Die Erfindung betrifft ein ein Förderband umfassendes Fördersystem. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Fördern von Werkstückträgern.

Die DE 20202491 U1 offenbart eine Zuführvorrichtung zum Zuführen von Werkstück trägern in Längsrichtung eines Gurtförderers zu einer Bearbeitungsstation. Der Gurtförderer der bekannten Zuführvorrichtung weist zwei parallele Fördergurte auf, auf denen Werkstückträger aufliegen und stellt einen Reibungsförderer dar, der ständig weiterlaufen kann, auch wenn einzelne Werkstückträger vorübergehend angehalten werden. Die in der DE 20202491 U1 beschriebene Zuführvorrichtung ist dafür konzi piert, einzelne Werkstückträger von einer Übernahmestation zu einer Bearbeitungs station zu fördern, wobei sich die Werkstückträger während der Werkstückbearbeitung in einer angehobenen Position befinden.

Die DE 102 13721 A1 beschreibt ein Fördersystem zum Entstapeln, Positionieren und Stapeln von Werkstückträgern, wobei davon ausgegangen wird, dass sich gesta pelte Werkstückträger auf einer Palette befinden. Das Fördersystem nach der DE 102 13721 A1 umfasst einen mit einem gemeinsamen Zugmittel, insbesondere Zahnrie men, ausgebildeten Umlaufförderer, durch welchen eine Entstapelvorrichtung, ein Transferförderer und eine Stapelvorrichtung bereitgestellt werden.

Verschiedene Fördervorrichtungen mit tellerförmigen Förderkomponenten sind in den Dokumenten DE 197 16748 C1, EP 0710613 A1, EP 0648696 A1 und DE 19534 498 A1 beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, gegenüber dem genannten Stand der Technik weiterentwickelte Möglichkeiten der Förderung von Werkstückträgern anzu geben, wobei eine besonders günstige Relation zwischen apparativem Aufwand, Raumbedarf und Betriebssicherheit angestrebt wird, wobei auch eine Puffermöglich keit gegeben sein soll. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Fördersystem mit den Merkma len des Anspruchs 1. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum För dern von Werkstückträgern gemäß Anspruch 9. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Förderverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Vorrichtung, das heißt das Fördersystem, und umgekehrt.

Das Fördersystem arbeitet mit einem Förderband, welches in Längsrichtung, das heißt in Förderrichtung, geteilt ist. Weiter umfasst das Fördersystem eine Mehrzahl an Werkstückträgern, welche durch das Förderband transportiert werden. Jeder Werk stückträger weist einen H-förmigen Querschnitt auf, welcher in das geteilte Förder band eingreift und somit in der Lage ist, entweder auf dem Förderband aufliegend o- der an dem Förderband hängend transportiert zu werden. Der Wechsel zwischen dem aufliegenden und dem hängenden Transport der einzelnen Werkstückträger geschieht selbsttätig mit dem Umlauf des Förderbandes.

Insbesondere ist das Förderband mittig geteilt, wobei die Werkstückträger einen ers ten, breiteren Fl-Schenkel und einen zweiten, vergleichsweise kurzen, das Förderband hintergreifenden Fl-Schenkel aufweisen, und wobei der Verbindungsbereich zwischen den Fl-Schenkeln in einem Freiraum zwischen zwei parallel zueinander angeordneten, das Förderband bildenden Umlaufbändern angeordnet ist. Optional sind die beiden Teile des Förderbandes miteinander verbunden. Ebenso sind Ausgestaltungen reali sierbar, in welchen keine Verbindung zwischen den beiden synchron laufenden, zuei nander parallelen Teilen des Förderbandes existiert.

Das Förderband ist in typischen Ausgestaltungen mit Hilfe einer Rahmenkonstruktion gelagert, wobei genau zwei, in definierter geometrischer Relation zur Rahmenkon struktion angeordnete Umlenkachsen des Förderbandes existieren können. Möglich sind auch Ausgestaltungen mit einer höheren Anzahl an Umlenkachsen.

Im Fall von zwei Umlenkachsen werden die Werkstückträger einmal von der Untersei te zur Oberseite des umlaufenden Förderbandes transportiert, das heißt vom hängen den in den aufliegenden Zustand transferiert, und einmal in umgekehrterWeise vom aufliegenden Zustand in den hängenden Zustand überführt. Die Werkstückträger wer den hierbei jeweils um 180° gewendet.

Speziell für den Vorgang des Wendens sind in vorteilhafter Ausgestaltung an den Um lenkachsen im Vergleich zum Förderband achsnahe, rotierende Friktionsvorrichtungen vorhanden, welche in Zusammenwirkung mit dem Förderband zur reibschlüssigen Mitnahme der Werkstückträger ausgebildet sind.

Sowohl auf der Oberseite des Förderbandes als auch an der Unterseite des Förder bandes können Zonen vorgesehen sein, in welchen sich Werkstückträger stauen kön nen. Das Fördersystem stellt damit ein sogenanntes Speicherband, das heißt ein Sys tem mit Pufferfunktion, dar.

Die Werkstückträger sind prinzipiell auf beliebige Weise produzierbar. Insbesondere ist eine Fierstellung der Werkstückträger durch additive Verfahren, das heißt durch 3D-Druck, möglich. Als Werkstoffe zur Fierstellung der Werkstückträger sind Kunst stoffe ebenso wie metallische Werkstoffe geeignet. Die Werkstückträger können Vor richtungen zum Speichern und Übertragen von Daten, beispielsweise in Form von RFID Chips, umfassen.

Gemäß einer möglichen Ausgestaltung befinden sich an den Werkstückträgern Mar kierungselemente, welche zur Zusammenwirkung mit ortsfesten Sensorelementen vorgesehen sind, wobei die Sensorelemente mit verschiedenen Stopp-Vorrichtungen Zusammenwirken, welche an der Oberseite beziehungsweise an der Unterseite des Förderbandes wirksam und zum Blockieren der Werkstückträger ausgebildet sind.

Ein besonderer Vorteil liegt in zahlreichen Ausgestaltungen des Fördersystems auch darin, dass zum Antrieb des geteilten Förderbandes eine einzige Antriebsvorrichtung, insbesondere in Form eines Getriebemotors, ausreichend ist. Prinzipiell ist auch ein sonstiger Antrieb, beispielsweise hydraulischer Antrieb, des Förderbandes möglich. Unabhängig vom Antriebsmechanismus ist das Förderband in vorteilhafter Ausgestal- tung derart spannbar, dass sich durch den Spannmechanismus die Positionen der Werkstückträger an den relevanten Positionen nicht ändern.

Das Verfahren zum Fördern von Werkstückträgern umfasst allgemein folgende Merk male:

- Bereitstellung eines in Längsrichtung geteilten, zwei parallel zueinander ver laufende Endlosbänder aufweisenden Förderbandes, wobei zwischen die Umlaufbänder, das heißt Endlosbänder, im Querschnitt H-förmige Werk stückträger eingehängt sind und das Förderband horizontal ausgerichtete Umlenkachsen aufweist,

- Transportieren der an dem Förderband hängenden Werkstückträger bis zu einer in Förderrichtung vor einer der Umlenkachsen befindlichen Stopp- Position, wobei der vorderste Werkstückträger durch eine mechanische Blo ckade gestoppt wird,

- Aufheben der mechanischen Blockade, sodass der vorderste Werkstückträ ger per Friktion durch das Förderband mitgenommen und damit auf dessen Oberseite geschwenkt wird,

- Blockieren des nächsten, sich auf der Unterseite des Förderbandes befindli chen Werkstückträgers,

- Stoppen des auf die Oberseite des Förderbandes geschwenkten, vorders ten Werkstückträgers,

- Freigabe des nächsten, noch auf der Unterseite befindlichen Werkstückträ gers und Weitertransport auch dieses Werkstückträgers auf die Oberseite des Förderbandes, wo er durch den dort bereits gestoppten, vordersten Werkstückträger ebenfalls gestoppt wird,

- weitere einzelne Förderung von Werkstückträgern von der Unterseite auf die Oberseite des Förderbandes, bis eine vorgegebene Anzahl von vor dem oberseitigen Stopp befindlichen, gestauten Werkstückträgern erreicht ist, einzelne Freigabe und Weiterförderung der Werkstückträger auf der Ober seite des Förderbandes. Statt eines einzelnen Stoppens und Weitertransports von Werkstückträgern kommt auch das gruppenweise Stoppen und Weiterfördern von unmittelbar hintereinander angeordneten Werkstückträgern in Betracht. Hierbei können Gruppen beispielsweise durch zwei oder drei Werkstückträger gebildet sein, wobei darauf zu achten ist, dass sich im Um lenkbereich kein Stau an Werkstückträgern bildet.

Die unter den Punkten 3 („Aufheben ...“) bis 6 („Freigabe ...“) angegeben Verfahrens schritte sind nicht zwangsläufig in der aufgelisteten Reihenfolge durchzuführen. Viel mehr sind Abhängigkeiten der praktikablen Reihenfolge insbesondere von der Dimen sionierung der Werkstückträger, den Radien im Umlenkbereich sowie den Anordnun gen der Stopp-Positionen gegeben.

Insbesondere können die Werkstückträger auch bei ihrem Transport von der Obersei te auf die Unterseite des Förderbandes vereinzelt oder in Gruppen von beispielsweise zwei oder drei Stück um die betreffende Umlenkachse geschwenkt werden, wobei zu diesem Zweck eine vor der Umlenkachse liegende Stopp-Vorrichtung, an welcher sich die Werkstückträger auf der Oberseite des Förderbandes stauen, vorhanden ist.

Optional ist an der Oberseite des Förderbandes eine zusätzliche Stopp-Vorrichtung, beispielsweise im Mittelbereich des Förderbandes, oder eine Mehrzahl zusätzlicher Stopp-Vorrichtungen vorhanden. Die Stopp-Vorrichtungen sind zusammen mit weite ren Komponenten des Fördersystems derart gestaltbar, dass sich eine Feinpositionie rung der Werkstückträger ergibt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung nä her erläutert. Hierin zeigen:

Fig. 1 ein Fördersystem in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 und 3 Kopfteile des Fördersystems, Fig. 4 in geschnittener perspektivischer Ansicht eines der beiden Kopfteile,

Fig. 5 einen Werkstückträger des Fördersystems, Fig. 6 ein Sensorelement des Fördersystems,

Fig. 7 die Einbausituation mehrerer Sensorelemente sowie zugehöriger Stopp- Vorrichtungen, Fig. 8 das Fördersystem in Seitenansicht.

Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnetes Fördersystem umfasst ein umlaufendes Förderband 2, welches als geteiltes Förderband aus zwei zueinander parallelen Endlosbändern 3, 4 gebildet ist. Eine Rahmenkonstruktion des Fördersys- tems 1 ist mit 5 bezeichnet. Im Ausführungsbeispiel hat das Fördersystem 1 eine ge rade langgestreckte Form mit genau zwei Umlenkachsen UA1, UA2. Die obere Seite des Förderbandes 2 stellt eine obere Förderstrecke 6, die Unterseite eine untere För derstrecke 7 dar. Die mit FR bezeichnete Förderrichtung bezieht sich auf die obere Förderstrecke 6. Eine Mehrzahl an Werkstückträgern 8 ist sowohl auf der oberen För- derstrecke 6 als auch an der unteren Förderstrecke 7 zu finden.

Jeder Werkstückträger 8 hat die in Figur 5 dargestellte Form und weist einen Grund körper 9 auf, der im vorliegenden Fall mittels 3D-Druck gefertigt ist. Im Querschnitt, das heißt in Förderrichtung FR betrachtet, beschreibt der Grundkörper 9 und damit auch der gesamte Werkstückträger 8 eine Fl-Form mit einem ersten, breiteren H- Schenkel 12 und einem zweiten, kürzeren H-Schenkel 14. Der erste H-Schenkel 12 befindet sich, sofern der Werkstückträger 8 auf der oberen Förderstrecke 6 angeord net ist, oberhalb des Förderbandes 2. An der unteren Förderstrecke 7 hängt der erste H-Schenkel 12 unterhalb des Förder bandes 2, wobei der gesamte Grundkörper 9 durch den zweiten H-Schenkel 14 an den Endlosbändern 2, 4 gehalten wird. Die beiden H-Schenkel 12, 14 sind durch ei nen Verbindungsbereich 13 fest miteinander verbunden. Der Verbindungsbereich 13 befindet sich in einem allgemein als Freiraum bezeichneten Längsschlitz 15 zwischen den beiden Endlosbändern 3, 4. Ein aus Metall gefertigtes Verbindungsbauteil 10, welches der Verbindung mit zu fördernden Elementen dient, befindet sich am ersten, außenliegenden H-Schenkel 12.

Ferner umfasst der Werkstückträger 8 einen RFID Chip 11 , welcher mit RFID Senso ren 22 zusammenwirkt. Die RFID Sensoren 22 befinden sich an Kopfteilen 16, 17 des Fördersystems 1. Der ausgedehnte, zwischen den Kopfteilen 16, 17 liegende Mittel abschnitt des Fördersystems 1 ist mit 18 bezeichnet. Mit 19 ist eine Bandspannvor richtung bezeichnet, mit welcher der Abstand zwischen den Umlenkachsen UA1, UA2 und damit die Spannung der Endlosbänder 3, 4 eingestellt werden kann.

Das Fördersystem 1 weist eine einzige Antriebsvorrichtung 20 auf, die sich im vorlie genden Fall am zweiten Kopfteil 17 befindet und einen Elektromotor 24 sowie ein Ge triebe 25 umfasst. An beiden Kopfteilen 16, 17 befinden sich Lichtschranken 21, mit welchen der Durchgang von Werkstückträgern 8 oder daran gehaltenen Werkstücken detektierbar ist. Lediglich an dem keine Antriebsvorrichtung aufweisenden ersten Kopfteil 16 ist zusätzlich ein Ausrichtelement 23 zum Ausrichten von geförderten Pro dukten vorhanden.

Einzelheiten des zweiten Kopfteils 17 gehen insbesondere aus Figur 4 hervor. Auf der Ausgangsseite des Getriebes 25 befindet sich eine Welle 26, deren Rotationsachse mit der Umlenkachse UA2 zusammenfällt. Die Welle 26 ist mit Hilfe von Wälzlagern 27, im vorliegenden Fall zweireihigen Kugellagern, in Seitenteilen 28 der Rahmenkon struktion 5 gelagert und drehfest mit einer Walze 29 verbunden, um die das Förder band 2 in Form der beiden Endlosbänder 3, 4 geführt ist. Die Walze 29 weist zwei Au ßenabschnitte 30 auf, auf welchen die Endlosbänder 3, 4 aufliegen, sowie einen Mit telabschnitt 31 mit vergleichsweise geringem Durchmesser. Die Radiendifferenz zwi- sehen den Außenabschnitten 30 und dem Mittelabschnitt 31 ist derart bemessen, dass Raum für die kürzeren Fl-Schenkel 14 gebildet ist. Im Bereich der Walze 29, das heißt im Umlenkbereich des Fördersystems 1, kontaktiert ein Werkstückträger 8 mit seinem kürzeren Fl-Schenkel 14 zum einen die Innenseite beider Endlosbänder 3, 4 und zum anderen zwei O-Ringe 33, welche im Mittelabschnitt 31 um die Walze 29 ge legt sind und einer insgesamt mit 32 bezeichneten Friktionsvorrichtung zuzurechnen sind, welche zur reibschlüssigen Mitnahme der Werkstückträger 8 im Bereich der Um lenkachsen UA1 , UA2 ausgebildet ist.

Was den Transport der Werkstückträger 8 von der unteren Förderstrecke 7 zur oberen Förderstrecke 8 und wieder zurück zur unteren Förderstrecke 7 betrifft, wird im Fol genden auf Figur 8 verwiesen. Die im Bereich der unteren Förderstrecke 7 am För derband 2 hängenden Werkstückträger 8 bewegen sich zunächst, bezogen auf die Anordnung nach Figur 8, von links nach rechts. Kurz vor Erreichen der Umlenkachse UA1 werden die Werkstückträger 8 an einer unteren Stopp-Position STU angehalten, sodass sie sich an dieser Stelle stauen. Zu diesem Zweck ist eine untere Stopp- Vorrichtung 36 vorgesehen, welche das Stoppen eines Werkstückträgers 8 mit Hilfe eines senkrecht zur Förderrichtung FR beweglichen Bolzens 37 ermöglicht.

Bei gestopptem Werkstückträger 8 rutschen die weiterhin angetriebenen Endlosbän der 3, 4 durch. Zum Weitertransport des Werkstückträgers 8 wird die Blockade durch Anheben des Bolzens 37 kurzzeitig aufgehoben. Mit kurzem zeitlichen Abstand wird anschließend der in der angestauten Reihe nächste Werkstückträger 8 blockiert. Der vorderste, freigegebene Werkstückträger 8 fährt dagegen, wie in Figur 8 skizziert, in den Umlenkbereich des Fördersystems 1 , das heißt wird nach oben auf die obere Förderstrecke 6 geschwenkt. Dort befindet sich nach der Umlenkachse UA2 eine ers te obere Stopp-Position ST01 , die mittels einer ersten oberen Stopp-Vorrichtung 38 realisiert ist, die entsprechend der unteren Stopp-Vorrichtung 36 aufgebaut ist. Die Stopp-Vorrichtungen 36, 38 sind verknüpft mit Sensorelementen 34, die mit Markie rungselementen 35 an den kürzeren Fl-Schenkeln 14 der Werkstückträger 8 Zusam menwirken. Ein Kabel zum Anschluss des Sensorelementes 34 ist mit 40 bezeichnet. Werkstückträger 8, die sich an der ersten oberen Stopp-Position ST01 aufgestaut ha ben, werden durch die erste obere Stopp-Vorrichtung 38 einzeln freigegeben, sodass im Mittelabschnitt 18, in welchem die Werkstückträger 8 in Förderrichtung FR geför dert werden, stets ein Abstand zwischen den einzelnen Werkstückträgern 8 gegeben ist. Dies gilt solange, bis die Werkstückträger 8 an einer zweiten oberen Stopp- Position ST02 am Ende des Mittelabschnitts 18 erneut gestoppt werden. Die zweite obere Stopp-Position ST02 ist mittels einer zweiten oberen Stopp-Vorrichtung 39 rea lisiert, welche entsprechend den bereits beschriebenen Stopp-Vorrichtungen 36, 38 aufgebaut ist. Entsprechend der Ansteuerung der unteren Stopp-Vorrichtung 36 ist auch die zweite obere Stopp-Vorrichtung 39 derart angesteuert, dass die Werkstück träger 8 vereinzelt von einer Förderstrecke 6 zur anderen Förderstrecke 7 überführt, das heißt um 180° geschwenkt, werden.

Bezuqszeichenliste

Fördersystem

Förderband

Endlosband

Endlosband

Rahmenkonstruktion obere Förderstrecke untere Förderstrecke

Werkstückträger

Grundkörper

Verbindungsbauteil

RFID Chip erster, breiterer Fl-Schenkel

Verbindungsbereich zweiter, kürzerer Fl-Schenkel

Längsschlitz, Freiraum erstes Kopfteil zweites Kopfteil

Mittelabschnitt

Bandspannvorrichtung

Antriebsvorrichtung

Lichtschranke

RFID Sensor

Ausrichtelement

Elektromotor

Getriebe

Welle

Wälzlager

Seitenteil

Walze

Außenabschnitt der Walze Mittelabschnitt der Walze Friktionsvorrichtung 33 O-Ring

34 Sensorelement

35 Markierungselement

36 untere Stopp-Vorrichtung

37 Bolzen

38 erste obere Stopp-Vorrichtung

39 zweite obere Stopp-Vorrichtung

40 Kabel

FR Förderrichtung, Längsrichtung

STU untere Stopp-Position

ST01 erste obere Stopp-Position

ST02 zweite obere Stopp-Position

UA1, UA2 Umlenkachsen