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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE, SYSTEM AND METHOD FOR RECOGNIZING TRANSPORTATION BOATS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/156882
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (10) for recognizing transportation boats (62, 64). The device comprises a contact element (12) for making contact with a transportation boat (62, 64) and to a connecting element (14) which is mounted in a sprung fashion in a housing (20) of the device (10) and is prestressed into a home position and guided in a linearly movable fashion by means of a guide (30) of the housing (20). The contact element (12) is connected to the connecting element (14) which is mounted in a sprung fashion, and can be moved together with said connecting element (14) in such way that a contact of the transportation boat (62, 64) with the contact element (12) brings about deflection of the connecting element (14) from the home position into a detection position, counter to the prestress. The device (10) also comprises a detection device (34) which is configured to detect that the detection position is reached by the connecting element (14).

Inventors:
BEINENZ FRANK (DE)
HERDLER SVEN (DE)
FACHINGER JOHANNES (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/051381
Publication Date:
August 06, 2020
Filing Date:
January 21, 2020
Export Citation:
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Assignee:
ALD VACUUM TECHN GMBH (DE)
International Classes:
G21C3/58; G21C3/62; G21C21/02; B22F3/00; F27B21/00; F27D3/02
Foreign References:
DE961263C1957-04-04
JPH02178592A1990-07-11
GB1349642A1974-04-10
Attorney, Agent or Firm:
FUCHS PATENTANWÄLTE PARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Vorrichtung (10) zum Erkennen von Transportbooten (62, 64), umfassend: ein Kontaktelement (12) zum Kontaktieren eines Transportboots (62, 64), und ein in einem Gehäuse (20) der Vorrichtung (10) federnd gelagertes Verbindungselement (14), das in eine Ausgangsstellung vorgespannt und über eine Führung (30) des Gehäuses (20) linear verlagerbar geführt ist, wobei das Kontaktelement (12) mit dem federnd gelagerten Verbindungselement (14) verbunden und gemeinsam mit diesem derart verlagerbar ist, dass ein Kontakt des Trans portboots (62, 64) mit dem Kontaktelement (12) ein Auslenken des Verbindungselements (14) entgegen der Vorspannung aus der Ausgangsstellung in eine Detektierstellung be wirkt, und wobei die Vorrichtung (10) eine Detektiereinrichtung (34) umfasst, die dazu eingerichtet ist, ein Erreichen der Detektierstellung durch das Verbindungselement (14) zu detektieren.

2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 , wobei das Kontaktelement (12) eine Gleitleiste oder eine drehbar an einem ersten Ende des Verbindungselements (14) angebrachte Kon taktrolle ist.

3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kontaktelement (12) und das damit verbundene Verbindungselement (14) verdrehsicher in dem Gehäuse (20) angeordnet sind, indem vorzugsweise das Kontaktelement (12), das Verbindungselement (14) und das Gehäuse (20) über einen Bolzen (16) miteinander verbunden sind, der sich durch Bohrungen in dem Kontaktelement (12) und dem Verbindungselement (14) hindurch er streckt und an entgegengesetzten Enden in jeweils einem zugehörigen Langloch (18) des Gehäuses (20) verlagerbar aufgenommen ist.

4. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verbindungs element (14) eine Welle ist.

5. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verbindungs element (14) eine Ausnehmung (26) aufweist, in der zumindest ein Abschnitt eines Fe derelements (24) aufgenommen ist.

6. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verbindungs element (14) einen dem Kontaktelement (12) abgewandten Endabschnitt (42) umfasst, der bei dem Erreichen der Detektierstellung durch das Verbindungselement (14) von der Detektiereinrichtung (34) erfasst wird.

7. Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei der dem Kontaktelement (12) abgewandte Endabschnitt (42) des Verbindungselements (14) eine Schräge (44) umfasst.

8. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (20) eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt aufweist.

9. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (20) einen Flansch (46) umfasst, mittels dessen die Vorrichtung (10) abgedichtet mit einem mit Vakuum beaufschlagten Abschnitt einer zugehörigen Anlage verbindbar oder ver bunden ist.

10. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, die ferner einen Festan schlag (52) zur mechanischen Endlagensicherung des Transportboots (62, 64) umfasst, wobei das Kontaktelement (12) in der Ausgangsstellung des Verbindungselements (14) in Richtung des zu erkennenden Transportboots (62, 64) betrachtet um einen vorbe stimmten Abstand nach außen über den Festanschlag (52) hinaus steht, und wobei sich das Kontaktelement (12) in der Detektierstellung des Verbindungselements (14) in Rich tung des zu erkennenden Transportboots (62, 64) betrachtet maximal auf einer Linie mit dem Festanschlag (52) befindet.

1 1. Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, wobei der vorbestimmte Abstand maximal 1 cm, vorzugsweise maximal 7 mm, bevorzugt maximal 5 mm, weiter bevorzugt maximal 3 mm beträgt.

12. Vorrichtung (10) nach Anspruch 10 oder 1 1 , wobei das Gehäuse (20) einen hülsenförmi gen Endabschnitt (50) mit einer Stirnfläche aufweist, die den Festanschlag (52) bildet.

13. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Detektiereinrich tung (34) einen berührungslosen Sensor (38) und/oder einen mechanischen Endschalter (40) umfasst.

14. System (60, 70, 80) zum Erkennen und Führen von Transportbooten (62, 64), mit we nigstens einer Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche und wenigs tens einem Transportboot (62, 64).

15. Verfahren zum Erkennen von Transportbooten (62, 64), das die Schritte umfasst:

- Kontaktieren eines Kontaktelements (12) mittels eines Transportboots (62, 64),

- Auslenken eines mit dem Kontaktelement (12) verbundenen, federnd gelagerten Ver bindungselements (14) entgegen der Vorspannung aus einer Ausgangsstellung in eine De- tektierstellung,

- Detektieren eines Erreichens der Detektierstellung durch das Verbindungselement (14) mittels einer Detektiereinrichtung (34).

Description:
Vorrichtung, System und Verfahren zum Erkennen von Transportbooten

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren zum Erken nen einer Position von Transportbooten, insbesondere von in einem mit Vakuum beaufschlag ten Raum befindlichen Transportbooten. Die Vorrichtung, das System und das Verfahren die nen ferner zur Führung sowie zur Endlagensicherung von Transportbooten. Transportboote im Sinne der vorliegenden Erfindung können im Englischen als„sintering shoes“ bezeichnet wer den und umfassen gemäß der vorliegenden Offenbarung auch Transportplatten oder Werk stückträger, die in verschiedenen technischen Anwendungen verwendet werden.

Hintergrund der Erfindung

Transportboote, Transportplatten oder Werkstückträger kommen in einer Vielzahl von techni schen Gebieten zum Transport von Ladung zum Einsatz.

So werden Transportboote in der Praxis beispielsweise im Rahmen der Herstellung von nuklea ren Brennstoffelementen zum Transport von MOX-Pellets (Mischoxid-Pellets) in Sinterofenanla gen verwendet. Die Transportboote werden hierbei mit zu MOX-Pellets gepresstem Brennstoff pulver beladen, um diese MOX-Pellets anschließend mittels der Transportboote innerhalb einer Anlage zu verlagern. Beispielweise werden die Transportboote in einen Sinterofen bewegt, um die darauf geladenen MOX-Pellets bei Temperaturen von 200 °C bis 2000 °C und einem Druck zwischen 80 kPa und 120 kPa zu sintern. Anschließend werden die MOX-Pellets beispielsweise mittels der Transportboote zum nachfolgenden Entladen weiter transportiert.

Um die Transportboote, Transportplatten oder Werkstückträger gezielt, sicher und präzise in ei ner Anlage zu verlagern und beispielsweise in gewünschter Weise von Station zu Station zu be wegen, ist es erforderlich, die Position der Transportboote festzustellen.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren bereitzustellen, die ein Erkennen einer Position von Transportbooten ermöglichen. Insbesondere sollen die Vorrichtung, das System und das Verfahren in einer mit Vakuum beauf schlagten Umgebung einsetzbar sein.

Die Aufgaben werden durch eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren gemäß den unab hängigen Patentansprüchen gelöst. Weiterbildungen und Ausführungsformen der Vorrichtung, des Systems und des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der nach stehenden Beschreibung. Beschreibung der Erfindung

Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Verrichtung zum Erkennen ven Transpcrtbccten, insbe- sendere zum Erkennen einer Pcsiticn eines Transpcrtbccts. Die Verrichtung umfasst ein Kon- taktelement zum Kcntaktieren eines Transpcrtbccts und ein in einem Gehäuse der Vorrichtung federnd gelagertes Verbindungselement. Das Verbindungselement ist in eine Ausgangsstellung vorgespannt und über eine Führung des Gehäuses linear verlagerbar geführt. Vorzugsweise hat das Verbindungselement eine längliche Gestalt mit einer Längsachse und ist in dem Ge häuse entlang der Längsachse verlagerbar. Das Kontaktelement der erfindungsgemäßen Vor richtung ist mit dem federnd gelagerten Verbindungselement verbunden und gemeinsam mit diesem derart verlagerbar, dass ein Kontakt des Transportboots mit dem Kontaktelement ein Auslenken des Verbindungselements entgegen der Vorspannung aus der Ausgangsstellung in eine Detektierstellung bewirkt. Das Kontaktelement kann hierzu insbesondere an einem der fe dernden Lagerung entgegengesetzten Ende des Verbindungselements angebracht sein. Dem nach sind das Kontaktelement und das Verbindungselement jeweils in eine Ausgangsstellung vorgespannt und durch einen Kontakt des Transportboots mit dem Kontaktelement entgegen der Vorspannung aus dieser jeweiligen Ausgangsstellung in eine Detektierstellung auslenkbar. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Detektiereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein Erreichen der Detektierstellung durch das Verbindungselement zu detektieren. Mit anderen Worten ist so mit eine Auslenkung des Kontaktelements durch das Transportboot mittels der Detektiereinrich tung detektierbar.

Das mittels der Detektiereinrichtung detektierbare Auslenken des Verbindungselements bzw. des Kontaktelements durch das Transportboot und das dadurch bewirkte Erreichen der Detek tierstellung ermöglicht Rückschlüsse auf die Position des Transportboots und somit ein Erken nen der Position des Transportboots. Da die Vorrichtung an einer definierten und dem Anwen der bekannten Position in einem Gesamtsystem angeordnet ist, kann beispielsweise bei einem Auslösen der Detektiereinrichtung die Position des das Kontaktelement kontaktierenden Trans portbootes erkannt werden. In einer Ausführungsform kann das Detektieren des Erreichens der Detektierstellung mit dem zugehörigen Zeitpunkt der Detektierung und/oder mit weiteren Anla- gen-/Prozessparametern verknüpft werden. Beispielsweise kann das Detektieren des Errei chens der Detektierstellung auch mit Eigenschaften der Gestalt und/oder Dimensionen des Transportboots verknüpft werden.

Es versteht sich, dass die Position des Transportboots auch dadurch erkannt werden kann, dass sich das Verbindungselement aus der Detektierstellung, beispielsweise vorübergehend, zurück in die Ausgangsstellung bewegt. So kann das Kontaktelement in Berührung mit einem Transportboot stehen und von diesem gegen die Vorspannung in der Detektierstellung gehalten werden, während sich das Transportboot in Bewegungsrichtung an dem Kontaktelement ent lang bewegt. Während dieses Zeitraums detektiert die Detektiereinrichtung dauerhaft das Errei chen bzw. das Beibehalten der Detektierstellung durch das Verbindungselement. Das Trans portboot kann in einer Ausführungsform eine Ausnehmung an einer der Vorrichtung zugewand ten Oberfläche haben. Sobald diese Ausnehmung das Kontaktelement erreicht, wird dieses auf grund der federnden Lagerung des Verbindungselements in die Ausgangsstellung zurück verla gert. Die Detektiereinrichtung detektiert somit plötzlich keine Detektierstellung mehr und kann daraufhin ein entsprechendes Signal erzeugen, wodurch Rückschlüsse auf die Position des Transportboots gezogen werden kann. Die Position könnte in diesem Fall beispielsweise genau bestimmt werden, da die Position der Ausnehmung an dem Transportboot bekannt ist. Vorste hendes Prinzip kann auch bei Transportbooten ohne Ausnehmung Anwendung finden. Hier kann des Verbindungselements in die Ausgangsstellung zurück verlagert werden, wenn das Kontaktelement außer Kontakt mit dem Transportboot gelangt, d.h. sobald sich dieses an der Vorrichtung vorbei bewegt hat. Diese Variante ist jedoch nur dann möglich, wenn zwischen auf einanderfolgenden Transportbooten kein direkter Kontakt besteht.

Die Ausgangsstellung kann eine Stellung des Verbindungselements (und des Kontaktelements) sein, in dem das Kontaktelement das Transportboot nicht kontaktiert, also nicht durch ein Transportboot beaufschlagt ist. Alternativ dazu kann die Ausgangsstellung eine Stellung des Verbindungselements (und des Kontaktelements) sein, in dem das Kontaktelement das Trans portboot bereits kontaktiert, jedoch durch dieses noch nicht in eine Detektierstellung gedrückt ist. In diesem Fall kann das Transportboot beispielsweise an einer der Vorrichtung zugewand ten Oberfläche einen Vorsprung aufweisen. Sobald dieser Vorsprung mit dem Kontaktelement in Berührung gelangt, drückt er das Verbindungselement über das Kontaktelement in die Detek tierstellung.

Da das Detektieren des Erreichens der Detektierstellung gemäß der vorliegenden Erfindung durch die mechanische Auslenkung des Kontaktelements und des Verbindungselements be wirkt wird, ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung ein im Wesentlichen mechanisches o- der mechanisch bewirktes Erkennen der Position von Transportbooten. Hierdurch ist es mög lich, die Vorrichtung in einem mit Vakuum beaufschlagten Raum oder unter sonstigen die Vor richtung beanspruchenden Umgebungsbedingungen einzusetzen und dennoch eine sichere Er kennung zu gewährleisten.

Die Detektierstellung kann so gewählt sein, dass diese erst dann als erreicht gilt, wenn das Ver bindungselement eine vorbestimmte Mindestauslenkung aufweist. Mit anderen Worten kann die Detektiereinrichtung dazu eingerichtet sein, erst dann eine Auslenkung festzustellen, wenn das Verbindungselement diese vorbestimmte Mindestauslenkung aufweist. Dies kann erreicht wer den, indem die Detektiereinrichtung mehrere Stellungen des Verbindungselements erfassen und unterscheiden kann und das Erreichen der Detektierstellung durch das Verbindungsele ment erst dann als solches definiert, wenn die Mindestauslenkung erreicht oder überschritten wird. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Detektiereinrichtung so ausgebildet sein, dass sie erst bei der vorbestimmten Mindestauslenkung des Verbindungselements dieses detektieren und damit das Erreichen der Detektierstellung feststellen kann.

Beispielsweise kann diese Mindestauslenkung einer durch den Kontakt eines Transportboots mit dem Kontaktelement maximal erreichbaren Auslenkung entsprechen. Vorzugsweise kann die Mindestauslenkung 5 mm, bevorzugt 3 mm weniger, weiter bevorzugt 1 ,5 mm, noch weiter bevorzugt 1 mm weniger als diese maximal erreichbare Auslenkung betragen.

Die Detektiereinrichtung kann ferner dazu eingerichtet sein, bei einem Detektieren des Errei- chens einer jeweiligen Detektierstellung durch das Verbindungselement/durch das Kontaktele ment bzw. bei einem Detektieren der Auslenkung des Kontaktelements durch das Transport boot ein entsprechendes Signal zu erzeugen und an eine Steuerung zu übermitteln. Die Steue rung kann als Komponente der erfindungsgemäßen Vorrichtung, des erfindungsgemäßen Sys tems oder als separate Komponente vorgesehen sein.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung kann das Kontaktelement eine drehbar an einem ers ten Ende (dem der federnden Lagerung entgegengesetzten Ende) des Verbindungselements angebrachte Kontaktrolle sein. Diese Kontaktrolle kann mittels eines Bolzens mit dem Verbin dungselement verbunden sein. Beispielsweise kann die Kontaktrolle eine mittige Bohrung auf weisen und zwischen zwei Armen eines gabelförmigen Endabschnitts des Verbindungsele ments angeordnet sein, wobei der Bolzen durch jeweils eine Bohrung jedes der zwei Arme ge führt ist. Die Kontaktrolle kann gleichzeitig durch den Kontakt bzw. die Kraft des daran angrei fenden Transportboots ausgelenkt werden und durch die Bewegung des Transportboots in Dre hung versetzt werden, wodurch sie ein Weiterbewegen des Transportboots ermöglicht und die ses führt. Je nach Anordnung der Vorrichtung relativ zur eingehenden Bewegungsrichtung des Transportboots kann die Bewegungsrichtung des Transportboots beibehalten oder beispiels weise um 90° umgelenkt werden.

Alternativ kann das Kontaktelement eine Gleitleiste sein. Beispielsweise kann die Gleitleiste mit tels eines Bolzens oder einer Schraubverbindung an dem ersten Ende des Verbindungsele ments angebracht sein. In einer Weiterbildung kann eine Gleitleiste mit wenigstens zwei Verbin dungselementen zweier Vorrichtungen verbunden sein. Mit anderen Worten können wenigstens zwei Vorrichtungen eine gemeinsame, die Vorrichtungen verbindende Gleitleiste umfassen. In diesem Fall ist das Kontaktelement als ein Abschnitt der gemeinsamen Gleitleiste anzusehen. Die Gleitleiste kann dazu ausgebildet sein, ein Gleiten eines Transportboots entlang der Gleit leiste entlang wenigstens einer Achse der Gleitleiste zu ermöglichen, vorzugsweise entlang we nigstens zwei zueinander im Wesentlichen orthogonaler Achsen der Gleitleiste. Hierdurch kann das mit der Gleitleiste in Kontakt gelangende Transportboot, genauer gesagt dessen Bewe gungsrichtung, beibehalten oder beispielsweise um 90° umgelenkt werden.

In einer Weiterbildung können das Kontaktelement und das damit verbundene Verbindungsele ment verdrehsicher in dem Gehäuse angeordnet sein. Hierzu können beispielsweise das Kon taktelement, das Verbindungselement und das Gehäuse über einen Bolzen miteinander verbun den sein, der sich durch Bohrungen in dem Kontaktelement und dem Verbindungselement hin durch erstreckt und an entgegengesetzten Enden in jeweils einem zugehörigen Langloch des Gehäuses verlagerbar aufgenommen ist. Die Langlöcher des Gehäuses können einander ge genüberliegend angeordnet sein und sich im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Ver bindungselements erstrecken. Somit können die Langlöcher ein Verdrehen des Kontaktele ments und des Verbindungselements in dem Gehäuse um die Längsachse des Verbindungs elements verhindern und gleichzeitig eine Verlagerung des Kontaktelements und des Verbin dungselements entlang der Längsachse zulassen. Diese Verlagerung kann insbesondere eine vertikale Verlagerung sein. Durch den oberen Anschlag und den unteren Anschlag können auch die Endlagen des Kontaktelements und des damit verbundenen Verbindungselements festge legt sein. So kann beispielsweise der obere Anschlag die Ausgangsstellung festlegen, in die das Kontaktelement und das Verbindungselement vorgespannt sind.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung kann das Verbindungselement eine Welle sein, die vorzugsweise eine kreisförmige Querschnittsfläche hat.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung kann das Verbindungselement eine Ausnehmung auf weisen, in der zum Realisieren der federnden Lagerung zumindest ein Abschnitt eines Fe derelements aufgenommen ist. Diese Ausnehmung kann sich beispielsweise ausgehend von einem dem Ende entgegengesetzten zweiten Ende, also einem dem Kontaktelement abge wandten Ende, des Verbindungselements in Richtung des ersten Endes erstrecken. Die Aus nehmung kann einen kreisförmigen Querschnitt haben und koaxial zu dem Verbindungselement angeordnet sein. Das Federelement kann ein mechanisches Federelement, vorzugsweise eine Schraubfeder sein. Dies verbessert die sichere Verwendbarkeit der Vorrichtung unter beanspru chenden Umgebungsbedingungen weiter. Das Federelement kann sich mit einem Ende über einen verbindungselementseitigen Anschlag in der Ausnehmung gegenüber dem Verbindungs element und mit einem entgegengesetzten Ende über einen gehäuseseitigen Anschlag gegen über dem Gehäuse abstützen. Die Anschläge sind einander gegenüberliegend ausgebildet. Das Federelement kann koaxial zu dem Verbindungselement angeordnet sein.

In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Verbindungselement ei nen dem Kontaktelement abgewandten Endabschnitt umfassen, der bei dem Erreichen der De- tektierstellung durch das Verbindungselement von der Detektiereinrichtung erfasst wird. Der Endabschnitt kann demnach an dem zweiten Ende, also dem dem Kontaktelement abgewand ten Ende, des Verbindungselements ausgebildet sein. Der Endabschnitt kann beispielsweise dann von der Detektiereinrichtung detektiert werden oder detektierbar sein, wenn dieser einen vorbestimmten Grenzpunkt erreicht und/oder überschritten hat.

Insbesondere kann der dem Kontaktelement abgewandte Endabschnitt des Verbindungsele ments eine Schräge umfassen. Beispielsweise kann der Endabschnitt eine das Verbindungsele ment abschließende Fase sein, insbesondere bei einem Verbindungselement in Form einer Welle.

In einer Ausführungsform kann das Gehäuse eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt aufwei sen. Dabei kann das Gehäuse vorzugsweise hülsenförmig sein. Die das Verbindungselement führende Führung des Gehäuses kann durch einen Abschnitt der Innenumfangsfläche des hül senförmigen Gehäuses ausgebildet sein. Alternativ kann an einem Abschnitt der Innenumfangs fläche des Gehäuses eine Gleitführung vorgesehen sein, beispielsweise in Form einer einge pressten weiteren Metall- oder Kunststoffhülse.

In einer Weiterbildung der Vorrichtung kann das Gehäuse einen Flansch umfassen, mittels des sen die Vorrichtung abgedichtet mit einem mit Vakuum beaufschlagten Abschnitt bzw. Bereich einer zugehörigen angrenzenden Anlage verbindbar oder verbunden ist. Dieser Flansch kann bei einem im Wesentlichen in zylindrischer Gestalt ausgebildeten Gehäuse umgehend um den Außenumfang herum ausgebildet sein. Der Flansch kann in diesem Fall eine kreisringförmige Gestalt haben und koaxial zu dem Gehäuse angeordnet sein.

Das Gehäuse kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein.

In einer Ausführungsform kann die erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere das Ge häuse, einen Festanschlag zur mechanischen Endlagensicherung des Transportboots umfas sen. Das Kontaktelement, genauer gesagt ein oberes Ende des Kontaktelements, kann in der Ausgangsstellung des Verbindungselements in Richtung des zu erkennenden Transportboots betrachtet um einen vorbestimmten Abstand nach außen über den Festanschlag hinaus stehen. Zudem kann sich das Kontaktelement, genauer gesagt das obere Ende des Kontaktelements, in der Detektierstellung des Verbindungselements in Richtung des zu erkennenden Transport- boots betrachtet maximal auf einer Linie mit dem Festanschlag befinden oder hinter diesem zu rückstehen. Das obere Ende des Kontaktelements kann den Punkt des Kontaktelements be schreiben, der in einer von der federnden Lagerung abgewandten Richtung am weitesten beab- standet ist. Es versteht sich, dass bei einer drehenden Kotaktrolle das obere Ende stets den Punkt der Rolle beschreibt, der in einer von der federnden Lagerung abgewandten Richtung am weitesten beabstandet ist.

Der Festanschlag zur mechanischen Endlagensicherung des Transportboots stellt sicher, dass im Falle eines Störfalls, beispielsweise wenn die Detektionseinrichtung trotz Erreichen der De- tektierstellung durch das Verbindungselement nichts detektiert, kein Signal erzeugt und/oder in der Detektierstellung verbleibt, die Bewegung des Transportboots entgegen der Vorspannung durch den Festanschlag begrenzt ist. Zudem kann das Transportboot an dem Festanschlag ent lang gleiten und der Prozess muss nicht zwangsläufig unterbrochen werden, obgleich die Er kennung eingeschränkt ist. Dies kann insbesondere bei einer redundant ausgeführten Anlage vorteilhaft sein.

Der vorbestimmte Abstand kann beispielsweise maximal 1 cm, vorzugsweise maximal 7 mm, bevorzugt maximal 5 mm, weiter bevorzugt maximal 3 mm betragen. Ein geringer Abstand ist vorteilhaft, da die Lage des Transportboots im Falle einer Störung, aufgrund der das Transport boot mit dem Festanschlag in Berührung kommt, nur unwesentlich verändert wird.

In einer Weiterbildung kann das Gehäuse einen hülsenförmigen Endabschnitt mit einer Stirnflä che aufweisen, wobei diese Stirnfläche den Festanschlag bildet. Der Festanschlag kann somit eine kreisringförmige Querschnittsfläche haben. Der hülsenförmige Endabschnitt kann bei spielsweise dünnwandiger als der restliche Teil des Gehäuses sein, in dem die Komponenten der federnden Lagerung und die Detektiereinrichtung angeordnet sind. Insbesondere kann sich der hülsenförmige Endabschnitt ausgehend von dem Flansch in eine von der federnden Lage rung abgewandte Richtung erstrecken.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Detektiereinrichtung ei nen berührungslosen Sensor und/oder einen Positionsschalter, insbesondere einen mechani schen Endschalter, umfassen. Demnach kann die Detektiervorrichtung einen oder mehrere glei che oder unterschiedliche Sensoren umfassen. Der oder die Sensor/en kann/können in dem Gehäuse integriert und ausgerichtet sein, um die Stellung des in dem Gehäuse angeordneten Verbindungselements zu detektieren.

Der berührungslose Sensor kann beispielsweise ein induktiver Sensor sein. Dieser kann das Erreichen einer Detektierstellung detektieren, wenn sich der dem Kontaktelement abgewandte Endabschnitt des Verbindungselements (der beispielsweise eine Schräge umfasst) in ein Mess feld des induktiven Sensors bewegt. Durch die Anordnung des induktiven Sensors bzw. dessen Messfelds und die Anordnung des Verbindungselements relativ dazu kann die Detektierstellung definiert werden.

Der mechanische Endschalter kann so in dem Gehäuse integriert und ausgerichtet sein, dass dieser durch das Bewegen des Verbindungselements und die dadurch bewirkte Berührung der Schrägen des dem Kontaktelement abgewandten Endabschnitts des Verbindungselements mit dem mechanischen Endschalter betätigt wird. Es versteht sich, dass der mechanische End schalter erst dann vollständig betätigt wird und das Erreichen der Detektierstellung detektiert, wenn die Schräge ausreichend weit verlagert worden ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der mechanische Endschalter erst dann vollständig betätigt wird und das Erreichen der Detektierstellung detektiert, wenn der die Schräge umfassende Endabschnitt des Verbindungs elements an dem mechanischen Endschalter vorbei verlagert wurde, sodass der mechanische Endschalter mit dem sich an den Endabschnitt anschließenden Abschnitt des Verbindungsele ments in Berührung gelangt.

Sowohl der induktive Sensor als auch der mechanische Endschalter sind verschleißarm und dazu geeignet in einem mit Vakuum beaufschlagten Raum oder unter sonstigen die Vorrichtung beanspruchenden Umgebungsbedingungen eingesetzt und dennoch eine sichere Funktion der Vorrichtung zu gewährleisten.

Die Erfindung betrifft ferner ein System zum Erkennen und Führen von Transportbooten. Das System umfasst wenigstens eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art und wenigs tens ein Transportboot, das in einer Bewegungsrichtung bzw. Abfragerichtung bewegt wird. Das wenigstens eine Transportboot kann an der der Vorrichtung zugewandten Oberfläche eben sein, eine Ausnehmung umfassen und/oder einen Vorsprung umfassen. Es versteht sich, dass das System mehrere gleiche oder unterschiedliche Vorrichtungen der vorstehend beschriebe nen Art umfassen kann. Auch kann das System mehrere Transportboote umfassen.

In einer Weiterbildung des Systems kann die wenigstens eine Vorrichtung orthogonal zu der Bewegungsrichtung des wenigstens einen Transportboots angeordnet sein. Beispielsweise kann die wenigstens eine Vorrichtung so mit einer Unterseite des wenigstens einen Transport boots in Kontakt gelangen.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann die wenigstens eine oder eine weitere Vorrichtung der vor stehend beschriebenen Art in der Bewegungsrichtung des wenigstens einen Transportboots an- geordnet sein. Beispielsweise kann die wenigstens eine Vorrichtung so mit einer in Bewegungs richtung betrachtet seitlichen oder vorderen Stirnfläche des Transportboots in Kontakt gelan gen.

In einer Ausführungsform des Systems kann die wenigstens eine Vorrichtung derart in dem Be wegungsgang des wenigstens einen Transportboots angeordnet sein, dass sie die Bewegungs richtung nicht beeinflussen oder dass sie die Bewegungsrichtung des Transportboots ändern, beispielsweise um 90° umlenken. Die wenigstens eine Vorrichtung kann somit auch zur Füh rung des wenigstens einen Transportboots dienen und gleichzeitig dessen Position erkennen.

In einer Weiterbildung kann das System eine Steuerung umfassen. Die Detektiereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, bei einem Detektieren des Erreichens einer jeweiligen Detektier- stellung durch das Verbindungselement ein entsprechendes Signal zu erzeugen und an die Steuerung zu übermitteln. Die Steuerung kann dazu eingerichtet sein, dieses Signal in Relation zu zeitlichen Parametern und/oder abgespeicherten Parametern wie z.B. der Position der Vor richtung in dem System oder der Geometrie des Transportboots zu setzen und daraus die Posi tion des Transportboots exakt zu bestimmen. Auch kann die Steuerung nach Maßgabe der be stimmten Position des Transportboots oder nach Maßgabe des empfangenen Signals der De tektiereinrichtung eine Bewegungsgeschwindigkeit mit der das Transportboot bewegt wird an passen.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erkennen von Transportbooten. Insbesondere kann das Verfahren mittels einer Vorrichtung bzw. einem System der vorstehend beschriebe nen Art durchgeführt werden. Das Verfahren umfasst die Schritte:

- Kontaktieren eines Kontaktelements mittels eines Transportboots,

- Auslenken eines mit dem Kontaktelement verbundenen, federnd gelagerten Verbin dungselements entgegen der Vorspannung aus einer Ausgangsstellung in eine Detektier- stellung,

- Detektieren eines Erreichens der Detektierstellung durch das Verbindungselement mit tels einer Detektiereinrichtung.

Es versteht sich, dass das Auslenken des mit dem Kontaktelement verbundenen, federnd gela gerten Verbindungselements entgegen der Vorspannung aus einer Ausgangsstellung in eine Detektierstellung durch das Kontaktieren des Kontaktelements mittels des Transportboots be wirkt wird. Das Verfahren kann ferner den Schritt umfassen: Zurückverlagern des Verbindungselements (und des damit verbundenen Kontaktelements) aus der Detektierstellung in die Ausgangsstel lung aufgrund der Vorspannung durch die federnde Lagerung. Das Zurückverlagern kann erfol gen, sobald kein Kontakt mehr zwischen dem Kontaktelement und dem Transportboot besteht.

Die vorstehenden Schritte sowie weitere sich aus der vorstehenden Beschreibung ergebenden Schritte können widerholt und mehrfach ausgeführt werden.

Obgleich einige Aspekte und Merkmale vorstehend und nachstehend lediglich in Bezug auf die Vorrichtung zum Erkennen von Transportbooten beschrieben sind, können diese Aspekte und Merkmale entsprechend für das System und/oder das Verfahren zum Erkennen von Transport booten gelten und umgekehrt.

Kurzbeschreibuna der Figuren

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend in Bezug auf die beilie genden schematischen Figuren näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht einer Vorrichtung zum Erkennen von Transportboo ten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 2 eine vereinfachte seitliche Ansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsge mäßen Systems zur Veranschaulichung einer ersten Anordnung der Vorrichtung relativ zu Transportbooten.

Fig. 3 eine vereinfachte Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfin

dungsgemäßen Systems zur Veranschaulichung einer zweiten Anordnung der Vorrichtung relativ zu Transportbooten.

Fig. 4 eine vereinfachte Draufsicht auf noch ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfin dungsgemäßen Systems zur Veranschaulichung einer dritten Anordnung der Vorrichtung relativ zu Transportbooten.

Fiqurenbeschreibunq

Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Elemente hin.

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 10 mit einem Kontaktelement 12 zum Kontaktieren eines Transportboots (in Figur 1 nicht gezeigt). Das Kontaktelement 12 ist in dem gezeigten Beispiel als Kontaktrolle ausgebildet. Das Kontaktelement 12 ist drehbar an einem oberen Ende eines Verbindungselements 14 der Vorrichtung 10 angebracht und so mit diesem verbunden. Hierzu ist ein Bolzen 16 durch zugehörige Bohrung in dem Kontaktelement 12 und dem Verbindungselement 14 hindurchgeführt. Dieser Bolzen 16 endet beidseitig in jeweils ei nem Langloch 18, das in einem Gehäuse 20 der Vorrichtung 10 ausgebildet ist. Durch die An ordnung der beiden Enden des Bolzens 16 in den einander gegenüberliegenden Langlöchern (nur ein Langloch 18 in Figur 1 angedeutet) sind das Kontaktelement 12 und das damit verbun dene Verbindungselement 14 in Bezug auf die Längsachse 22 des Verbindungselements 14 verdrehsicher in dem Gehäuse 20 angeordnet.

Das Verbindungselement 14 ist in Form einer Welle ausgebildet und mittels einer metallischen Schraubfeder 24 federnd in dem Gehäuse 20 gelagert. Hierzu ist die Schraubfeder 24 ab schnittsweise in einer Ausnehmung 26 des Verbindungselements 14 aufgenommen. Die Aus nehmung 26 erstreckt sich ausgehend von einem dem Kontaktelement 12 abgewandten Ende des Verbindungselements 14 nach oben in Richtung des Kontaktelements 12. Ein unterer End abschnitt der Schraubfeder 24 stützt sich gegenüber einem inneren Gehäuseanschlag 28 ab. Die Schraubfeder 24 spannt das Verbindungselement 14 sowie das damit verbundene Kontak telement 12 in die in Figur 1 gezeigte Ausgangsstellung vor. In dieser Ausgangsstellung steht das Kontaktelement 12 nicht in Berührung mit einem Transportboot.

Das Verbindungselement 14 ist im Wesentlichen koaxial zu dem zylinderförmigen Gehäuse 20 im Inneren des Gehäuses 20 angeordnet und über eine Führung 30 des Gehäuses 20 entlang der Längsachse 22 linear verlagerbar geführt, was durch den Doppelpfeil 32 veranschaulicht ist. Die Langlöcher 18, in denen die Enden des Bolzens 16 gelagert sind, stellen sicher, dass die Verlagerung des Verbindungselements 14 und des Kontaktelements 16 in Richtung des Dop pelpfeils 32 trotz der Verdrehsicherung möglich ist. Die maximale theoretische Verlagerbarkeit der Anordnung aus Kontaktelement 12 und Verbindungselement 14 ist in dem gezeigten Bei spiel durch das obere und das untere Ende der Langlöcher 18 bzw. den Anschlag des Bolzens 16 an diese Enden festgelegt.

Das Kontaktelement 12 und das Verbindungselement 14 sind aufgrund deren Verbindung mitei nander gemeinsam derart verlagerbar ist, dass ein Kontakt eines Transportboots (in Figur 1 nicht gezeigt) mit dem Kontaktelement 12 ein Auslenken des Verbindungselements 14 entge gen der Vorspannung durch die Schaubfeder 24 aus der Ausgangsstellung in eine Detektier- stellung bewirkt.

Wie in Figur 1 ferner zu erkennen ist, umfasst die Vorrichtung eine Detektiereinrichtung 34, die dazu eingerichtet ist, das Erreichen der Detektierstellung durch das Verbindungselement 14 zu detektieren. Die Detektiereinrichtung 34 ist in einem unteren Bereich des Gehäuses 20 ange ordnet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der untere Bereich des Gehäuses 20 in Form einer Hülse bzw. eines Topfes 36 ausgebildet. Dieser Topf 36 ist fest und dicht mit dem sich da ran anschließenden Bereich des Gehäuses 20 verbunden, der die Führung 30 umfasst.

Die Detektiereinrichtung 34 umfasst in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Sensoren, nämlich einen berührungslosen, induktiven Sensor 38 und einen mechanischen Endschalter 40. Es versteht sich, dass die Detektiereinrichtung in alternativen Ausführungsbeispielen nur einen Sensor oder zwei Sensoren derselben Art umfassen kann. Auch kann die Detektiereinrichtung mehr als zwei Sensoren umfassen.

Der induktive Sensor 38 ist derart von außen an dem Topf 36 angebracht und der mechanische Endschalter 40 ist so in den Topf 36 integriert, dass beim Erreichen einer vorbestimmten Detek- tierstellung des Verbindungselements 14, ein dem Kontaktelement abgewandter Endabschnitt 42 des Verbindungselements 14 von den beiden Sensoren 38, 40 detektiert wird. Der dem Kon taktelement abgewandte Endabschnitt 42 des Verbindungselements 14 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Form einer das Verbindungselement 14 abschließenden Fase ausgebil det. Der Endabschnitt 42 umfasst somit die dargestellte Schräge 44.

Wie aus Figur 1 hervorgeht, kann der induktive Sensor 38 das Erreichen einer Detektierstellung des Verbindungselements 14 detektieren, wenn sich der Endabschnitt 42 bzw. die Schräge 44 in ein Messfeld des induktiven Sensors 38 bewegt. Ferner kann der mechanische Endschalter 40 betätigt werden, indem das Verbindungselements 14 verlagert wird, wodurch eine Berührung der Schrägen 44 mit dem mechanischen Endschalter 40 bewirkt wird.

Da die Verlagerung des Verbindungselements 14 von der Ausgangsstellung in die Detektierstel lung über das Kontaktelement 12 durch das darauf entgegen der Vorspannung einwirkende Transportboot bewirkt wird, kann hierdurch die Position des Transportboots erkannt werden. Beispielsweise kann hierfür die genaue Position der Vorrichtung 10 in einer Gesamtanlage be kannt sein. Hierzu kann die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung 10 über einen an dem Gehäuse 20 vorgesehenen Flansch 46 mit einer Anlagenwand verbunden sein oder verbunden werden. Ge nauer gesagt ist die Vorrichtung 10 z.B. über den Flansch 46 mit der Anlagenwand verschraubt oder verschraubbar. Um eine dichte Verbindung zwischen Anlage und Vorrichtung 10 sicherzu stellen, ist in dem Flansch 46 eine umlaufende Dichtung 48 vorgesehen, beispielsweise in Form eines in einer Nut angeordneten O-Rings.

Die Detektiereinrichtung 34 kann bei einem Detektieren des Erreichens der vorbestimmten De tektierstellung durch das Verbindungselement 14 ein entsprechendes Signal erzeugen und an eine Steuerung (nicht gezeigt) übermitteln. Die Steuerung kann dieses Signal in Relation zu zeitlichen Parametern und/oder abgespeicherten Parametern wie z.B. der Position der Vorrich tung 10 in der Gesamtanlage oder der Geometrie des Transportboots setzen und daraus die Position des Transportboots exakt bestimmen. Auch kann die Steuerung nach Maßgabe der zu vor bestimmten Position des Transportboots oder nach Maßgabe des empfangenen Signals der Detektiereinrichtung 34 eine Bewegungsgeschwindigkeit mit der das Transportboot bewegt wird verändern.

Um die Sicherheit der Gesamtanlage bzw. eines durchgeführten Prozesses in einem Störfall zu erhöhen, ist die dargestellte Vorrichtung 10 mit einem Festanschlag zur mechanischen Endla gensicherung des Transportboots versehen. Hierzu umfasst das Gehäuse 20 einen hülsenför- migen oberen Endabschnitt 50 mit einer Stirnfläche 52, die den Festanschlag bildet. Der Fest anschlag 52 zur mechanischen Endlagensicherung des Transportboots ermöglicht es, dass wenn beispielsweise die Detektionseinrichtung 34 trotz Erreichen der Detektierstellung durch das Verbindungselement 14 kein Signal erzeugt und/oder das Verbindungselement 14 in der Detektierstellung verbleibt, die Bewegung des Transportboots entgegen der Vorspannung durch den Festanschlag 52 begrenzt ist. Zudem kann das Transportboot an dem Festanschlag 52 ent lang gleiten und der Prozess muss nicht zwangsläufig unterbrochen werden, obgleich die Er kennung eingeschränkt ist.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel steht ein oberes Ende des Kontaktelements 12 in der Ausgangsstellung (Figur 1 ) des Verbindungselements 14 um einen vorbestimmten Abstand von etwa 3 mm nach außen über den Festanschlag 52 hinaus. In der Detektierstellung (nicht ge zeigt) des Verbindungselements 14 befindet sich das obere Ende des Kontaktelements 12 ma ximal auf einer Linie mit dem Festanschlag 52.

Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Systems 60, das eine Vorrichtung 10 und zwei mit einander verbundene Transportboote 62, 64 umfasst. In der in Figur 2 gezeigten Anordnung ist die Vorrichtung 10 orthogonal zu der Bewegungsrichtung BR der Transportboote 62, 64 unter halb dieser angeordnet.

Die Transportboote 62, 64 umfassen in dem gezeigten Beispiel eine Ausnehmung 66 an einer Unterseite. Solange die Unterseite der Transportboote 62, 64 mit dem Kontaktelement 12 der Vorrichtung 10 in Berührung steht, befindet sich das Verbindungselement 14 aufgrund der durch die Transportboote 62, 64 aufgebrachte Kraft in der Detektierstellung. Sobald das Kon taktelement 12 in den Bereich der Ausnehmung 66 gelangt, verlagert sich das Verbindungsele ment 14 aufgrund der Vorspannung durch die Schraubfeder in die Ausgangsstellung. Diese Än derung von der Detektierstellung in die Ausgangsstellung wird von einer Steuerung erfasst, da die Detektiereinrichtung 34 sodann kein Signal mehr erzeugt bzw. keine Detektierstellung mehr detektiert. Hierdurch kann die genaue Position der beiden Transportboote erkannt werden.

Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Systems 70 mit zwei Vorrichtungen 10 und zwei miteinander verbundenen Transportbooten 62, 64. Die beiden Vorrichtungen 10 sind in diesem Beispiel in der Bewegungsrichtung BR der Transportboote 62, 64 angeordnet. Hier durch gelangen die beiden Vorrichtungen 10 bzw. deren Kontaktelemente mit einer vorderen Stirnfläche des vorderen der beiden Transportboote 62, 64 in Kontakt. Dieser Kontakt bewirkt ein Verlagern des jeweiligen Verbindungselements der beiden Vorrichtungen 10 von einer Aus gangsstellung in eine Detektierstellung, wodurch die Position der Transportboote erfasst wer den kann. Gleichzeitig dienen die Vorrichtungen 10 hier zur Führung der Transportboote 62, 64, genauer gesagt zum Umlenken deren Bewegungsrichtung BR um 90°.

Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Systems 80 mit zwei Vorrichtungen 10 und einem Transportboot 62. Die Vorrichtungen 10 sind über an ihrem jeweiligen Gehäuse vorgese hene Flansche 46 mit einer Anlagenwand 82 verbunden. Die beiden Vorrichtungen 10 sind in dem Beispiel der Figur 4 ebenfalls in der Bewegungsrichtung BR des Transportboots 62 ange ordnet. Hierdurch gelangen die beiden Vorrichtungen 10 bzw. deren Kontaktelemente mit einer seitlichen Stirnfläche des Transportboots 62 in Kontakt. Dieser Kontakt bewirkt ein Verlagern des jeweiligen Verbindungselements der beiden Vorrichtungen 10 von einer Ausgangsstellung in eine Detektierstellung, wodurch die Position des Transportboots erfasst werden kann.

Gleichzeitig dienen auch in diesem Ausführungsbeispiel die Vorrichtungen 10 zur Führung des Transportboots 62, genauer gesagt zum Umlenken dessen Bewegungsrichtung BR um 90°. Im Unterschied zu dem Beispiel gemäß Figur 3, umfassen die beiden Vorrichtungen 10 als Kontak telement 12 eine gemeinsame Gleitleiste. Die Gleitleiste ermöglicht ein Gleiten des Transport boots 62 entlang zwei zueinander im Wesentlichen orthogonaler Achsen der Gleitleiste. Hier durch kann das mit der Gleitleiste in Kontakt stehende Transportboot 62 in zwei verschiedene Richtungen um 90° zu der Bewegungsrichtung umgelenkt werden (in Figur 4 aus der Bildebene heraus bzw. in die Bildebene hinein oder nach rechts bzw. links).

Es versteht sich zudem, dass weitere Kombinationen der vorstehend beschriebenen Ausfüh rungsbeispiele möglich sind, beispielsweise verschiedene Kombinationen der Systeme 60, 70 und/oder 80. Bezuaszeichenliste

10 Vorrichtung

12 Kontaktelement

14 Verbindungselement

16 Bolzen

18 Langloch

20 Gehäuse

22 Längsachse des Verbindungselements

24 Schraubfeder

26 Ausnehmung des Verbindungselements

28 Gehäuseanschlag

30 Führung

32 Verlagerungsrichtung

34 Detektiereinrichtung

36 Topf

38 Induktiver Sensor

40 Mechanischer Endschalter

42 Endabschnitt des Verbindungselements

44 Schräge

46 Flansch

48 Dichtung

50 Oberer Endabschnitt des Gehäuses

52 Festanschlag

60 System einer ersten Ausführungsform

62 Transportboot

64 Transportboot

66 Ausnehmung der Transportboote

70 System einer zweiten Ausführungsform

80 System einer dritten Ausführungsform

82 Anlagenwand

BR Bewegungsrichtung