Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen eines quasi endlosen Materialbandes.

Vorrichtungen zum Zuführen eines quasi endlosen Materialbandes wie beispielsweise gemäß der DE 12 46 344 A weisen häufig eine drehbar gelagerte Spenderrolle und eine Zuführspanneinheit auf, die mit einer schwenkbar gelagerten Pendelrolle ausgestattet ist. Die schwenkbar gelagerte, mit einer Zugfeder unter Spannung gehaltene Spenderrolle dient dazu, dem Materialband eine durch die Zugfeder vorbestimmte Zugspannung zu verleihen. Diese Vorgehensweise hatte sich unter Einsatzbedingungen mit einer nicht wesentlich schwankenden Zugbelastungen des Materialbandes bewährt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Zuführen eines quasi endlosen Materialbandes zu einem das Materialband aufnehmenden Manipulationsgerät anzugeben, die auch bei sehr ungleichmäßigen Zugbelastungen des Materialbandes zu einem Manipulationsgerät sehr zuverlässig arbeitet.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Zuführen eines quasi endlosen Materialbandes zu einem das Materialband aufnehmenden Manipulationsgerät erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung über den die Winkellage der Spenderrolle erfassenden Winkelsensor bei Errei- chen oder Übersteigen von bestimmten Winkelrandlagen der Pendelrolle und damit dem Verlassen des durch die schwenkbare Pendelrolle pufferbaren Änderungsbereiches der Zugbelastungen des Materialbandes die Spenderrolle von der Steuereinheit gesteuert über den Spenderrollenmotor zu einer Zugabe beziehungsweise zu einer Abfuhr von Materialband zu beziehungsweise von dem Manipulationsgerät angesteuert wird, lassen sich auch verhältnismäßig starke, beispielsweise durch relativ schnelle raumgreifende Bewe- gungen des Manipulationsgerätes hervorgerufene Änderungen in der Zugspannung des Materialbandes und das Sicherstellen der Funktionsfähigkeit der Vorrichtung quasi augenblicklich ausgleichen.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen- stand der Unteransprüche.

Anhand der nachfolgenden Erläuterung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung mit Bezug auf die Figuren der Zeichnung ergeben sich weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile.

Es zeigen:

Fig. 1 in einer Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer Zuführspanneinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 ,

Fig. 3 in einem Blockschaubild ein Ausführungsbeispiel einer Steuereinheit für eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 4 in einer Draufsicht einen Schwenkarm bei einer entlang von Schienen verschiebbar gelagerten erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 und Fig. 5 in einer gegenüber der Darstellung gemäß Fig. 4 vergrößerten Darstellung den Schwenkarm im Befestigungsbereich mit einem Tragrahmen.

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 verfügt über einen starren, verwindungssteifen Tragrahmen 1 , an dem eine Spenderrolle 2 drehbar gelagert ist. Die Spenderrolle 2 ist über einen Spenderrollenmotor 3 in zwei Drehrichtungen zu einer Drehung antreibbar.

Auf der Spenderrolle 2 ist ein quasi endloses Materialband 4 bevorratet, das bei diesem Ausführungsbeispiel aus zwei in einem Abstand parallel zueinander angeordneten Fördergurten 5 mit in regelmäßigen Abständen zwischen den Fördergurten 5 angebrachten Befestigungselementen 6 gebildet ist.

Das Materialband 4 ist in einer Förderrichtung nach der Spenderrolle 2 durch eine Führungshülse 7 hindurch einer Zuführspanneinheit 8 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeführt. Die Zuführspanneinheit 8 verfügt bei diesem Ausführungsbeispiel über eine einlassseiti- ge Zuführfestrolle 9 als einer ersten Festrolle, die über einen Ein- lassfestrollenhaltearm 10 starr und drehbar an einem von der Spenderrolle 2 wegweisend aufsteigenden Trägerholm 11 angebracht ist. Weiterhin verfügt die Zuführspanneinheit 8 über eine Zuführpendelrolle 12 als Pendelrolle, die über einen Zuführpendelrollenhaltearm 13 gegenüber dem Einlassfestrollenhaltearm 10 schwenkbar ist. Weiterhin ist die Zuführspanneinheit 8 mit einer auslassseitigen Zuführfestrolle 14 ausgestattet, die auf der der einlassseitigen Zuführfestrolle 9 abgewandten Seite der Zuführpendelrolle 12 als zweite Festrolle über einen Einlassfestrollenhaltearm 15 mit dem Träger- holm 11 starr und drehbar verbunden ist. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass das Materialband 4 nach Durchtritt durch die Führungshülse 7 S-artig um die einlassseitige Zuführfestrolle 9, die Zuführpendelrolle 12 und die auslassseitige Zuführfestrolle 14 herum gelegt ist.

Weiterhin verfügt das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 über einen von dem Tragrahmen 1 abstehenden und bei bestimmungsgemäßer Anordnung der Vorrichtung horizontal ausgerichteten Schwenkarm 16, der über ein Schwenkla- ger 17 bei bestimmungsgemäßem Einsatz in der Horizontalen gegenüber dem Tragrahmen 1 schwenkbar ist. An dem vor dem Tragrahmen 1 abgewandten Ende des Schwenkarmes 16 ist eine drehbare Zuführumlenkrolle 18 angebracht, über die das Materialband 4 einem Manipulationsgerät 19 zuführbar ist.

Mit dem Manipulationsgerät 19, das bei diesem Ausführungsbeispiel in Gestalt einer Setzpistole für die Befestigungselemente 6 ausgestaltet ist, lassen sich die Befestigungselemente 6 durch einen Werker 20 beispielsweise an einem in Fig. 1 nicht dargestellten Kraft- fahrzeug montieren. Nach dem Montagevorgang ist das Materialband 4 von den Befestigungselementen 6 befreit und weist nur noch die beiden Fördergurte 5 auf, die aus dem Manipulationsgerät 19 austreten.

Dieser Teil des Materialbandes 4 durchtritt eine weitere Führungshülse 21 , die an dem von dem Tragrahmen 1 abgewandten Ende des Schwenkarmes 16 angebracht ist und umschlingt eine weiter Abführumlenkrolle 22, über die das Materialband 4 wieder dem Tragrahmen 1 zuführbar ist.

An dem dem Schwenkarm 16 zugewandten Ende des Trägerholmes 11 ist eine einlassseitige Abführfestrolle 23 als einer ersten Festrolle einer Abführspanneinheit 24 zugeführt. Die Abführspanneinheit 24 ist weiterhin mit einer Abführpendelrolle 25 als Pendelrolle ausgestattet, die über einen Abführpendelrollenhaltearm 26 drehbar und gegenüber einem starr mit dem Trägerholm 11 verbundenen Abführ- festrollenhaltearm 27 schwenkbar angeordnet ist. An dem Abführ- festrollenhaltearm 27 ist weiterhin eine auslassseitige Abführfestrolle

28 als zweiter Festrolle der Abführspanneinheit 24 drehbar angebracht.

Aus Fig.1 ist ersichtlich, dass das Materialband 4 in Gestalt der bei- den Fördergurte 5 nach Austritt aus dem Manipulationsgerät 19 S- artig um die einlassseitige Abführfestrolle 23, um die Abführpendelrolle 25 sowie um die auslassseitige Abführfestrolle 28 gelegt ist und über eine fest mit dem Tragrahmen 1 befestigte drehbare Hilfsrolle

29 einer weiteren Führungshülse 30 sowie durch eine zum raumspa- renden Verlegen des von der Manipulationseinheit 19 abgeführten

Materialbandes 4 durch seitliches Hin- und Herführen des Materialbandes 4 eingerichtete Verlegeeinheit 31 einer Aufnahmerolle 32 des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeführt ist. Die Aufnahmerolle 32 ist über einen Aufnahmerollenmotor 33 entsprechend der Spenderrolle 2 in beide Drehrichtungen zu einer Drehung antreibbar.

Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die einlassseitige Zuführfestrolle 9 und die Zuführpendelrolle 12 der Zuführspanneinheit 8 mit dem S-artig durchgeführten Materialband 4. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass der Zuführpendelrollenhaltearm 13 schwenkbar in dem Einlassfestrollenhaltearm 10 gelagert ist, so dass bei Schwenken der Zuführpendelrolle 12 die S-artige Umschlingung der einlass- seitigen Zuführfestrolle 9 und der Zuführpendelrolle 12 mehr oder weniger stark ausgeprägt ist, gewisse Änderungen in der auf das Materialband 4 ausgeübten Zugspannung mit der auf die Zuführpendelrolle 12 einwirkenden Schwerkraft als Rückstellkraft auszugleichen. Alternativ oder ergänzend zu der Schwerkraft ist bei einer nicht dargestellten Abwandlung des erläuterten Ausführungsbeispieles vorgesehen, dass die beziehungsweise eine weitere Rückstellkraft durch eine auf den Zuführpendelrollenhaltearm 13 einwirkende Schenkelfeder ausgeübt wird.

Die Zuführspanneinheit 8 ist weiterhin mit einem Zuführwinkelsensor 34 als Winkelsensor ausgestattet, mit dem den Winkellagen des Zu- führpendelrollenhaltearmes 13 zugeordnete Steuersignale erzeugbar sind.

Weiterhin lässt sich Fig. 2 entnehmen, dass die einlassseitige Zuführfestrolle 9 mit einem Drehrichtungssensor 35 gekoppelt ist, des- sen Ausgangssignale der jeweiligen Drehrichtung der einlassseitigen Zuführfestrolle 9 zugeordnet sind.

Fig. 3 zeigt in einem Blockschaubild ein Ausführungsbeispiel einer Steuereinheit 36 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Steuer- einheit 36 steht eingangsseitig mit dem Zuführwinkelsensor 34 und dem Drehrichtungssensor 35 in Verbindung. Die Ausgangssignale des Zuführwinkelsensors 34 sind einem Winkelauswertemodul 37 einspeisbar, mit dem die aktuelle Winkellage des Zuführpendelrol- lenhaltearms 13 in ein Eingangssignal für ein Drehsteuerungsmodul 38 umwandelbar ist.

Mit dem Drehsteuerungsmodul 38 der Steuereinheit 36 ist ein dem Spenderrollenmotor 3 vorgeschalteter Frequenzumsetzer 39 ansteuerbar, um den Spenderrollenmotor 3 bei Übersteigen einer Refe- renzwinkellage des Zuführpendelrollenhaltearms 13 als einer ersten Form des Abweichens von einer Referenzwinkellage zu einer Zugabe von Materialband 4 über Durchführen einer Zuführdrehung der Spenderrolle 2 beziehungsweise bei Unterschreiten der gleichen o- der einer weiteren Referenzwinkellage als einer zweiten Form des Abweichens von einer Referenzwinkellage den Spenderrollenmotor 3 zum Drehen der Spenderrolle 2 in einer der Zuführdrehung entgegengesetzten Rückführdrehung zum Rückführen von Materialband 4 auf die Spenderrolle 2 anzusteuern.

Auf diese Art und Weise ist sichergestellt, dass bei Abweichen des Zuführpendelrollenhaltearms 13 von der oder einer Referenzwinkellage durch aktives Zuführen beziehungsweise durch aktives Abfüh- ren das Material band 4 innerhalb vorbestimmter Grenzen mit einer im wesentlichen gleich bleibenden Zugspannung belastet ist, um einen zuverlässigen Einsatz des Manipulationsgerätes 19 beispielsweise auch bei schnellen raumgreifenden Bewegungen zu gewährleisten.

Aus Fig. 3 ist weiterhin ersichtlich, dass der Drehrichtungssensor 35 an ein erstes Drehrichtungsdiskriminiermodul 40 und der Frequenzumsetzer 39 an ein zweites Drehrichtungsdiskriminiermodul 41 angeschlossen ist. Die Drehrichtungsdiskriminiermodule 40, 41 sind an ein logisches UND-Glied 42 angeschlossen, das dann ein Ausgangssignal für ein Fehleranzeigemodul 43 sowie ein dem Frequenzumsetzer 39 eingespeistes STOP-Signal zum Abschalten der Steuerung liefert, wenn die Drehrichtungen der Spenderrolle 2 und der einlassseitigen Zuführfestrolle 9 gegenläufig sind, was auf ein nicht ordnungsgemäßes Arbeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung hinweisend ist.

Die Steuereinheit 36 verfügt weiterhin über einen an die Manipulationseinheit 19 angeschlossenes Zählmodul 44, mit dem die durch die Manipulationseinheit 19 aus von den Fördergurten 5 abgetrennten Befestigungselemente 6 zählbar sind. Das Zählmodul 44 steht mit einem Parametersatzwahlmodul 45 in Verbindung, der seinerseits an den Frequenzumsetzer 39 angeschlossen ist. In Abhängigkeit des in dem Zählmodul 44 gespeicherten Zählerstandes ist die Drehgeschwindigkeit der Spenderrolle 2 in wenigstens zwei Stufen voreinstellbar, um dem bei einem über einen längeren Zeitraum gemit- telten effektiven Abführen des Materialbandes 4 von der Spenderrol- Ie 2 abnehmenden Füllstand der Spenderrolle 2 dergestalt Rechnung zu tragen, dass sich die Spenderrolle 2 bei einem noch relativ hohen Füllstand relativ langsam und bei einem relativ niedrigen Füllstand gegenüber einem relativ hohen Füllstand schneller dreht.

Bei einer Weiterbildung der voranstehend erläuterten, erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass auch die Abführspanneinheit 24 mit einem bezüglich der Funktionalität dem Zuführwinkelsensor 34 entsprechenden Abführwinkelsensor und mit einem bezüglich der Funktionalität dem Zuführwinkelsensor 34 entsprechen- den Abführdrehrichtungssensor für die auslassseitige Abführfestrolle 28 ausgestattet ist, die unter Duplizieren der voranstehend erläuterten Elemente der Steuereinheit 36 zu einer entsprechenden Steuerung der Drehrichtung sowie der Drehgeschwindigkeit der Aufnahmerolle 32 führen, falls der Ausführpendelrollenhaltearm 36 von der oder einer Referenzwinkellage abweicht.

Fig. 4 zeigt in einer Draufsicht den Schwenkarm 16 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass an dem Schwenkarm 16 eine erste Manipulationsgeräteaufhängung 46 und eine zweite Manipulationsgeräteaufhängung 47 angebracht sind, um neben dem in Fig. 1 dargestellten Manipulationsgerät 19 ein weiteres Manipulationsgerät 19 ersatzweise vorhalten und bei Bedarf auch beide Manipulationsgeräte 19 an einer vorbestimmten Stelle im Falle eines Nichtgebrauchs lagern zu können. Der Darstellung ge- maß Fig. 4 lässt sich entnehmen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auf Führungsschienen 48 entlang eines Arbeitsweges hin und her verschiebbar gelagert ist, um das Materialband 4 beispiels- weise bei einer Montagestraße an verschiedenen Stellen einsetzen zu können.

Wie Fig. 4 entnommen werden kann, ist an dem dem Tragrahmen 1 zugewandten Ende des Schwenkarmes 16 eine Seitenlagendetekti- onseinheit 49 angeordnet, die nachfolgend näher erläutert wird.

Fig. 5 zeigt in einer gegenüber der Darstellung gemäß Fig. 4 vergrößerten Draufsicht die Seitenlagendetektionseinheit 49. Die Seitenla- gendetektionseinheit 49 verfügt über beidseitig des Schwenkarmes 16 an dem Tragrahmen 1 angebrachte Haltewinkel 50, an deren von dem Tragrahmen 1 abgewandten Enden jeweils ein Seitenanschlag- dämpfer 51 und ein Induktionssensor 52 angebracht sind. Weiterhin sind die von dem Tragrahmen 1 abgewandten Enden der Haltewin- kel 50 über jeweils eine Zugfeder 53 mechanisch mit dem Haltearm 16 verbunden, die den Haltearm 16 ohne Ausüben von seitlich einwirkenden Kräften im wesentlichen in einer Mittellage halten.

Bei Annähern des Schwenkarms 16 an einen der Induktionssenso- ren 52 jedoch gibt ab Unterschreiten eines vorbestimmten Ab- standsschwellwerts der betreffende Induktionssensor 52 ein Ausgangssignal an eine in Fig. 5 nicht dargestellte Kontrolleinheit ab, die bewirkt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung in Richtung des das Ausgangssignal abgebenden Induktionssensors 52 verfahren wird, bis der Abstandsschwellwert wieder überschritten ist. Dadurch lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung für einen Werker 20 sehr komfortabel über einen durch die Länge der Führungsschienen 48 festgelegten Arbeitsweg automatisch verfahren.