Beschreibung

Gattung

Die Erfindung betrifft einen Stauförderer, insbesondere zur Verwendung in der Kfz- Industrie, zum Beispiel zum Fördern von Karosserieteilen.

Stand der Technik

Stauförderer sind bekannt. Sie bestehen in der Regel aus einem motorisch angetriebenen Unter- und Obertrum, durch die Paletten gefördert werden, die zur Aufnahme von Werkstücken, zum Beispiel blechförmigen Teilen aus dem Karosseriebau, dienen und denen, zum Beispiel manuell, oder aber auch durch einen Roboterarm Bauteile, entnommen, oder auch zugeführt werden können. Die Trümer derartiger Stauförderer bewegen sich in zwei übereinander angeordneten, in der Regel horizontalen Ebenen und laufen unendlich über mit Abstand zueinander angeordneten Umkehrstationen. Problematisch kann der Antrieb der Paletten im Bereich der sogenannten Umlenkstationen werden, nämlich wenn in bestimmten Bereichen von Hand oder durch einen Roboterarm Bauteile entnommen oder auf den Paletten angeordnet werden sollen. Besonders bei voll mechanisiertem Betrieb müssen die Paletten an genau vorbestimmter Stellung anhalten bzw. angetrieben werden, damit es nicht zu einer Kollision mit dem Roboterarm kommt oder Menschen verletzt werden.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stauförderer der vorausgesetzten Gattung erfinderisch so auszugestalten, dass die Paletten in exakt vorbestimmter Winkelstellung an der vorbestimmten Umkehrstation angehalten, aber auch wieder in Bewegung gesetzt werden können, damit auch durch einen Roboter ein genaues Be- und Entladen möglich ist.

Lösung

Die Aufgabe wird durch jeden der Patentansprüche 1 oder 4 gelöst. Einige Vorteile

Die erfindungsgemäße Lösung nach den Patentansprüchen 1 oder 4 ermöglichen es, Stauförderer einzusetzen, bei denen das flexible Zugelement, insbesondere ein Gurt oder eine Kette, zum Beispiel kontinuierlich durch einen Elektromotor, beispielsweise einen vorzugsweise regel- oder steuerbaren Asynchronmotor, angetrieben wird, der Paletten zum Aufnehmen von Werkstücken, zum Beispiel blechförmiger Teile im Karosseriebau der Kfz-Industrie, antreibt. Im Bereich einer Umkehrstation werden diese Paletten beladen und/oder entladen. Das Be- und/oder Entladen geschieht manuell oder durch einen Roboter, was bedingt, dass die Paletten an der Be- oder Entladestation in vorbestimmter Stellung exakt angehalten werden müssen, weil es sonst zur Kollision mit dem Roboterarm oder gar zu Verletzungen dort befindlicher Personen kommen könnte.

Bei der Erfindung werden die Paletten im Bereich der betreffenden Umkehrstation in ihrer Bewegung abgebremst und durch Mitnehmerräder über Mitnehmerstifte formschlüssig vom Ober- zum Untertrum und vom Unter- zum Obertrum gefördert, wobei die Mitnehmerstifte mit den Mitnehmerrädern automatisch gekuppelt und wieder entkuppelt werden. Hierzu dienen geeignete Öffnungen an den betreffenden Paletten, in die die Mitnehmerstifte federbelastet einrasten. Die Mitnehmerräder an der Be- oder Entladeseite werden durch einen hier angeordneten Elektromotor, insbesondere einen Steuer- oder regelbaren Asynchronmotor, winkelgenau angetrieben. Die Steuerung geschieht durch eine gegebenenfalls programmierbare SPS, die die betreffenden Signale über Sensoren empfängt, die die betreffende Winkelstellung der zugeordneten Mitnehmerräder detektieren, so dass der Elektromotor in genau vorbestimmten Winkelstellungen eingeschaltet und auch wieder stillgesetzt werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, eine Be- oder Entladestation winkelgenau anzusteuern und die Paletten in dieser Winkelstellung sehr genau anzuhalten. Im Bedarfsfalle kann diese Winkelstellung auch noch zusätzlich durch eine mechanische Verriegelung sichergestellt werden, was aber nicht in allen Fällen erforderlich ist. Das flexible Zugelement wird kontinuierlich angetrieben und wird über Getrieberäder, die auf Wellen angeordnet sind, geführt. Eine dieser Wellen wird in einer Umkehrstation angetrieben. Das betreffende Getrieberad ist mit dieser Welle getrieblich fest, zum Beispiel durch eine Nutfederverbindung, gekuppelt, während auf der anderen Welle das Getrieberad durch einen Freilauf angeordnet ist, so dass die Welle normalerweise stillsteht. Bedarfsweise wird diese Welle durch einen anderen, hier angeordneten Elektromotor, der ebenfalls als Steuer- oder regelbarer Asynchronmotor ausgebildet sein kann, angetrieben, um die hier ankommenden Paletten weiter zu transportieren und in der vorgegebenen Winkelstellung auch anzuhalten. Nach Übergabe der be- oder entladenden Palette an das Untertrum erfolgt der Weitertransport durch das flexible Zugelement, da die Mitnehmerstifte an dem Untertrum automatisch von den Mitnehmerrädern entkuppelt werden, während sie an der gegenüberliegenden Seite und der hier vorgesehenen Umkehrstation durch dort vorgesehene Mitnehmerstifte und die hier angeordneten Mitnehmerräder zum Obertrum weitertransportiert werden.

Auf diese Weise hat man es in der Hand, sehr feinfühlig die jeweilige Anhalteposition der Paletten an der Be- oder Entladestation zu bestimmen.

Weitere erfinderische Ausgestaltungen

Weitere erfinderische Ausgestaltungen sind in den Patentansprüchen 2 bis 3 sowie 5 bis 10 beschrieben.

Patentanspruch 2 beschreibt einen Stauförderer, bei welchem die Drehbewegung der Antriebswelle für die Paletten über die Palette selbst und an ihr angeordneten Sensoren gesteuert werden, in dem über diese Sensoren die Energiezufuhr zum elektrischen Antriebsmotor für die Welle der Mitnehmerräder gesteuert wird. Die Bewegungen, insbesondere die Abfolge der Steuerungen, können in einer Speicher- Programmierbaren Steuerung (SPS) einbezogen werden, so dass die gesamten Bewegungen der Paletten, ihr Stoppen in vorbestimmter Winkelstellung an der betreffenden Umkehrstation, Schleichgang oder dergleichen in einem Programm gespeichert sind. Aus Patentanspruch 3 ist eine weitere erfinderische Ausgestaltung für den Stauförderer zu entnehmen.

Bei der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 5 sind über den Umfang des Mitnehmerrades im gleichmäßigen Winkelabstand zueinander Zentrierstiftaufnahmeöff- nungen angeordnet. Dadurch ergibt sich eine zuverlässige Mitnahme der Paletten in der betreffenden Umkehrstation.

Wird eine Ausführungsform nach Patentanspruch 6 gewählt, so ergibt sich eine sichere, formschlüssige Verbindung zwischen den federbelasteten Zentrierstiften und den Kupplungsausnehmungen auf der Unterseite der betreffenden Palette. Das Ein- und Ausrasten der Zentrierstifte erfolgt mechanisch und automatisch während der Drehbewegung der Mitnehmerräder ohne manuellen Eingriff.

Gemäß Patentanspruch 7 wird sichergestellt, dass bereits unmittelbar vor dem Einsetzen der Drehbewegung, noch im oberen horizontalen Bereich am Obertrum, Zentrierstifte in die zugeordneten Kupplungsausnehmungen an der Unterseite der betreffenden Palette eingreifen, so dass diese zuverlässig und schlupffrei durch die betreffende Umkehrstation gefördert werden. Vorteilhafterweise sind im Bereich der betreffenden Umkehrstation auf beiden Seiten des Stauförderers Bremsvorrichtungen angeordnet, die die jeweilige Palette in ihrer Umlaufgeschwindigkeit beim Einlaufen in die betreffende Umkehrstation verzögern und abbremsen. Jede Palette wird durch Rollen beidseitig in Schienenführungen zwangsgeführt - Patentanspruch 9.

Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 10 weist jede Palette auf beiden Seiten mit der betreffenden Bremsvorrichtung zusammenwirkende Bremsrollen auf, die mit der Bremsvorrichtung durch Anlaufen zusammenwirkt, wobei die Bremsvorrichtung einen schwingbaren Hebel aufweist, der gegen die Rückstellkraft eines Federelementes durch die Palette nach unten schwenkbar ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 einen Stauförderer in der Seitenansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1 ,

Fig. 3 eine Draufsicht entsprechend Fig. 2, in größerem Maßstab, wobei der Förderer verkürzt dargestellt ist, Fig. 4

bis

Fig. 7 verschiedene Stellungen einer Palette im Bereich einer Umkehrstation mit Sensorstellungen und Absteckposition.

In der Zeichnung ist ein Stauförderer insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet, der ein Obertrum 2 und ein Untertrum 3 aufweist. Die Förderrichtung ist mit dem Pfeil 4 gekennzeichnet.

Angetrieben wird ein mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnetes flexibles Zugelement, das in der Zeichnung lediglich schematisch angedeutet ist und das als Kette oder Gurt ausgebildet sein kann. Dieses flexibles Zugelement 5 wird durch einen in seiner Drehzahl Steuer- oder regelbaren und vorzugsweise in eine als Speicher-Program- mierbare-Steuerung (SPS) einbezogenen Elektromotor 6 angetrieben, der das flexible Zugelement 5 vorzugsweise in Richtung des Pfeils 4 kontinuierlich, das heißt ständig, für den jeweiligen Betriebsfall, also in einer Richtung, antreibt.

Die Bezugszeichen 7 und 8 bezeichnen in Lagern reibungsarm gelagerte Wellen, auf denen jeweils etwa mittig je ein Getrieberad 9, 10 angeordnet ist. Das Getrieberad 10 ist auf der Welle 8 über Lager, insbesondere Wälzlager, im Freilauf angeordnet. Die Welle 8 steht bedarfsweise still, kann aber für den nachfolgend beschriebenen Betriebsablauf durch einen ebenfalls Steuer- oder regelbaren und zum Beispiel als Asynchronmotor ausgebildeten Elektromotor 11 angetrieben und in vorbestimmten Winkelstellungen in seiner Drehzahl gestoppt und bedarfsweise auch arretiert werden. Da der Elektromotor 6 das flexible Zugelement 5 ständig antreibt, ist die Welle 7 mit dem Getrieberad 9 getrieblich, zum Beispiel durch eine Passfeder 2 mit dem als Ritzel ausgebildeten Getrieberad 9 getrieblich verbunden.

Mit den Bezugszeichen 13 bzw. 14 sind Umkehrstationen bezeichnet. Das flexible Zugelement 5 fördert in Richtung 4 Paletten 15 in der Umkehrstation 14 vom Obertrum 2 zum Untertrum 3 und in der Umkehrstation 13 vom Untertrum 3 zum Obertrum 2. Auf den Paletten 15 sind nicht dargestellte Werkstücke, zum Beispiel Bleche von Karosserieteilen für den Kfz-Bau, angeordnet, die an der jeweiligen Entladestation, zum Beispiel im Bereich der Umkehrstation 14, von einem Roboterarm gehandhabt werden können. Es ist aber auch möglich, die Paletten 15 manuell zu bedienen, das heißt sie mit geeigneten Werkstücken zu beladen und auch wieder zu entladen. Die Paletten mit den auf diesen befestigten Werkstücken können erhebliche Gewichte aufweisen, so dass es darauf ankommt, in der jeweiligen Station, wo zum Beispiel die Werkstücke von einem Roboterarm oder manuell entnommen werden, die Paletten an genau vorbestimmter Position anhalten zu können, damit es nicht zu einem Crash mit dem Roboterarm oder sogar zu Verletzungen mit hier beschäftigten Personen kommt. Nicht dargestellt ist zumindest eine Stoppvorrichtung, die die Paletten 15 bis zum Stillstand abstoppen kann, so dass die nachfolgenden Paletten auflaufen können, währen die jeweils benötigte Palette 15 dann weiter befördert wird und durch beiderseits der betreffenden Umkehrstation zugeordneten Bremsvorrichtungen entweder bis zum Schleichgang oder bis zur Geschwindigkeit Null abgestoppt werden können, damit sie in der noch nachfolgend zu beschreibenden Art und Weise weitertransportiert werden können. Es können auch über die Länge des Stauförderers 1 mehrere derartiger Stoppvorrichtungen vorgesehen sein. Sowohl die Funktionen der Antriebsmotoren 6 und 11 , als auch die Funktion der Stoppvorrichtungen und die Funktion eines nicht dargestellten Roboters können in eine Speicher-Programmierbare- Steuerung einbezogen sein (gleichfalls nicht dargestellt).

Im beidseitigen Endbereich ist auf jeder Welle 7 und 8 je ein Mitnehmerrad 16, 17 bzw. 18, 19 getrieblich angeordnet. Jedes Mitnehmerrad 16, 17 bzw. 18, 19 weist über seinen Umfang in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander mehrere Öffnungen auf, von denen der Einfachheit halber in Fig. 3 lediglich die Öffnungen 20, 21 bzw. 22, 23 und 24, 25 bzw. 26, 26a dargestellt und bezeichnet sind. Alle Mitnehmerräder 16, 17 bzw. 18, 19 können die gleiche Anzahl von Öffnungen 20 - 26a aufweisen, aber auch im Bedarfsfalle eine unterschiedliche Anzahl von Mitnehmeröffnungen besitzen. Die Öffnungen 20 - 26a sind bei der dargestellten Ausführungsform jeweils als Sackbohrungen ausgebildet und können für alle Mitnehmerräder 16 - 19 die gleichen Abmessungen aufweisen. Die Öffnungen 20 - 26a verlaufen radial in Bezug auf die zugeordnete Welle 7 oder 8 und besitzen im Tiefsten jeweils nicht dargestellte Druckfederelemente, insbesondere Schraubendruckfedern, die in den Öffnungen 20 - 26a angeordnete, ebenfalls nicht näher bezeichnete Mitnehmerstifte unverlierbar radial nach außen unter Vorspannung belasten, wobei die Mitnehmerstifte aus der Peripherie der zugeordneten Mitnehmerräder 16, 17 bzw. 18, 19 mit vorzugsweise gleichem radialen Maß hervorragen.

Einer oder beiden Umkehrstationen 13 oder 14, vorzugsweise mindestens der Umkehrstation 14, sind auf beiden Seiten jeweils nicht näher dargestellte Bremsvorrichtungen mit Bremsarmen zugeordnet, die zum Beispiel als Winkelhebel gestaltet sind, die um eine Achse schwingbar sind. Jeder Palette 15 ist auf jeder Seite jeweils mindestens eine Bremsrolle zugeordnet, wobei die Paletten 15 außerdem Führungsrollen an ihren Unterseiten auf gegenüberliegenden Seiten aufweisen, mit denen sie in Schienen zwangsgeführt sind. Die Bremsrollen drücken bei ihrem Auflaufen in der betreffenden Umkehrstation 13 oder 14 auf eine Schräge der Bremsvorrichtung gegen die Rückstellkraft eines Federelementes im Winkelhebel nach unten und verzögern dadurch die Bewegung der betreffenden Palette 15 bis in einen Schleichgang oder bis zum Stopp. In Förderrichtung 4 kann außerdem zusätzlich mindestens eine Stoppvorrichtung angeordnet sein, so dass die Paletten 15 bis zum Stillstand abge- bremst und gestoppt und aufgestaut werden können. An der betreffenden Umkehrstation, zum Beispiel der Umkehrstation 14, werden sie dann durch die beiderseits angeordneten Bremsvorrichtungen zum Beispiel bis zum Schleichgang oder bis zum Stillstand angebremst.

Normalerweise stehen an der Belade- oder Entladestation, zum Beispiel der Umkehrstation 14, die Mitnehmerräder 18, 19 still, da die Welle 8 durch das flexible Zugelement 5 nicht angetrieben wird, weil sie sich in einem Freilauf 27, zum Beispiel in einem Wälzlager, frei drehen kann, das heißt, das flexible Zugelement 5 bewegt sich kontinuierlich in Richtung 4, ohne die Welle 8 und ohne die Mitnehmerräder 18, 19 dabei anzutreiben.

Wenn eine Palette 15 zum Beispiel an der Umkehrstation 14 ankommt und wenn sie durch die dort vorgesehene beiderseits angeordneten Bremsvorrichtung in den Schleichgang herunter- oder gar bis zum Stillstand abgebremst worden ist, ist sie in einer Position, in der die den Mitnehmerrädern 18 und 19 zugeordneten Mitnehmerstifte in an der Unterseite der betreffenden Palette 15 angeordnete und nicht dargestellte Kupplungsöffnungen eingreifen können, wobei sie durch die den Mitnehmerstiften zugeordneten Federelementen radial auswärts in die betreffenden Kupplungsöffnungen der Mitnehmeröffnung 18 und 19 einrasten. Detektiert ein induktiver Sensor 28 die Stellung der Palette 15 in der Umkehrstation 14 und meldet dies an die zugeordnete Steuerung, schaltet die Steuerung die Stromzufuhr zum elektrischen Motor 11 ein, der dadurch beginnt, die zugeordnete Welle 8 zu drehen, und zwar in Förderrichtung des flexiblen Zugelementes 5. Durch die Drehung der entsprechenden Welle 8 werden auch die zugeordneten Mitnehmer 18 und 19, die zum Beispiel durch Nutfederverbindungen mit der Welle 8 verbunden sind, schlupffrei in Drehung versetzt, wodurch die Mitnehmerstifte in die entsprechenden Kupplungsöffnungen an der Unterseite der betreffenden Palette 15 eingreifen und diese formschlüssig mitnehmen und vom Obertrum 2 in Richtung des Pfeils 29 (Fig. 1 ) weiterfördern. Diese anfängliche Bewegung ist schematisch in Fig. 4 dargestellt.

Passiert die Palette 15 die Position in Fig. 5, detektiert der Sensor 28a eine Vor- stoppstellung und schaltet die Energiezufuhr zum Antriebsmotor 11 in den Schleichgang, so dass sich die Welle 8 mit geringerer Drehzahl dreht, was eine entsprechende Synchrondrehung der Antriebsräder 18 und 19 zur Folge hat.

In der sogenannten Absteckposition gemäß Fig. 6, die der Sensor 28b detektiert, wird die Energiezufuhr zu dem Antriebsmotor unterbrochen, so dass die Welle 8 und damit die Mitnehmerräder 18 und 19 stehen bleiben. In dieser Stellung kann die betreffende Palette 15, zum Beispiel durch einen Roboterarm, be- oder entladen werden. Um diese Stellung absolut sicher zu gewährleisten, kann außerdem in dieser Position eine mechanische Verriegelung durch ein mechanisches Bauteil 30 (Fig. 6), zum Beispiel einem Stift, der automatisch in eine Verriegelungsöffnung eines oder beider Mitnehmerräder 18, 19 einrastet oder eingesteckt wird, erfolgen. Dieser Vorgang kann zum Beispiel durch einen Zylinder erfolgen, der in die Folgesteuerung, zum Beispiel in eine SPS, einbezogen ist und entsprechend programmiert wird. Die mechanische Absteckposition kann im Bedarfsfalle auch entfallen und die Arretierung der Palette 15 in dieser Stellung in der betreffenden Umkehrstation 14 auch durch Abstoppen des Antriebsmotors 11 gewährleistet werden. 29 zeigt die Drehrichtung der Palette 15 in der Umkehrstation 14.

Die Steuerung der mechanischen Verriegelung kann durch Nocken geschehen, die entsprechende Schaltimpulse geben. Des Weiteren sind verschiedene Sensoren möglich, die den unterschiedlichen Schaltstellungen gemäß den Fig. 4 bis 7 zugeordnet sind. Alle möglichen Sensoren, bevorzugt aber induktive Sensoren, kommen in Betracht, die entsprechende Gegenbauteile bedämpfen.

Die in den Patentansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. Bezugszeichen

Stauförderer

Obertrum

Untertrum

Förderrichtung

Zugelement, flexibles, Kette, Gurt

Elektromotor, Asynchronmotor

Welle Getrieberad Elektromotor, Asynchronmotor

Passfeder

Umkehrstation Palette

Mitnehmerrad Mitnehmerrad

Öffnung

a

Freilauf

Sensor

a Sensor

b Sensor

Förderrichtung

Bauteil, mechanisches, Verriegelungsstation