Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern
von vereinzelten Gegenständen, insbesondere von scheibenförmigen
Gegenständen wie Münzen, mit einer Führungsbahn
und mit einem in Abstand von der Führungsbahn
auf einem Transportarm umlaufenden Förderriemen,
wobei der Abstand d eines der Führungsbahn zugewandten
Trums des Transportriemens zur Führungsbahn kleiner
als die geringste Höhe eines Gegenstandes über der
Führungsbahn ist, wobei die Gegenstände von dem der
Führungsbahn zugewandten Trum des Förderriemens ergreifbar
und auf der Führungsbahn förderbar sind und
wobei die Haftreibungs- und/oder Gleitreibungskräfte
zwischen den Gegenständen und dem Förderriemen größer
sind als die Haftreibungs- und/oder Gleitreibungskräfte
zwischen den Gegenständen und der Führungsbahn,
sowie Verwendungen einer solchen Vorrichtung. Die im
Rahmen der Erfindung förderbaren Gegenstände weisen
meist eine scheibenförmige Gestaltung auf, wobei eine
Hauptfläche auf der Führungsbahn gleitet und die gegenüberliegende
Hauptfläche von dem Förderriemen ergriffen
wird. Eine Führungsbahn kann beispielsweise
als Sortierplatte ausgebildet sein.
Eine Vorrichtung des eingangs genannten Aufbaus ist
beispielsweise aus der Literaturstelle EP 0 616 303 B1
zur Förderung von Münzen bekannt. Hierbei weist die
den Münzen zugewandte Seite des Transportriemens eine
glatte Oberfläche, jedenfalls ohne ohne weiteres
sichtbare Erhebungen, auf. Der Andruck des Transportriemens
an zu transportierende Münzen erfolgt durch
eine Vielzahl von in Richtung der Führungsbahn federkraftbeaufschlagten
Stützrollen, welche entlang des
Transportarmes angeordnet sind. Diese Bauweise hat
sich zwar grundsätzlich bewährt, weist jedoch eine
Mehrzahl von Nachteilen auf. Zunächst ist festzustellen,
daß der Montageaufwand für einen Transportarm
sowie der Justageaufwand für die einzelnen Stützrollen
beachtliche ist. In kinematischer Hinsicht störend
ist, daß der Andruck des Transportriemens in den Bereichen
zwischen den Stützrollen nachläßt, was insbesondere
bei der Förderung von Münzen mit sehr stark
variierenden Dicken im Fall der dünnen Münzen stören
kann. Weiterhin ist die bekannte Anordnung auch in
dynamischer Hinsicht komplex aufgrund der vielen federbelastenen
Stützrollen, da damit ein Sytem mit ausgeprägten
Eigenfrequenzen geschaffen ist, was in anbetracht
der üblichen hohen Fördergeschwindigkeiten Probleme
aufwerfen kann. Zur Vermeidung von störenden
Schwingungen des Transportriemens gegen die Führungsbahn
sind daher bestimmte Transportgeschwindigkeiten
zu meiden oder geeignete Dämpfungsmaßnahmen einzurichten.
Schließlich stört, daß bei langer Betriebdauer
die Federn der Stützrollen erlahmen können mit der
Folge, daß ein sicherer Transport auch dünnster Münzen
nicht stets gewährleistet ist.
Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem
zugrunde, ein Vorrichtung zum Fördern von vereinzelten
Gegenständen zu schaffen, welche montagetechnisch
einfach herzustellen ist und dennoch eine
zuverlässige Förderung von Gegenständen unterschiedlicher
Dicke gewährleistet, und zwar auch nach langer
Betriebsdauer.
Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung,
daß der Förderriemen ein Lamellenriemen ist,
und daß das der Führungsbahn zugewandte Trum des Lamellenriemens
über die gesamte Längserstreckung des
Transportarms mit der Maßgabe geführt wird, daß zu der
Führungsbahn hinweisende Lamellenspitzen einen Abstand
d' von der Führungsbahn aufweisen, welcher kleiner als
die geringste Höhe eines Gegenstandes über der Führungsbahn
ist. - Als Lamellenriemen ist ein Transportriemen
bezeichnet, welcher auf seiner gegen die Führungsbahn
laufenden Seite eine kontinuierliche, insbesondere
gleichförmige, Folge von senkrecht oder abgewinkelt
abstehenden und an einer Riemenbasis angebrachte
Lamellen aufweist. Die Ausdrucke des Lamellenriemens
sowie der Lamellen umfassen im Rahmen der Erfindung
auch Ausführungsformen mit lateral (quer zur
Längserstreckung des Riemens) regelmäßig oder unregelmäßig
angeordneten Noppen, mit beispielsweise zylinderförmiger
Ausbildung. Die Lamellen können dabei entgegen
der Förderrichtung oder in Förderrichtung abgewinkelt
sein. Die Form der Lamellen ist grundsätzlich
beliebig. Bevorzugt sind im Querschnitt (bezogen auf
eine orthogonal zur Führungsbahn stehende und in Richtung
der Förderrichtung verlaufende Ebene) im wesentlichen
dreiecksförmige, mittensymmetrische Lamellen,
wobei die Lamellenspitzen abgerundet sind. Die Lamellen
können in ihrer Erstreckung quer zur Förderrichtung
orthogonal zur Förderrichtung (durchgehend) verlaufen
oder hiergegen mit einem Anstellwinkel
angestellt sein (im Falle der Noppen können Noppenreihen
orthogonal oder mit Anstellwinkel eingerichtet
sein). Letzteres, i.e. mit Anstellwinkel, ist beispielsweise
vorteilhaft, wenn die Gegenstände auf der
Führungsbahn entlang einer Anlaufkante laufen sollen.
Dann ist der Anstellwinkel, gemessen zwischen der
Längserstreckung des Transportriemens und der Quererstreckung
der Lamellen, und zwar auf der Seite in
Laufrichtung des Transportriemens, kleiner als 90°,
beispielsweise 80 bis 89,5°. Der Begriff der Lamelle
impliziert im Rahmen der Erfindung, daß diese gummielastisch
oder federelastisch sind. Der Abstand d' ist
in einem Bereich von 0 bis zu einem Wert geringfügig
unterhalb des dünnsten zu fördernden Gegenstandes
wählbar. Im Falle von Münzen empfiehlt sich für d' ein
Bereich von 0 bis 1 mm, vorzugsweise von 0 bis 0,5 mm,
insbesondere 0 bis 0,1 mm.
Mit der Erfindung lassen sich überraschenderweise Gegenstände
mit sehr stark variierender Dicke mit sehr
hoher zuverlässigkeit fördern. Der Grund hierfür
liegt, ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen,
vermutlich darin, daß insbesondere im Falle dünner
Gegenstände ein die Förderung unterstützender Effekt
in dem Anlaufen einer Lamelle an eine entgegen der
Förderrichtung stehende Kante eines Gegenstandes
liegt. Dann wird dieser Gegenstand nicht nur aufgrund
der Reibungseffekte aufliegender Lamellen gefördert,
sondern zusätzlich gleichsam geschoben. Weiterhin
macht der erfindungsgemäße Einsatz eines Lamellenriemens
die Einrichtung einer Vielzahl von Stützrollen,
welche beim Stand der Technik den glatten Riemen gegen
die Gegenstände drücken mussen, und zwar bei
variirender Dicke mit entsprechenden Federwegen, entbehrlich.
Schließlich entfällt daher auch die Gefahr
der Ermüdung von Federn. Von besonderem Vorteil ist
auch, daß die Erfindung nicht nur zur Horizontalförderung
geeignet ist, sondern ebenso zur Schräg- oder
Vertikalförderung. Folglich kann die die Längserstrekkung
der Führungsbahn einen beliebigen winkel zur Horizontalen
aufweisen. Insbesondere kann der Winkel der
Führungsbahn zur Horizontalen im Verlauf der Führungsbahn
veränderlich, vorzugsweise kontinuierlich veränderlich
sein. Es sind also neben ebenen Führungsbahnen
auch gekrümmte Führungsbahnen möglich.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest die Lamellen des
Lamellenriemens, vorzugsweise der Lamellenriemen insgesamt
(ggf. mit Bewehrungseinlagen), aus einem Werkstoff
gebildet sind, welcher ausgewählt ist aus der
Gruppe bestehend aus "Elastomere, Gummi, Natur-Kautschuk,
Synthese-kautschuk, Polyurethan, Polyetherpolyurethan,
Polyesterpolyurethan, gummielastische Werkstoffe
und Mischungen dieser Stoffe". Diese Lamellenwerkstoffe
haben hinsichtlich ihrer gummielastischen
Materialeigenschaften sowie der zwischen dem Werkstoff
und den Gegenständen bestehenden Reibungskräfte vorteilhafte
Eigenschaften. In diesen Zusammenhängen ist
es bevorzugt, wenn die Lamellen eine Härte von 50 bis
100, vorzugsweise von 60 bis 80, Shore-Härte A gemessen
nach DIN 53505 (Fassung: Jun. 1987) aufweisen.
Hinsichtlich der geometrischen Ausbildung ist es bevorzugt,
wenn die Lamellenhöhe in dem Bereich von 2
bis 20 mm, vorzugsweise 2 bis 8 mm, vorzugsweise 3 bis
5 mm liegt. Als Lamellenhöhe ist das Maß von einer
Lamellenbasis bei der Riemenbasis zur Lamellenspitze
bezeichnet. Die Lamellendichte liegt vorzugsweise in
dem Bereich von 100/100 mm bis 10/100 mm, vorzugsweise
von 50/100 mm bis 20/100 mm. Hierbei bezeichnet das
angegebene Maß die Anzahl der Lamellen auf 100 mm Lamellenriemen,
in dessen Längserstreckung bzw. dessen
abgerolltem Umfang gemessen. Entsprechendes gilt im
Falle der Noppen.
Der Lamellenriemen kann grundsätzlich als rückseitig
strukturloser Keilriemen oder Flachriemen ausgebildet
sein. Bevorzugt ist es allerdings, wenn der Lamellenriemen
den Lamellen gegenüberliegend, also innenliegend,
eine Antriebsverzahnung aufweisen. Dann kann der
Riemen ohne Schlupf mittels einer Zahnriemenscheibe
mit mit der Antriebsverzahnung kämmender Scheibenverzahnung
angetrieben werden.
Aus Gründen der Verhinderung von störenden Dehnungen
des Lamellenriemens kann dieser eine endlos umlaufende
Stahldrahteinlage aufweisen. Anstelle von Stahldraht
kann auch eine Bewehrung mit anderen Materialien, beispielsweise
Gewebefäden oder -Schnüre, eingerichtet
sein. Endlos umlaufend bezeichnet einen Draht oder
Faden, welcher um mehr als einen ganzen Umfang des
Lamellenriemens, vorzugsweise um zumindest 2 bis 20,
beispielsweise 5 bis 15, Umfänge, spiralförmig umlauft.
Es versteht sich, daß auch hierbei letzendlich
zwei Enden verbleiben, welche jedoch durch mehrere
Endlosumläufe voneinander getrennt sind.
Aufgrund der Nichterfordernis von Stützrollen kann der
Transportarm vergleichsweise einfach ausgeführt sein.
Vorzugsweise weist der Transportarm zumindest ein Führungselement
auf, welches im Querschnitt zur Längserstreckung
des Transportarmes U- oder H-förmig ist,
wobei der Lamellenriemen beidseitig seitlich, bezogen
auf den Lamellenriemen, durch Stege geführt wird, und
wobei der Lamellenriemen auf einer Stützfläche zwischen
den Stegen gleitet. Im Falle des U-förmigen
Querschnitts sind die Stege selbstverständlich auf der
der Führungsbahn zugewandten Seite angeordnet. Dann
läuft der Lamellenriemen auf der gegenüberliegenden
Seite des Transportarmes ohne seitliche Führung, beispielsweise
frei schwebend. Das Führungselement besteht
zumindest im Bereich der Stützfläche, vorzugsweise
auch in den Bereichen der Stege, der Einfachheit
halber insgesamt, aus einem Werkstoff, welcher ausgewählt
ist aus der vorstehend genannten Werkstoffgruppe.
Zweckmäßigerweise weist der Transportarm endständige
Umlenkrollen auf, vorzugsweise stirnzahnradförmig,
wobei zumindest eine der Umlenkrollen antreibbar
ist. Solche Rollen werden auch Zahnriemenscheiben genannt.
Im Einzelnen empfiehlt es sich, daß die Stützfläche
eingangsseitig des Transportarms einen keilförmigen
Einlaufbereich aufweist. Der Transportarm kann
einen Basisträger aufweisen, an welchem das eine oder
mehrere Führungselemente vorzugsweise orthogonal zur
Führungsbahn justierbar, angeordnet sind. Damit wird
eine zuverlässige Einstellung und Aufrechterhaltung
des Abstandes d' über die gesamte Längserstreckung der
Fürhungselemente gewährleistet. Zudem ist eine Nachjustierung
bei abgelaufenen Lamellenspitzen unschwer
möglich. Weiterhin empfiehlt es sich, daß zumindest
eine Umlenkrolle in Richtung der Längserstreckung des
Transportarmes einstellbar und fixierbar ist, wodurch
eine Einstellung der Spannung des Lamellenriemens möglich
ist. Zudem kann der Lamellenriemen dann unschwer
soweit entspannt werden, daß er leicht von dem Transportarm
abgezogen werden kann.
In Hinblick auf eine gute Zugänglichkeit der Führungsbahn
sowie einer Zugänglichkeit zur Justage der Führungselemente
sowie zum Wechsel des Lamellenriemens
kann der Transportarm einseitig von der Führungsbahn
abschwenkbar eingerichtet sein. Selbstverständlich
kann alternativ oder ergänzend der Transportarm insgesamt
abnehmbar gestaltet sein.
Der Transportarm kann zumindest ein Justierelement zur
Einstellung des Abstandes d' aufweisen, wodurch nach
einer Justage einer Mehrzahl von Führungselemente beispielsweise
zur Neueinstellung oder zur Umstellung
nicht alle Führungselemente einzeln neu justiert werden
müssen.
Die Erfindung lehrt weiterhin die Verwendung einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Förderung von Münzen
in horizontaler und/oder vertikaler und/oder schräger
Richtung, gegebenenfalls mit beispielsweise kreissegmentförmigen
Übergangsbereichen.
Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in
einer Vorrichtung zum Zählen und/oder Sortieren von
Münzen eingesetzt werden. Hierzu wird auf den einschlägigen
Stand der Technik verwiesen, sofern dort
mit Transportriemen gearbeitet wird. Diese
Transportriemen bzw. die zugehörigen Transportarme
lassen sich unschwer gegen erfindungsgemäße Vorrichtungen
austauschen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich
ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1:
- eine schematische Ansicht der Erfindung in
Teilansicht,
- Fig. 2:
- einen erfindungsgemäßen Transportarm,
- Fig. 3:
- einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße
Vorrichtung und
- Fig. 4:
- eine Detailansicht des Gegenstandes der Figur
2.
In der Figur 1 erkennt man eine Teilansicht einer vorrichtung
zum Fördern von vereinzelten Münzen 1, mit
einer Führungsbahn 2 und mit einem in Abstand d' von
der Führungsbahn 2 auf einem Transportarm 3 umlaufenden
Förderriemen 4, wobei der Abstand d' der Abstand
eines der Führungsbahn zugewandten Trums 5 des Trans-portriemens
4 und kleiner als die geringste Höhe eines
Gegenstandes 1 über der Führungsbahn 2 ist, wobei die
Münzen 1 von dem der Führungsbahn 2 zugewandten Trum 5
des Förderriemens 4 ergreifbar und auf der Führungsbahn
2 förderbar sind (in der Fig. 1 von rechts nach
links) und wobei die Haftreibungs- und/oder
Gleitreibungskräfte zwischen den Gegenständen 1 und
dem Förderriemen 4 größer sind als die Haftreibungs-und/oder
Gleitreibungskräfte zwischen den Gegenständen
1 und der Führungsbahn 2. Im einzelnen wird deutlich,
daß der Förderriemen 4 ein Lamellenriemen 4 ist, und
daß das der Führungsbahn 2 zugewandte Trum 5 des Lamellenriemens
4 über die gesamte Längserstreckung des
Transportarms 3 mit der Maßgabe geführt wird, daß zu
der Führungsbahn 2 hinweisende Lamellenspitzen 6 einen
Abstand d' von der Führungsbahn 2 aufweisen, welcher
kleiner als die geringste Höhe eines Gegenstandes 1
über der Führungsbahn 2 ist. Hierzu wird ergänzend auf
eine vergleichende Betrachtung der Figuren 1 und 3
verwiesen. Im Ausführungsbeispiel verläuft die Längserstreckung
der Führungsbahn 2 in der Horizontalen. In
der Figur 3 ist erkennbar, daß die Münzen 1 entlang
einer Führungskante 17 laufen.
Der Lamellenriemen 4 insgesamt ist aus dem gummielastischen
Kunststoff Polyetherurethan gebildet. Die
Lamellenhöhe beträgt ca. 3mm. Die Lamellendichte beträgt
ca. 25/100 mm. Die Lamellen 7 weisen eine Härte
von 70, Shore-Härte A gemessen nach DIN 53505 (Fassung:
Jun. 1987), auf.
Insbesondere in der Figur 1 ist gut zu erkennen, daß
der Lamellenriemen 4 den Lamellen 7 gegenüberliegend
eine Antriebsverzahnung 8 aufweist. Aus der Figur 3
wiederum ist ersichtlich, daß der Lamellenriemen 4
eine endlos umlaufende Stahldrahteinlage 9 aus nebeneinander
liegenden Spiralen aufweist.
Die Figur 2 in gemeinsamer Betrachtung mit der Figur 3
verdeutlicht, daß der Transportarm 3 mehrere Führungselemente
10 aufweist, welche im Querschnitt zur
Längserstreckung des Transportarmes 3 U-förmig sind,
wobei der Lamellenriemen 4 beidseitig seitlich, bezogen
auf den Lamellenriemen 4, durch Stege 11 geführt
wird, und wobei der Lamellenriemen 4 auf einer Stützfläche
12 zwischen den Stegen 11 gleitet. Aus der Figur
2 entnimmt man, daß der Transportarm 3 endständige
Umlenkrollen 13, nämlich stirnzahnradförmig, aufweist,
wobei die linksseitige Umlenkrolle 13 antreibbar ist.
In der Figur 4 ist im Detail dargestellt, daß die
Stützfläche 12 eingangsseitig des Transportarms 3 einen
keilförmigen Einlaufbereich 14 aufweist. Hier sowie
in Figur 2 erkennt man, daß der Transportarm 3
einen Basisträger 15 aufweist, an welchem mehrere Führungselemente
10 orthogonal zur Führungsbahn 2 justierbar,
angeordnet sind. Eine vergleichende Betrachtung
der Figuren 2 und 4 zeigt, daß die rechte Umlenkrolle
13 in Richtung der Längserstreckung des
Transportarmes 3 einstellbar und fixierbar ist. Hierzu
ist ein Rollenträger 20 vorgesehen, welcher gegenüber
dem Basisträger 15 mittels Langlochführungen verschiebbar
und mittels der sich gegen eine basisträgerfeste
Stützfläche abstützenden Justierschraube 19 justierbar
ist. Die Fixierung erfolgt mittels der Fixierschrauben
18.
Die in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung
ist im Rahmen einer Vorrichtung zum Zählen
und/oder Sortieren von Münzen 1 eingesetzt, was aus
der in der Figur 3 erkenntlichen Sortieröffnung 21 in
der Führungsbahn 2 deutlich wird.
Zwischen dem Lamellenriemen 4 und seiner zwischen den
seitlichen Stegen 11 der Führungselemente 10 gelegenen
Stützfläche 12 findet je nach Materialpaarung Reibung
statt. Um diese zu minimieren, sind verschiedene Maßnahmen
wie Teflonbeschichtung, Lufteinblasung u.dgl.
möglich. Es kann auch ein Zwischenband zwischen dem
Lamellenriemen 4 und der Stützfläche 12 umlaufend
geführt werden und zusammen mit dem Lamellenriemen 4
umlaufen. Auch kann bei einem Lamellenriemen 4 mit
glatter Rückseite, d.h. ohne Verzahnungen 8, eine
Rollenführung z.B. aus Nadellagerrollen eingesetzt
werden, auf welcher der Lamellenriemen 4 wie auf einem
Förderband geführt wird. Bei einem Lamellenriemen 4
mit V-förmiger Rückseite können auch zwei seitliche
Rollenführungen eingesetzt werden.