VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR POSITIONIERUNG VON MATERIAL QUER ZUR TRANSPORTRICHTUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Materialbeförderung.

In der modernen Produktion ist es nahezu unumgänglich Herstellungsprodukte oder -Zwischenprodukte automatisch zwischen verschiedenen Verarbeitungsstellen zu transportieren. Hierzu existieren verschiedenste Arten von Förderbändern. Nicht immer kann hierbei jedoch eine exakte Positionierung quer zur Transportrichtung über die gesamte Förderstrecke garantiert werden. So existiert z.B. bei der Extrusion von Gummi-Halbzeugen das Problem, dass die typische Gesamtlänge von Förderstrecken zwischen dem Extruder und weiteren Verarbeitungsstellen, wie etwa Messstellen, Vorrichtungen zur Produktbehandlung oder Wicklern für Spulen, einige hundert Meter betragen kann.

Hierbei ist nicht ungewöhnlich, dass eine anfangs exakte Positionierung quer zur Transportrichtung verloren geht. Eine exakte Positionierung kann aber für die Weiterverarbeitung ausschlaggebend sein. So kann es für eine kompakte Wicklung von Halbzeugen auf Spulen notwendig sein, dass der bzw. die aufzuwickelnden Halbzeugstränge an einer genau definierten Position vom Wickler aufgenommen werden können.

Derzeit werden zur Lösung dieses Problems Anlagen verwendet, bei denen Förderstrecken als Ganzes geschwenkt werden können, um den Ausgabepunkt des transportierten Materials zu verändern. Bei derartigen Anlagen ist aber der erreichbare laterale Versatz gering, da nur über einen bestimmten, limitierten Winkelbereich geschwenkt werden kann. Eine exakte Positionierung ist dann nur möglich, wenn das transportierte Material der Anlagen bereits in einem bestimmten „Aufnahmefenster“ zugeführt wird, das quer zur Transportrichtung liegt. Ist die während des Durchlaufs durch die Förderstrecke kumulierte Abweichung derart, dass diese Bedingung nicht erfüllt werden kann, ist auch eine exakte Positionierung am Auslass nicht mehr möglich.

Es ist daher notwendig, neben der eigentlichen Anlage für die schlussendliche Positionierung weitere Anlagen vorzusehen, die eine „Vorpositionierung“ ausführen, um das transportierte Material im richtigen Lateralbereich auf den Positionierer zu bringen. Oftmals ist hierbei eine manuelle Justage der Vorpositionierung notwendig, die einen vollautomatischen Betrieb erschwert. In jedem Fall ist es notwendig, den Übergang von der Vorpositionierung auf den eigentlichen Positionierer zu koordinieren, wodurch zusätzlicher Aufwand entsteht. Zudem werden durch die Notwendigkeit, teilweise auch zwei Anlagen zur Positionierung vorzuhalten, der Gesamtplatzbedarf und die Kosten für Inbetriebnahme und Wartung gesteigert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Materialbeförderung anzugeben, mit dem die oben genannten Probleme gelöst werden können. Insbesondere soll eine Positionierung von transportiertem Material quer zur Transportrichtung in einfacher, verlässlicher und vollautomatischer Weise ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Insbesondere weist eine Vorrichtung zur Materialbeförderung eine Fördervorrichtung mit einer Auflagefläche auf, die geeignet ist, Material auf der Auflagefläche von einem Eingangsbereich der Fördervorrichtung zu einem Ausgangsbereich der Fördervorrichtung zu transportieren. Die Vorrichtung weist des Weiteren eine Detektionsvorrichtung, die geeignet ist, eine Position des Materials quer zur Transportrichtung beim Aufbringen auf die Auflagefläche im Eingangsbereich und/oder beim Ausgeben von der Auflagefläche im Ausgangsbereich zu detektieren, eine Bewegungsvorrichtung, die geeignet ist, die Auflagefläche im Eingangsbereich und/oder im Ausgangsbereich quer zur Transportrichtung des Materials zu bewegen, und eine Steuervorrichtung auf, die geeignet ist, die detektierte Position des Materials von der Detektionsvorrichtung zu empfangen und die Bewegungsvorrichtung basierend auf der detektierten Position derart zu steuern, dass das Material die Auflagefläche im Ausgangsbereich an einer vorgegebenen Position quer zur Transportrichtung verlässt. Hierbei ist die Auflagefläche derart ausgestaltet, dass eine Positionierung des Materials auf der Auflagefläche quer zur Transportrichtung im Eingangsbereich die Position des Materials quer zur Transportrichtung im Ausgangsbereich bestimmt. Zudem verformt sich eine Außenkontur der Auflagefläche durch das Bewegen durch die Bewegungsvorrichtung.

Es ist also eine Fördervorrichtung mit einer Auflagefläche vorgesehen, die in ihrem Eingangs- und/oder Endbereich quer, , d.h. senkrecht oder schräg, zur Transportrichtung bewegt werden kann. Vorzugsweis erfolgt die Bewegung horizontal. Die Auflagefläche ist dabei derart ausgestaltet, dass Material, das an einer bestimmten Lateralposition auf die Auflagefläche aufgelegt wird, an einer eindeutig bestimmten Lateralposition wieder abgegeben wird. Insbesondere kann der Auflagepunkt des Materials auf der Auflagefläche gleichbleiben. Dadurch wird sichergestellt, dass bei einer lateralen Bewegung des Auflagepunktes auch das aufliegende Material lateral bewegt wird. Man kann die Auflagefläche hierbei auch als eine Schar von sich nicht kreuzenden Fluss- oder Bewegungslinien auffassen, von denen jede einen eindeutigen Pfad vom Eingangsbereich der Fördervorrichtung zum Ausgangsbereich der Fördervorrichtung definiert.

Bewegt die Bewegungsvorrichtung die Auflagefläche im Eingangs- und/oder Ausgangsbereich, verformt sich die Auflagefläche in ihrer Gesamtheit. Insbesondere verformt sich die Außenkontur der Auflagefläche. Durch diese Verformung ändern sich auch die durch die Auflagefläche definierten Fluss- oder Bewegungslinien, die die Transportpfade für das geförderte Material angeben. Insbesondere ändern sich die Krümmungen dieser Transportpfade. Zudem ändert sich die Lage der Auflagefläche im Eingangs- und/oder Ausgangsbereich relativ zu einem feststehenden Zubringer bzw. Abnehmer des geförderten Materials. Durch die Verschiebung der Auflagefläche quer zur Transportrichtung gelangt zugeführtes bzw. abgenommenes Material deshalb an einer anderen Stelle auf bzw. von der Auflagefläche. Da jeder Punkt der Auflagefläche eindeutig einem Transportpfad zugeordnet werden kann, ist es im Prinzip möglich, exakt einzustellen, an welcher lateralen Position das Material die Auflagefläche wieder verlässt.

Um diese Möglichkeit zu nutzen, wird durch die Detektionsvorrichtung die laterale Position des Materials bei der Zufuhr und/oder der Abnahme des Materials detektiert. Diese Position wird an die Steuervorrichtung, etwa einen Computer, einen Prozessor, eine Software- oder Hardwarekomponente oder dergleichen, weitergegeben, die daraus die zu erwartende laterale Position am Ende der Fördervorrichtung bestimmt und mit einer vorgegebenen Position vergleicht. Die Steuervorrichtung steuert die Bewegungsvorrichtung dann derart an, dass die zu erwartenden Position sich der vorgegebenen Position angleicht, z.B. in Form einer Regelung der Ist-Position auf die Soll-Position unter ständigem Rückgriff auf die von der Detektionsvorrichtung bestimmte Position.

In dieser Weise ist es in einfacher, verlässlicher und vollautomatischer Weise möglich, die laterale Endposition nach Verlassen der Vorrichtung zur Materialbeförderung vorzugeben.

Hierbei kann die Auflagefläche ein Kurvenband sein, vorzugsweise ein Kettengliederband. Durch die Bewegung des Kurvenbandes durch die Bewegungsvorrichtung ändert sich dann zumindest ein Bahnverlauf, vorzugsweise ein Krümmungsradius des Kurvenbandes. Kurvenbänder sind einem Fachmann an sich bekannt und dienen in Förderstrecken dazu, Material um Kurven zu fördern. Typischer Weise handelt es sich hierbei um Endlosbahnen, bei denen eine Außenseite kürzer ausgestaltet ist als die andere, so dass bei einer planen Spannung der Endlosbahn eine Kurve entsteht.

Diese Endlosbahnen können z.B. aus verschiedenen Kunststoffen oder Gummis bestehen. Eine weitere Variante von Kurvenbändern sind Kettengliederbänder. Hierbei wird das Endlosband durch eine Vielzahl von gegeneinander beweglichen Kettengliedern gebildet. Werden hierbei z.B. elastische Kunststoffe oder Kettenglieder verwendet, die ihren Abstand zueinander ändern können, ist es möglich, Krümmungsradien im Kurvenband zu verändern. So lassen sich z.B. Kettenglieder lateral zueinander verschieben und sind gegeneinander beschränkt drehbar. Dies ermöglicht es in Transportrichtung voneinander beabstandete Abschnitte des Kettengliederbandes relativ zueinander lateral zu verschieben. Dadurch lässt sich die oben beschrieben Auflagefläche der Fördervorrichtung in einfacher Weise durch Kurvenbänder und insbesondere Kettengliederbänder realisieren. Die Auflagefläche soll deshalb aber nicht auf Kurvenbänder beschränkt sein. Es ist z.B. auch möglich, eine Auflagefläche, wie sie oben beschrieben wurde durch verschiebbare und drehbare Rollen oder dergleichen zu realisieren. Dies ist aber technisch aufwendiger als die Verwendung von Kurvenbändern.

Die Fördervorrichtung kann eine Lagerung für die Auflagefläche aufweisen und die Bewegungsvorrichtung kann Linearführungen aufweisen, mit der die Lagerung im Eingangsbereich und/oder im Ausgangsbereich quer zur Transportrichtung verschoben werden kann. Die Lagerung ist hierbei in fachüblicher Weise ausgestaltet, z.B. in Form von Rollen, auf denen die Auflagefläche läuft, und einem Rahmen, der die Auflagefläche seitlich hält. Ein Verschieben der Lagerung führt dabei zu einer Verschiebung der Auflagefläche. Dies kann in besonders einfacher Weise mittels einer Linearführung ausgeführt werden, bei der ein von der Steuervorrichtung steuerbarer Motor eine Welle antreibt, die die Lagerung bzw. den Rahmen der Auflagefläche quer zur Transportrichtung verschiebt.

Die Vorrichtung zur Materialbeförderung kann eine Mehrzahl von hintereinander und/oder nebeneinander angeordneten Fördervorrichtungen aufweisen, wie sie oben beschrieben wurde. Dann kann die oben beschriebene Fördervorrichtung als erste Fördervorrichtung bezeichnet werden. Eine zweite Fördervorrichtung kann hierbei wie die erste Fördervorrichtung aufgebaut sein und geeignet sein, Material parallel zur ersten Fördervorrichtung zu transportieren. Die Detektionsvorrichtung ist dann geeignet, eine Position des Materials quer zur Transportrichtung beim Aufbringen auf die Auflagefläche im Eingangsbereich und/oder beim Ausgeben von der Auflagefläche im Ausgangsbereich der zweiten Fördervorrichtung zu detektieren. Die Bewegungsvorrichtung ist geeignet, die Auflagefläche der zweiten Fördervorrichtung im Eingangsbereich und/oder im Ausgangsbereich quer zur Transportrichtung des Materials zu bewegen. Die Steuervorrichtung ist geeignet, die für die zweite Fördervorrichtung detektierte Position des Materials von der Detektionsvorrichtung zu empfangen und die Bewegungsvorrichtung basierend auf der detektierten Position derart zu steuern, dass das Material die Auflagefläche der zweiten Fördervorrichtung im Ausgangsbereich an einer vorgegebenen Position quer zur Transportrichtung verlässt.

Die Detektion von Material, die Verschiebung der Auflagefläche und die Steuerung dieser Vorgänge geschieht für die zweite Fördervorrichtung also in der gleichen Weise wie für die erste Fördervorrichtung. Da die erste und die zweite Fördervorrichtung Material parallel zueinander transportieren, kann durch entsprechende Positionierung des Materials auf einer oder beiden Auflageflächen der Abstand zwischen Material, das mit der ersten Fördervorrichtung transportiert wird, und Material, das mit der zweiten Fördervorrichtung transportiert wird, in einfacher Weise eingestellt werden. Es ist also z.B. nicht nur möglich, einen Materialstrang, wie z.B. ein Endlos-Gummi-Halbzeug richtig zu positionieren, sondern auch zwei derartige Materialstränge relativ zueinander auf einen für die weitere Verarbeitung benötigten Abstand zu bringen.

Die Bewegungsvorrichtung kann hierbei geeignet sein, die Auflageflächen der ersten und der zweiten Fördervorrichtungen in einem ersten Betriebsmodus unabhängig voneinander zu bewegen und geeignet sein, die Auflageflächen der ersten und der zweiten Fördervorrichtungen in einem zweiten Betriebsmodus synchron zueinander zu bewegen. Im ersten Betriebsmodus kann dann der Abstand zwischen Material auf den Fördervorrichtungen verändert werden. Der zweite Betriebsmodus kann hingegen z.B. dazu genutzt werden eine Repositionierung bei gleichem Abstand auszuführen. Zudem ist es möglich, die Fördervorrichtungen derart anzuordnen, dass im Synchronbetrieb beide Auflageflächen nur einen im Vergleich zur Auflagefläche des geförderten Materials vernachlässigbaren Abstand haben. Dann können im zweiten Betriebsmodus die beiden Auflageflächen als kombinierte, vergrößerte Auflageflächen angesehen werden. Auf diese Weise kann die Vorrichtung zur Materialbeförderung in flexibler Weise für verschiedene Produktionsstätten oder Produktionszyklen verwendet werden.

Die Detektionsvorrichtung kann hierbei eine oder mehrere Kameras bzw. Kantenerkennungssysteme oder ähnliches aufweisen, die geeignet ist, Aufnahmen von der Lage des Materials im Eingangsbereich und/oder im Ausgangsbereich zu machen. Die Detektionsvorrichtung und/oder die Steuervorrichtung können geeignet sein, die Position des Materials anhand der Aufnahmen zu bestimmen. Ein derartiges Kamerasystem stellt eine einfache Möglichkeit für die Positionsbestimmung dar. Das Kamerasystem kann hierbei in jedem beliebigen Frequenzbereich arbeiten, z.B. im sichtbaren Spektrum, im IR-Spektrum oder auch im UV-Spektrum. Zur Unterstützung der Positionsbestimmung kann das Material im aufgenommenen Bereich mit Licht bestrahlt werden, um z.B. über die räumliche Verteilung des reflektierten Lichtes auf die Position des Materials schließen zu können. Es kann z.B. eine dünne Linie auf das Material bzw. die Förderfläche projiziert werden. Der Ort der Abweichung der Reflexion von der Linienform zeigt dann die Lage des Materials an. Es versteht sich von selbst, dass alternativ oder zusätzlich auch andere Arten der Positionsbestimmung verwendet werden können. Zum Beispiel kann die Lage des Materials auch über Druck- oder Berührungssensoren in den Förderflächen bestimmt werden.

Die Detektionsvorrichtung kann geeignet sein, die Position des Materials quer zur Transportrichtung zu detektieren, bevor das Material im Eingangsbereich auf die Auflagefläche gelangt. Dies ermöglicht es, die Auflagefläche im Eingangsbereich zu positionieren, bevor das Material (bzw. der detektierte Abschnitt des Materials) auf die Auflagefläche gelangt. Auf diese Weise ist eine einfach Repositionierung möglich. Es ist aber auch eine Detektion möglich, nachdem das Material auf die Auflagefläche gelangt. Alternativ oder zusätzlich kann die Detektionsvorrichtung geeignet sein, die Position des Materials quer zur Transportrichtung zu detektieren, bevor das Material im Ausgangsbereich von der Auflagefläche abgegeben wird. Dies ermöglicht es, die Auflagefläche im Ausgangsbereich zu positionieren, bevor das Material (bzw. der detektierte Abschnitt des Materials) von der Auflagefläche abgegeben wird. Auch auf diese Weise kann die Repositionierung einfach erreicht werden. Es ist aber auch eine Detektion möglich, nachdem das Material von der Auflagefläche abgegeben wird.

Die Fördervorrichtung kann geeignet sein, z.B. Gummihalbzeug zu transportieren, d.h. insbesondere die Auflagefläche ist derart ausgestaltet, dass das Gummihalbzeug, wie z.B. Halbzeug für die Reifenherstellung, nicht auf der Auflagefläche verrutscht. Insbesondere kann die Auflagefläche ebenfalls aus einem Gummi bestehen, der einen ausreichend hohen Reibungskoeffizienten gegenüber dem Gummi aufweist, aus dem das Halbzeug gefertigt ist, um ein Verrutschen des Halbzeuges verlässlich zu unterbinden. Die Auflagefläche kann aber auch aus einem anderen Material bestehen, solange ein Verrutschen sicher ausgeschlossen ist.

Ein Verfahren zur Materialbeförderung mit einer Vorrichtung, wie sie oben beschrieben wurde, weist auf: Transportieren von Material auf der Auflagefläche von dem Eingangsbereich der Fördervorrichtung zu dem Ausgangsbereich der Fördervorrichtung; Detektieren einer Position des Materials quer zur Transportrichtung beim Aufbringen auf die Auflagefläche im Eingangsbereich und/oder beim Ausgeben von der Auflagefläche im Ausgangsbereich; Bewegen der Auflagefläche im Eingangsbereich und/oder im Ausgangsbereich quer zur Transportrichtung des Materials; Steuern des Bewegens der Auflagefläche basierend auf der detektierten Position derart, dass das Material die Auflagefläche im Ausgangsbereich an einer vorgegebenen Position quer zur Transportrichtung verlässt. Dieses Verfahren erlaubt es in einfacher, verlässlicher und vollautomatischer Weise, die laterale Endposition von Material nach Verlassen der Vorrichtung zur Materialbeförderung vorzugeben.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Figuren weiter erläutert. Diese Beschreibung ist als ausschließlich beispielhaft zu verstehen und soll den beanspruchten Gegenstand nicht einschränken. Die Erfindung ist allein durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche definiert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur

Materialbeförderung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Auflagefläche einer

Vorrichtung zur Matenalbeförderung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Fördervorrichtung einer

Vorrichtung zur Matenalbeförderung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung von zwei Fördervorrichtungen einer Vorrichtung zur Materialbeförderung in einem ersten Betriebsmodus;

Fig. 5 eine schematische Darstellung von zwei Fördervorrichtungen einer Vorrichtung zur Materialbeförderung in einem zweiten Betriebsmodus;

Fig. 6A und 6B schematische Darstellungen eines Eingangsbereichs und eines Ausgangsbereichs einer Fördervorrichtung einer Vorrichtung zur Materialbeförderung;

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur

Materialbeförderung; und Fig. 8 ein Ablaufdiagram eines Verfahrens zur Matenalbeförderung.

Die Fig. 1 zeigt in schematischer Weise eine Vorrichtung 100 zur Materialbeförderung mit einer Fördervorrichtung 110, einer Detektionsvorrichtung 120, einer Bewegungsvorrichtung 130 und einer Steuervorrichtung 140.

Die Fördervorrichtung 110 ist in eigentlicher Weise für die Materialbeförderung, d.h. den Materialtransport zuständig. Zu diesem Zweck weist die Fördervorrichtung 110 eine Auflagefläche 115 auf. Das Material wird in einem Eingangsbereich 112 der Fördervorrichtung 110 auf die Auflagefläche 115 aufgelegt und durch Bewegung der Auflagefläche 115 auf der Auflagefläche 115 liegend entlang einer Transportrichtung x zu einem Ausgangsbereich 114 der Fördervorrichtung 110 transportiert. Die Auflagefläche 115 ist hierbei im Wesentlichen zweidimensional ausgestaltet. Die Auflagefläche 115 kann z.B. durch die Oberfläche eines (Endlos-)Förderbandes gebildet werden.

Der Begriff „Auflagefläche“ soll hierbei aber auch Ausgestaltungen einschließen, in denen durch den Betrieb der Fördervorrichtung 110 lediglich eine Fläche oder dünne Schicht definiert wird, auf der der Transport des Materials geschieht. Zum Beispiel definiert auch eine Anzahl von hintereinanderliegenden, in gleichem Sinn drehenden Rollen oder Walzen eine Fläche, entlang der auf den Rollen aufliegendes Material transportiert wird. Bei derartigen Konfigurationen, bei denen die Struktur der Fördervorrichtung 110 nicht selbst flächig im strengen Sinn ist, konstituiert diese virtuelle Fläche die Auflagefläche 115.

Die Fördervorrichtung 110 bzw. die Auflagefläche 115 ist hierbei derart ausgestaltet, dass eine Positionierung des Materials auf der Auflagefläche 115 quer zur Transportrichtung x im Eingangsbereich 112 die Position des Materials quer zur Transportrichtung x im Ausgangsbereich 114 bestimmt. Der Transport des Materials durch die Fördervorrichtung 110 geschieht also auf Transportpfaden, deren Verlauf allein durch die Positionierung des Materials im Eingangsbereich bestimmt ist. Insbesondere tritt nicht der Fall auf, dass bei wiederholtem Einbringen von Material an der gleichen Stelle der Fördervorrichtung 110 das Material an sich in Querrichtung zur Transportrichtung x unterscheidenden Punkten ausgegeben wird. Der Eingangsort auf der Auflagefläche 115 bestimmt also in eindeutiger Weise den Ausgangsort.

Zudem weist die Auflagefläche 115 eine Außenkontur auf, die verändert werden kann. Insbesondere sind die Längen und die Krümmungen von Randlinien der Auflagefläche 115 veränderlich, ohne eine Funktion der Fördervorrichtung 110 zu beinträchtigen. Wie weiter unten erläutert, kann dies durch eine entsprechend elastische bzw. verformbare Ausgestaltung eines die Auflagefläche 115 konstituierenden Förderbandes erreicht werden. Die Verformung der Auflagefläche 115 kann hierbei aber auch rein virtuell geschehen, z. B. durch eine Veränderung von Drehgeschwindigkeiten oder Winkelstellungen von Antriebsrollen oder dergleichen. Ausschlaggebend ist hierbei lediglich, dass auch nach einer Verformung der Auflagefläche 115 die Eigenschaft erhalten bleibt, dass der Eingangsort des Materials den Ausgangsort des Materials bestimmt.

Diese Eigenschaft der Auflagefläche 115 wird in der Vorrichtung 100 zur Materialbeförderung genutzt, um eine Position des Materials quer zur Transportrichtung am Ausgang der Fördervorrichtung 110 automatisch zu steuern bzw. zu regeln.

Hierzu werden die Detektionsvorrichtung 120, die Bewegungsvorrichtung 130 und die Steuervorrichtung 140 in Kombination mit der Fördervorrichtung 110 verwendet.

Die Detektionsvorrichtung 120 ist hierbei geeignet, eine Position des Materials quer zur Transportrichtung beim Aufbringen auf die Auflagefläche 115 im Eingangsbereich 112 und/oder beim Ausgeben von der Auflagefläche 115 im Ausgangsbereich 114 zu detektieren. Die Detektionsvorrichtung 120 kann dabei in beliebiger Weise ausgestaltet sein, solange sie die Position quer zur Transportrichtung x (in der Fig. 1 mit y bezeichnet) verlässlich bestimmen kann. Zum Beispiel kann die Detektionsvorrichtung 120 als Druck- oder Berührungssensor ausgestaltet sein, der vor, nach oder auf der Auflagefläche einen Druck- oder Berührungspunkt des Materials auf der Auflagefläche detektieren kann.

Vorzugsweise weist die Detektionsvorrichtung 120 zumindest eine Kamera auf, die geeignet ist, Aufnahmen von der Lage des Materials im Eingangsbereich 112 und/oder im Ausgangsbereich 114 zu machen. Die Kamera kann hierbei für beliebige Wellenlänge sensitiv sein, insbesondere für das sichtbares Licht, IR-Licht und/oder UV-Licht. Die Aufnahme kann mit einer zusätzlichen Beleuchtung erfolgen, z.B. einem bestimmten Lichtmuster, etwa einem Streifen- oder Gittermuster. Sie kann aber auch basierend auf der Umgebungshelligkeit erfolgen. Aus der Aufnahme kann die Detektionsvorrichtung 120 (und/oder die Steuervorrichtung 140) mittels herkömmlicher Bildverarbeitungsalgorithmen die Position des Materials bestimmen. Insbesondere kann aus der Verzerrung eines Projektionsmusters nach Reflexion an dem Material auf die Position des Materials geschlossen werden.

Die Daten aus der Detektionsvorrichtung 120 bzw. die daraus bestimmte Position des Materials werden an die Steuervorrichtung 140 weitergegeben, die darauf basierend die Bewegungsvorrichtung 130 ansteuert bzw. deren Funktion regelt.

Die Bewegungsvorrichtung 130 ist hierbei geeignet, die Auflagefläche 115 im Eingangsbereich 112 und/oder im Ausgangsbereich 114 quer zur Transportrichtung des Materials zu bewegen. Eine Bewegung der Auflagefläche 115 im Eingangsbereich 112 liegt vor, wenn sich bei gleichbleibendem Zulauf, der Punkt auf der Auflagefläche 115 ändert, an dem das Material auf die Auflagefläche 115 gelangt, was aufgrund der Eigenschaften der Fördervorrichtung 110 zu einer Änderung des Abgabepunktes führt. Analog liegt eine Bewegung im Ausgangsbereich 114 vor, wenn sich der Abgabepunkt auf einen Abnehmer verschiebt. Diese Bewegung kann eine reale Bewegung der Auflagefläche 115 sein. Es kann sich aber auch um eine rein virtuelle Bewegung der Auflagefläche 115 handeln, die durch eine Veränderung der Steuerparameter der Fördervorrichtung 110 erreicht wird. In jedem Fall verformt sich die Außenkontur der Auflagefläche 115 durch das Bewegen durch die Bewegungsvorrichtung 130. Es wird jedoch nicht das Gesamte Fördersystem als Ganzes verschoben.

Es versteht sich von selbst, dass auch der Zulauf bzw. der Abnehmer quer zu Transportrichtung verschoben werden können. Hierdurch ergibt sich eine weitere Flexibilisierung der Positionierung. Zudem kann die Bewegungsvorrichtung 130 bei einer Förderung von endlichen Materialportionen während einer Unterbrechung zwischen zwei Materialportionen fixiert werden oder auch in eine neue Position gebracht werden.

Vorzugsweise weist die Fördervorrichtung 110 eine Lagerung 116 für die Auflagefläche 115 auf, die von einer Linearführungen 135 der Bewegungsvorrichtung 130 im Eingangsbereich 112 und/oder im Ausgangsbereich 114 quer zur Transportrichtung verschoben werden kann. In diesem Fall führt die Bewegung der Lagerung 116 zu einer Dehnung oder Stauchung eines Bandes oder dergleichen, das die Auflagefläche 1 15 definiert. Die Linearführung 135 kann hierbei in einfacher Weise durch einen Motor realisiert werden, der eine Welle antreibt, die mit der Lagerung 116 verbunden ist. Dreht sich die Welle in die eine Richtung, erfolgt einer Verschiebung quer zur Transportrichtung. Dreht sich die Welle entgegengesetzt, ist auch die Verschiebung entgegengesetzt.

Damit lässt sich in einfacher Weise einer Verschiebung des Aufnahme- bzw. Abgabepunktes von Material auf bzw. von der Auflagefläche 115 realisieren.

Die Steuervorrichtung 140 steuert die Bewegungsvorrichtung 130 basierend auf der detektierten Position des Materials im Eingangs- bzw. Ausgangsbereich 112, 114 derart, dass das Material die Auflagefläche 115 im Ausgangsbereich 114 an einer vorgegebenen Position quer zur Transportrichtung verlässt. Die Steuervorrichtung 140 kann hierbei durch einen herkömmlichen Computer oder Prozessor(en), durch Softwarekomponenten, durch Hardware oder eine Mischung daraus realisiert sein. Die Steuervorrichtung 140 regelt die Positionierung der Auflagefläche 115 mittels der Daten aus der Detektionsvorrichtung 120 derart, dass die laterale Position am Ende der Fördervorrichtung 110 sich einem Sollwert annähert, bzw. diesen annimmt. Auf diese Weise kann die Position des Materials bei der Abgabe aus der Fördervorrichtung 110 vollautomatisch und in einfacher Weise eingestellt werden.

Diese Funktionsweise ist in der Fig. 1 schematisch dargestellt. Im linken, oberen Ausschnitt der Fig. 1 gelangt Material ungefähr mittig auf die Auflagefläche 115. Diese Position in y-Richtung wird von der Detektionsvorrichtung 120 im Eingangsbereich 112 erfasst und an die Steuervorrichtung 140 weitergegeben. Das Material folgt dem Transportpfad entlang der Transportrichtung x bis es die Fördervorrichtung 110 im Ausgangsbereich 114 verlässt.

Die Bewegungsvorrichtung 130 wird von der Steuervorrichtung 140 je nach gewünschter Ausgabeposition gesteuert. Rechts oben ist die Situation gezeigt, in der die Bewegungsvorrichtung 130 den Eingangsbereich 112 der Auflagefläche 115 nach oben verschoben hat. Damit gelangt das Material an einer anderen Lateralposition auf die Auflagefläche 115. Der daraus resultierende Transportpfad führt zu einer Ausgabe weiter rechts.

Der gegenteilige Fall ist in der Fig. 1 unten gezeigt. Die Bewegungsvorrichtung 130 verschiebt den Eingangsbereich 112 nach unten. Dadurch verschiebt sich die Ausgabeposition in der Fig. 1 nach links.

Im Beispiel der Fig. 1 geschieht die Steuerung nur über eine Verschiebung des Eingangsbereichs 112 bei gleichzeitiger Beobachtung des Eingangsbereichs 112 mittels der Detektionsvorrichtung 120. Die Regelung auf eine vorgegebene Ausgabeposition macht sich hierbei zunutze, dass die Ausgabeposition eindeutig von der Eingangsposition des Materials abhängt. Es versteht sich von selbst, dass auch der Ausgangsbereich 114 verschoben werden kann, oder dass eine Verschiebung des Eingangsbereichs 112 bei Beobachtung des Ausgangsbereichs 114 und umgekehrt möglich ist. Ausschlaggebend ist, dass die Beobachtungs- /Detektionsdaten ausreichen, um einen eindeutigen Pfad auf der Auflagefläche 115 zu bestimmen, der dann durch eine VerschiebungA/erformung von Eingabebereich 112, Ausgabebereich 114 oder beider Bereiche (ggf. unabhängig voneinander) in der gewünschten Weise verändert werden kann.

Wie in der Fig. 1 angedeutet weist die Auflagefläche 115 einen veränderlichen Krümmungsradius auf. Dies kann vorzugsweise durch die Verwendung eines Kurvenbandes realisiert werden, das die Auflagefläche 115 ist bzw. definiert. Kurvenbänder mit feststehendem Krümmungsradius sind an sich bekannt. Ist das Kurvenband aus einem ausreichend elastischen und/oder verformbaren Material gefertigt, z.B. aus Gummi, einem Gewebe oder dergleichen, so können Dehnungen und Kontraktionen des Materials dazu verwendet werden, die Änderung der Außenkontur, einschließlich der Änderung des Bahnverlaufs des Kurvenbandes und/oder seiner Krümmungsradien zu ermöglichen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung kann dies über ein Kettengliederband geschehen. Wie schematisch in der Fig. 2 in Draufsicht gezeigt, besteht ein Kettengliederband aus einer Vielzahl von Kettengliedern 115a, die über Verbindungsmittel 115b, wie etwa Verbindungsbolzen, in einem gewissen Umfang beweglich miteinander verbunden sind. Die Oberfläche der Kettenglieder 115a definiert hierbei die Auflagefläche 115.

Durch die relative Beweglichkeit der Kettenglieder 115a kann die Außenkontur der Auflagefläche 115 durch eine Bewegung der Kettenglieder 115a erreicht werden. Diese ist in der Fig. 2 schematisch für den Fall einer linearen Verschiebung von Kettengliedern 115a gezeigt.

Die Kettenglieder 115a sind hierbei im Eingangsbereich 112 und im Ausgangsbereich 114 durch eine Lagerung 116, z.B. einen Rahmen, gehalten. Im Eingangsbereich 112 greift eine Linearführung 135 (oder ein anderes Positioniersystem) der Bewegungsvorrichtung 130 an die Lagerung 116 an, um diese quer zur Transportrichtung x zu verschieben. Im Beispiel der Fig. 2 ist die Lagerung 116 im Ausgangsbereich 114 feststehend. Die Lagerung 116 kann aber auch in beiden Bereichen oder nur im Ausgangsbereich 1 14 verschiebbar sein. Wie im Übergang vom oberen zum unteren Teil der Fig. 2 angedeutet, wird bei einer Verschiebung der Lagerung 116 im Eingangsbereich 112 eine Reihe der Kettenglieder 115a im mittleren Bereich der Auflagefläche 115 nachgezogen, soweit es die Verbindungsmittel 115b erlauben. Dadurch wird der Pfad, den ein bestimmter Teil eines Kettengliedes 115a zurücklegt stetig verformt, so dass sich der im unteren Bereich der Fig. 2 gezeigte verformte Pfad ergibt. Dieser entspricht im Wesentlichen der verformten Außenkontur der Auflagefläche 115, deren Verformung sich in der gesamten Auflagefläche fortpflanzt. Auf diese Weise wird Material, das im oberen und unteren Teil der Fig. 2 an der gleichen Stelle einläuft, im unteren Teil weiter links ausgegeben.

Mit einem Kettengliederband lassen sich die gewünschten Eigenschaften der Fördervorrichtung 110 bzw. der Auflagefläche 115 daher vergleichsweise leicht erreichen.

Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Beispiel einer Fördervorrichtung 110, bei der eine Verformung der Auflagefläche 115, wie sie mit Bezug auf die Fig. 2 beschrieben wurde in doppelter Weise ausgeführt wird. Auch hierbei bietet sich die Verwendung eines Kettengliederbandes an.

In der Fig. 3 ist der Eingangsbereich 112 senkrecht zur Transportrichtung, d.h. in y- Richtung beweglich. Ebenso ist der Ausgangsbereich in y-Richtung beweglich. Optional kann ein fixierter, mittlerer Teil der Auflagefläche 115 vorgesehen werden. Durch die Bewegungen im Eingangsbereich 112 und im Ausgangsbereich 114 kommt es zu Verformungen in den zwischengelagerten Abschnitten der Auflagefläche 115, die entweder wie oben beschrieben durch Kettenglieder oder durch eine andere Art von verformbarem oder elastischem Kurvenband getragen werden. Durch die Hintereinanderschaltung mehrerer beweglicher Zonen oder längerer flexibler Bereiche in der Auflagefläche 115 kann der maximal erzielbare laterale Versatz vergrößert werden. Dadurch lassen sich größere Positionierungsfehler kompensieren. Neben einer seriellen Aneinanderreihung von verformbaren Auflageflächen 115, bzw. entsprechenden Fördervorrichtungen 110 ist es auch möglich, eine Mehrzahl von Fördervorrichtungen 110 parallel zu betreiben, um Relativabstände zwischen parallel geförderten Materialien zu ändern.

Insbesondere kann die Vorrichtung 100 zur Materialbeförderung neben der ersten Fördervorrichtung 110 auch eine zweite Fördervorrichtung 150 aufweisen, wie beispielhaft in der Fig. 4 gezeigt.

Die zweite Fördervorrichtung 150 ist hierbei entsprechend der ersten Fördervorrichtung 110 aufgebaut. Insbesondere weist sie einen Eingangsbereich 152, einen Ausgangsbereich 154 und eine Auflagefläche 155 auf, die denjenigen der ersten Fördervorrichtung 110 entsprechen. Insbesondere ist auch die zweite Auflagefläche 155 derart ausgestaltet, dass eine Positionierung des Materials auf der zweiten Auflagefläche 155 quer zur Transportrichtung im zweiten Eingangsbereich 152 die Position des Materials quer zur Transportrichtung im zweiten Ausgangsbereich 114 bestimmt, und eine Außenkontur der zweiten Auflagefläche 155 durch Bewegungen verformt werden kann.

Zudem ist auch die Funktionalität der zweiten Fördervorrichtung 150 entsprechend der ersten Fördervorrichtung 110 ausgestaltet. Das heißt, die Detektionsvorrichtung 120 ist geeignet, eine Position des Materials quer zur Transportrichtung beim Aufbringen auf die zweite Auflagefläche 155 im zweiten Eingangsbereich 152 und/oder beim Ausgeben von der zweiten Auflagefläche 155 im zweiten Ausgangsbereich 154 der zweiten Fördervorrichtung 150 zu detektieren. Die Bewegungsvorrichtung 130 ist geeignet, die zweite Auflagefläche 155 der zweiten Fördervorrichtung 150 im zweiten Eingangsbereich 152 und/oder im zweiten Ausgangsbereich 154 quer zur Transportrichtung des Materials zu bewegen. Und die Steuervorrichtung 140 ist geeignet, die für die zweite Fördervorrichtung 150 detektierte Position des Materials von der Detektionsvorrichtung 120 zu empfangen und die Bewegungsvorrichtung 130 basierend auf der detektierten Position derart zu steuern, dass das Material die zweite Auflagefläche 155 der zweiten Fördervorrichtung 150 im zweiten Ausgangsbereich 154 an einer vorgegebenen Position quer zur Transportrichtung verlässt.

Eine derart ausgestaltete Vorrichtung zur Materialbeförderung ist in der Lage sowohl die Punkte, an denen die Auflageflächen 110, 150 Material von Zubringern 160 aufnehmen, als auch die Punkte zu bestimmen, an denen die Auflageflächen 110, 150 das Material an Abnehmer 165 wieder abgeben.

Wie in der Fig. 4 gezeigt kann die Bewegungsvorrichtung 130 hierzu die Auflageflächen 115, 155 der ersten und der zweiten Fördervorrichtungen 110, 150 in einem ersten Betriebsmodus unabhängig voneinander bewegen. In dieser Weise können Abstände zwischen zwei Materialsträngen flexibel eingestellt werden. Sind sowohl die Eingänge als auch die Ausgänge beider Fördervorrichtungen 110, 150 beweglich können zudem größere Positionierungsfehler kompensiert werden, als für den Fall, dass nur der Eingangsbereich 112 oder nur der Ausgangsbereich 114 bewegt werden kann.

Wie in der Fig. 5 gezeigt kann die Bewegungsvorrichtung 130 die Auflageflächen 115, 155 der ersten und der zweiten Fördervorrichtungen 110, 150 in einem zweiten Betriebsmodus auch synchron zueinander bewegen, d.h. der Abstand zwischen den Auflagefläche 115, 155 und damit zwischen auf den Auflageflächen 115, 155 aufliegenden Materialien ändert sich nicht.

Hierbei ist des Weiteren die Situation interessant, in der ein Abstand zwischen den Auflageflächen 115, 155 auf einen Betrag reduziert wird, der es erlaubt beide Auflageflächen 115, 155 für den Transport des Materials als einzelne Auflagefläche zu betrachten. Dann lässt sich die Vorrichtung zur Materialbeförderung auch zur Repositionierung von breiten Materialien nutzen. Eine derart ausgestaltete Vorrichtung ist also flexibel einsetzbar. Die Fig. 6A illustriert beispielhaft die Detektion der lateralen Position des Materials beim Einbringen in den Eingangsbereich 112 von einem Zubringer 160. Die Fig. 6B illustriert die Detektion im Ausgangsbereich 114.

Wie in der Fig. 6A gezeigt ist die Detektionsvorrichtung 120 geeignet, die Position des Materials quer zur Transportrichtung zu detektieren, bevor das Material im Eingangsbereich 112 auf die Auflagefläche 115 gelangt. Die Detektion findet also im Bereich des Zubringers 160 statt. Dies erlaubt es, den Eingangsbereich 112 derart zu bewegen, dass das detektierte Material an der gewünschten Position auf den Eingangsbereich 112 gelangt. Eine Detektion ist aber auch möglich, nachdem das Material im Eingangsbereich 112 auf die Auflagefläche 115 gelangt

Wie in der Fig. 6B gezeigt ist die Detektionsvorrichtung 120 alternativ oder zusätzlich geeignet, die Position des Materials quer zur Transportrichtung zu detektieren, bevor das Material im Ausgangsbereich 114 von der Auflagefläche 115 an den Abnehmer 165 abgegeben wird. Im Ausgangsbereich 114 findet die Positionsbestimmung also auf der Auflagefläche 115 statt. Dies ermöglicht es, den Eingangsbereich 114 derart zu verschieben, dass die Abgabe des Materials tatsächlich an der eingestellten Soll- Position stattfindet. Eine Detektion ist aber auch möglich, nachdem das Material im Ausgangsbereich 114 von der Auflagefläche 1 15 an den Abnehmer 165 abgegeben wird.

Die Fig. 7 zeigt eine beispielhafte Detailzeichnung einer Vorrichtung zur Materialbeförderung 100 mit einer ersten Fördervorrichtung 110 und einer zweiten Fördervorrichtung 150, in der die Positionsbestimmung mittels der Detektionsvorrichtung 120 und die Bewegung der Auflageflächen 115, 155 in den Ausgangsbereichen 114, 154 stattfindet, während in den Eingangsbereichen 112, 152 die Auflageflächen 115, 155 kontinuierlich, d.h. ohne einen Wechsel des Transportmittels in die Zubringer 160 übergehen. Zubringer 160 und Auflageflächen 115, 155 können hierbei z.B. als gummiertes Endlos-Kettengliederband ausgebildet sein. Die Bewegungsvorrichtung 130 greift hierbei an die Lagerung 116 der ersten und zweiten Fördervorrichtungen 110, 150 an, um dadurch eine Verschiebung und Verformung der Auflageflächen 115, 155 zu erreichen. Auf diese Weise kann in vollautomatischer Weise der Abstand von Materialsträngen auf den beiden Fördervorrichtungen 110, 150 auf einen gewünschten Wert eingestellt werden, bevor diese an den Abnehmer 165 abgegeben werden.

Die oben beschriebene Vorrichtung 100 kann im Prinzip zur Förderung beliebiger Materialien verwendet werden. Bevorzugt sind die Vorrichtung und die Fördervorrichtung 110 geeignet, Gummihalbzeug, insbesondere zur Reifenherstellung, zu transportieren. Die Auflagefläche 115 ist dann vorzugsweise selbst gummiert.

Die Fig. 8 zeigt ein schematisches Ablaufdiagram eines Verfahrens zur Materialbeförderung unter Verwendung einer Vorrichtung 100 wie sie oben beschrieben wurde.

Bei S110 wird Material auf der Auflagefläche 115 von dem Eingangsbereich 112 der Fördervorrichtung 110 zu dem Ausgangsbereich 114 der Fördervorrichtung 110 transportiert.

Bei S120 wird eine Position des Materials quer zur Transportrichtung beim Aufbringen auf die Auflagefläche 115 im Eingangsbereich 112 und/oder beim Ausgeben von der Auflagefläche 115 im Ausgangsbereich 114 detektiert.

Bei S130 wird die Auflagefläche 115 im Eingangsbereich 112 und/oder im Ausgangsbereich 114 quer zur Transportrichtung des Materials bewegt.

Bei S140 wird das Bewegen der Auflagefläche 115 basierend auf der detektierten Position derart gesteuert, dass das Material die Auflagefläche 115 im Ausgangsbereich 114 an einer vorgegebenen Position quer zur Transportrichtung verlässt. Hierdurch lassen sich die oben genannten Vorteile erzielen bzw. die eingangs genannten Probleme lösen

Bezugszeichenliste

Vorrichtung zur Materialbeförderung

Fördervorrichtung

Eingangsbereich der Fördervorrichtung

Ausgangsbereich der Fördervorrichtung

Auflagefläche a Kettenglieder b Verbindungsmittel

Lagerung

Detektionsvorrichtung

Bewegungsvorrichtung

Linearführung

Steuervorrichtung

Zweite Fördervorrichtung

Eingangsbereich der zweiten Fördervorrichtung

Ausgangsbereich der zweiten Fördervorrichtung

Auflagefläche der zweiten Fördervorrichtung

Zubringer

Abnehmer