entsprechende Schlauchstück unterhalb der Palette
entlüftet, der Schlauch drückt sich unter der Last des Gegenstandes oder der Palette
zusammen, die Tragrolle und die Unterseite des Gegenstandes oder der Palette geraten
außer Eingriff, die Förderkette läuft bezüglich dieses Gegenstandes oder dieser
Palette leer weiter.
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Sollte die Unterseite des zu transportierenden Gegenstandes oder der
Palette nicht vollständig eben sein, hat dies keinen nachteiligen Einfluß auf die
Anpreßkraft der Tragrollen 24, da diese praktisch "federnd" aufgehängt sind und
Unebenheiten in gewissem Maße zu folgen vermögen.
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Da beim Betrieb der Fördervorrichtung nur rollende Reibung vorkommt,
kann die Antriebsleistung der Vorrichtung gering gehalten werden, die benötigten
Lager leicht ausgeführt und die Vorrichtung entsprechend wirtschaftlich konstruiert
und betrieben werden.
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Das Tragprofil 12 wird üblicherweise etwa in Ilöhe der horizontalen
Mittelebene, wie in Fig. 1 angedeutet, durchbohrt und zusammengeschraubt. Dabei
wird ein Bolzen quer durch das ganze Profil gesteckt und auf einer Seite von außen
verschraubt. Beim Lösen dieser Verschraubung kann eine Seite des Tragprofils, d.h.
beispielsweise der äußere U-Flansch 32 und der innere U-Flansch 21 abgenommen werden,
und Luftschlauch 16 oder Federbandstahl 20 ohne Schwierigkeiten ausgewechselt werden.
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Die Vorrichtung kann auch bei automatischen Regalen mit Speicherwirkung
eingesetzt werden. Bei solchen Regalen war es bisher üblich, die Lasten auf Paletten
zu setzen und diese Paletten mittels Schwerkraft in die Regale einlaufen zu lassen.
Bei schweren Gegenständen erreichen die Paletten dabei eine erhebliche Geschwindigkeit,
die bei Erreichen der gewünsch-
ten Stellung schlagartig auf Null
abgebremst werden muß. Die dabei zu vernichtenden Energien sind erheblich. Mit der
vorbeschriebenen Vorrichtung entfällt dieses Problem, da die Paletten mit gleichmäßiger
Geschwindigkeit an Ort und Stelle transportiert und dort abgesetzt werden können.
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Sämtliche Einzelheiten der Beschreibung und der Zeichnung sind von
erfindungswesentlicher Bedeutung.