DE19539844C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Transportieren von Werkstückträgern auf Förderbahnen zwischen Arbeitsstationen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transportieren von Werkstückträgern auf Förderbahnen zwischen Arbeitsstationen, bei dem mehrere Werkstückträger im Bereich einer Arbeitsstation gestaut und später weiterbewegt werden, wobei ein möglichst geringer Staudruck zwischen den Werkstückträgern aufrechterhalten wird.

Die Förderbahnen sind praktisch als Doppelgurtförderer, Kettenförderer, Glieder­ bandförderer, Staurollenförderer, Staukettenförderer u. dgl. ausgeführt.

Zwischen den Arbeitsstationen sind in Montage bzw. Behandlungsstrecken Puffer­ möglichkeiten erforderlich, um die Stückzeit des vom Werkstückträger getragenen Werkstücks zu berücksichtigen und die arbeitsplatzspezifischen Unterschiede in der Bearbeitung gegenüber anderen Arbeitsplätzen auszugleichen. Die Puffer werden durch Aufhalten von einem oder mehreren Werkstückträgern gebildet, wobei die Förderbahn naturgemäß weiterbewegt wird, d. h. unter den Werkstückträgern hin­ durch gezogen werden muß. Dabei kommt es zu einer schleifenden Beanspruchung der Förderbahn, die unangemessen abgenutzt wird. In den Staustrecken sind die Fördersysteme in der Regel so ausgelegt, daß eine geringstmögliche Friktion zwi­ schen dem Werkstückträger und der Förderbahnoberfläche aufgebaut wird, so dass bei einem Stau der Werkstückträger die Förderbahn unter der Gruppe von Werk­ stückträgern hindurchläuft, ohne einen unerwünschten Verschleiß zu verursachen.

Je nach Taktfolge des Fördersystems bzw. des Montage- und/oder Handhabungssy­ stems und der Arbeitstaktzeit für das jeweilige Werkstück, muß ein Werkstückträger, um Platz zu schaffen und um die Anzahl der durchlaufenden Werkstücke zu erhö­ hen, beschleunigt werden. Bei allen bekannten Förderbahnen ist es jedoch nicht möglich, Beschleunigungskräfte aufzubringen, falls nicht Zusatzeinrichtungen einge­ setzt werden. Solche Zusatzeinrichtungen bestehen z. B. aus Verschiebezylindern mit Verschiebestangen und verursachen einesteils zusätzliche Kosten und andern­ teils nehmen die Zusatzeinrichtungen wertvollen Platz bzw. Raum weg.

Die Erfindung geht von einer bekannten Lösung aus (DE 33 02 273 C1), die jedoch das Problem der Übertragung unterschiedlicher Bewegungs- bzw. Beschleunigungs­ kräfte nicht anspricht.

Hierzu ist ferner ein Verfahren zum Transportieren von Werkstücken auf Förderbah­ nen zu einer Arbeitsstation (Packmaschine) bekannt (GB 964 165), bei dem mehre­ re Werkstücke im Bereich einer Arbeitsstation an einem Anschlag gestaut und später weiterbewegt werden, wobei ein Fördergurt nur mit einer kleinen Friktion an der Un­ terseite der Artikel vorbeischleift. Dazu sind jedoch zwei getrennte Förderbahnen erforderlich und die Artikel werden ohne Werkstückträger transportiert. Dabei treten die geschilderten Schwierigkeiten nicht auf und zudem findet das Verfahren nur über sehr lange Strecken statt.

Ein anderes bekanntes Transportverfahren zeigt ebenfalls aneinander gereihte För­ derbahnabschnitte, die teilweise aus Förderbändern und teilweise aus Rollenab­ schnitten bestehen (US 5 341 915). Dabei werden hintereinanderliegende, ge­ trennte Fördermittel mit unterschiedlicher Friktion ausgestattet. Jedoch werden auch hier Fertigprodukte transportiert, die keiner besonderen Behandlung zu unterziehen sind.

Ein anderes bekanntes Transportverfahren (US 3 263 794) beruht ebenfalls auf an­ einandergereihten Fördermitteln, so dass eine nachteilig lange Förderstrecke ent­ steht, die aus Kettenförderer und Bandförderer gebildet ist, die jedoch bei Anwen­ dung von Werkstückträgern unbrauchbar wäre.

Der Erfindung liegt die spezielle Aufgabe zugrunde, innerhalb einer Förderbahn Zo­ nen zum Aufstauen von Werkstückträgern mit weitestgehend verschleißfreier Bewe­ gung zwischen Werkstückträger und Förderbahn zu schaffen und bei hohem Werk­ stückträgeranstau wieder hohe Beschleunigungskräfte trotz der grundsätzlich niedri­ gen Friktion zu erzielen und dabei ohne Zusatzeinrichtungen auszukommen.

Die gestellte Aufgabe wird verfahrenstechnisch und erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, dass in Förderbahnabschnitten mit gleichem Fördermittel, die in Transportrich­ tung vor einer Arbeitsstation liegen, eine niedrige Friktion, die zum Antrieb der Werk­ stückträger ausreicht, zwischen Werkstückträgern und Förderbahn des gleichen Fördermittels eingestellt wird und dass in Transportrichtung an der oder hinter der Arbeitsstation die Friktion zwischen Werkstückträgern und Förderbahn des gleichen Fördermittels erhöht wird. Durch den Wegfall der Zusatzeinrichtungen werden Vor­ teile der wirtschaftlichen Herstellung, der Wartungsersparnis und der Investitionen erzielt. Dabei entfällt vor allem der zusätzliche Platz- und Raumbedarf. Die Erhöhung der Friktion an den vorherbestimmbaren Bereichen führt zu der gewünschten höhe­ ren Antriebs- bzw. Beschleunigungskraft, so daß die Werkstückträger schneller ab­ transportiert werden können, um z. B. einen Stau zeitlich gesteuert abzubauen.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die erhöhten Friktions­ kräfte durch form- und/oder kraftschlüssige, sich während der Bewegung ergebende Verbindungen zwischen Förderbahn und Werkstückträgern erzeugt werden. Somit ist es möglich, ein und denselben Werkstückträger sowohl in Streckenabschnitten mit niedriger Friktion zum Stauen als auch in Streckenabschnitten mit hoher Friktion zu verwenden.

Die Bewegungskräfte zur Auflösung eines Werkstückträgerstaus werden derart ge­ nutzt, dass die während der Bewegung sich ergebenden Form- und/oder Kraft­ schlussverbindungen im Sinne einer zu beschleunigenden Bewegung in aufeinan­ derfolgenden Impulsen übertragen werden.

Die gestellte Aufgabe wird ferner vorrichtungstechnisch aufgrund einer Vorrichtung für den Transport von Werkstückträgern mittels Förderbahnen zwischen Arbeitssta­ tionen, mit einem Stauabschnitt vor einer Arbeitsstation, wobei zwischen Förder­ bahnoberfläche und Werkstückträgerunterseite eine für die Transportbewegung der Werkstückträger ausreichende Friktion besteht, gelöst.

Die Zonen geringerer und höherer Friktion zwischen Werkstückträgern und Förder­ bahn werden erfindungsgemäß dadurch geschaffen, dass in einzelnen, vorherbe­ stimmten Förderbahnabschnitten die Förderbahn an der Förderbahnoberfläche mit Form- und/oder Kraftschlusselementen versehen ist, die mit jeweils an den Werk­ stückträgern vorgesehenen, gegenüberliegenden, in Bewegungsrichtung verlaufen­ den Ausnehmungen bzw. Vorsprüngen zusammenwirken und dass die Werkstück­ träger mit ihren Werkstückträgerunterseiten neben den Ausnehmungen bzw. Vor­ sprüngen auf der Förderbahn mit der zum Antrieb benötigten Friktion aufliegen. Da­ mit können alle Arten von Förderbahnen, wie z. B. Staurollenförderer und Doppel­ gurtförderer aus- oder umgerüstet werden.

Die Form- und/oder Kraftschlußverbindungen können auf verschiedene Weise ge­ staltet sein. Vorteilhaft ist nach weiteren Merkmalen, dass in dem Förderbahnab­ schnitt auf der Förderbahnoberfläche die Vorsprünge vorgesehen sind, die in Bewe­ gungsrichtung durchgehend verlaufende Ausnehmungen des Werkstückträgers ein­ greifen. Diese Ausnehmungen können leicht in Form von Längsrillen in die Laufsei­ ten (Unterseiten) der Werkstückträger eingeformt sein. Werkstückträger und ange­ triebene Förderbahn sind dabei aufeinander abgestimmt. Es greifen partiell paarwei­ se ineinandergeführte Oberflächen von Werkstückträgern und Förderbahn zeitweise ineinander ein.

Nach weiteren Merkmalen ist vorgesehen, dass die Förderbahn zumindest einseitig, bezogen auf ihre Mittellängsachse, mittels in Bewegungsrichtung auf einer Linie lie­ genden Form- und/oder Kraftschlusselementen versehen ist. Dadurch besitzt die Förderbahn zwei verschiedene Ausprägungsformen. Zum einen ist eine ohne Form­ schlussverbindungen gestaltete Oberfläche vorhanden und zum anderen sind Form­ schlusselemente der Förderbahn-Oberfläche für den Beschleunigungsbereich gege­ ben.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Ausnehmungen in den Werkstückträ­ gern mit in Bewegungsrichtung aufeinanderfolgenden Formflächen versehen sind, die mit den korrespondierenden Vorsprüngen der Förderbahn zusammenwirken. Dadurch besitzt ein Werkstückträger zwei verschiedene Laufflächen. Die eine Aufla­ gefläche befindet sich links und rechts neben einer Längsausnehmung bzw. Längs­ rille. Mit diesen Flächen liegt der Werkstückträger auf der Förderbahn auf, unabhän­ gig davon, ob die Förderbahn die Form- und/oder Reibschlussverbindungen besitzt oder nicht. Die andere Auflagefläche befindet sich innerhalb der Längsausnehmung bzw. der Längsrille im Werkstückträger. Diese Lauffläche kommt nur dann mit der Förderbahn in Berührung, wenn die Förderbahn korrespondierende Form- und/oder Reibschlussverbindungen aufweist. Diese Lauffläche im Werkstückträger muß nicht separat in Form einer Längsausnehmung bzw. einer Längsrille ausgebildet sein, sondern kann auch in die Lauffläche eines Werkstückträgers unmittelbar eingear­ beitet sein.

Die Ausbildung der Form- und/oder Reibschlussverbindungen kann vielgestaltig sein. Eine bevorzugte Ausbildung besteht darin, dass die Formflächen eine zahn­ stangenähnliche Ausgestaltung bilden und dass die Vorsprünge der Förderbahn aus einem korrespondierenden Zahnkranz bestehen. Dadurch, dass die Zahnstange im Werkstückträger in der Längsausnehmung bzw. in der Längsrille versenkt ist und dem Werkstückträger auch die links und rechts neben der Längsrille befindlichen Flächen als Laufflächen dienen, kann derselbe Werkstückträger in Staustrecken zu­ sammen mit Rollen ohne einen Zahnkranz transportiert und angestaut werden.

Weiterhin können in Zonen mit gewünscht hoher Friktion, z. B. bei Rollenförderern, die Form- und/oder Reibschlußverbindungen derart gestaltet sein, dass auf einer Förderbahnrolle ringförmige Vorsprünge vorgesehen sind.

Es ist eine Vielzahl von Oberflächenpaarungen möglich, mittels denen die an den erforderlichen Abschnitten erhöhte Friktion erreicht werden kann: Zahnrad/Zahn­ stange; Zahnriemenscheibe/Zahnriemen (Reibriemen); Konusrad/im Querschnitt ko­ nische Längsrille; Gummirad/Reibbelagstreifen.

Eine spezielle Ausführungsform, die besonders vorteilhaft ist, ergibt sich noch dar­ aus, dass auf einer als Doppelgurtförderbahn ausgebildeten Förderbahn innerhalb der Breite eines Fördergurtes angeordnete, zur Bewegungsrichtung querliegende Profilstücke oder Hochprägungen vorgesehen sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 in Vorderansicht einen Werkstückträger auf einer als Rollenförderer ausgeführten Förderbahn bei hoher bzw. niedriger Friktion,

Fig. 2 die Draufsicht auf die Förderbahn mit der Position des Werkstückträ­ gers nach Fig. 1

Fig. 3 eine Vorderansicht eines Werkstückträgers auf einer als Doppelgurt­ förderer ausgeführten Förderbahn bei hoher bzw. niedriger Friktion und

Fig. 4 die Draufsicht auf die Förderbahn mit der Position des Werkstückträ­ gers nach Fig. 3.

Eine Förderbahn 1 besteht gemäß Fig. 1 aus einem Rahmen 2 einer Transportstrec­ ke und bildet Förderbahnabschnitte 1a zwischen Arbeitsstationen 3, für Werkstück­ träger 4, wobei zwischen der oberen Förderbahnoberfläche 1b und der Werkstück­ trägerunterseite 4a eine für die Transportbewegung der Werkstückträger 4 ausrei­ chende Friktion besteht. Mehrere der Werkstückträger 4 sind auf der aus Förder­ bahnrollen 5 bestehenden Förderbahn 1 aufgelegt und werden im Bereich einer Ar­ beitsstation 3 gestaut und nach Erledigung der Handhabungsarbeiten später weiter­ bewegt, wobei zwischen mehreren Werkstückträgern 4 ein möglichst geringer Stau­ druck aufrechterhalten wird. An der Förderbahnoberfläche 1b sind Form- und/oder Kraftschluss- und/oder Reibschlusselemente 6 gebildet, die mit jeweils an den Werk­ stückträgern 4 vorgesehenen, gegenüberliegenden, in Bewegungsrichtung 7 ver­ laufenden Ausnehmungen 8 bzw. Vorsprüngen 9 zusammenwirken. In diesen För­ derbahnabschnitten 1a liegen die Werkstückträger 4 mit ihren Werkstückträgerunter­ seiten 4a neben den Ausnehmungen 8 bzw. Vorsprüngen 9 auf der Förderbahn 1 mit der zum Antrieb benötigen Friktion auf.

In dem Förderbahnabschnitt 1a auf der Förderbahnoberfläche 1b sind die Vorsprün­ ge 9 vorgesehen, die in die in Bewegungsrichtung 7 durchgehend verlaufenden Ausnehmungen 8 eingreifen. Diese Ausnehmungen 8 und diese Vorsprünge 9 bilden zusammen die Form- und/oder Kraftschlusselemente 6, wobei beide auch als Reib­ schlusselemente wirken können.

Die Förderbahn 1 ist zumindest einseitig, bezogen auf eine Mittellängsachse 10 mit­ tels in Bewegungsrichtung auf einer Linie 11 liegenden Form- und/oder Kraftschluss­ elementen 6 versehen. Die Ausnehmung 8 kann für das Zusammenwirken mit den Vorsprüngen 9 asymmetrisch zur Mittellängsachse 10, d. h. einseitig oder auch sym­ metrisch wie in Fig. 2 gezeichnet, angebracht sein. Derartige Ausnehmungen 8 kön­ nen am Werkstückträger 4 mehrfach nebeneinander parallel verlaufend angeordnet vorhanden sein.

Die Ausnehmungen 8 in den aufeinanderfolgenden Werkstückträgern 4 sind mit in Bewegungsrichtung 7 aufeinanderfolgenden Formflächen 12 versehen, die mit den korrespondierenden Vorsprüngen 9 der Förderbahn 1 zusammenwirken. Die Form­ flächen 12 können eine zahnstangenähnliche Ausgestaltung bilden und z. B. wie ge­ zeichnet aus einem Zahnkranz 13 bestehen. Die Vorsprünge 9 auf einer Förder­ bahnrolle 5 können aus ringförmigen Vorsprüngen 9a gebildet sein.

Gemäß Fig. 3 besteht die Förderbahn 1 aus einer Doppelgurtförderbahn 14. Inner­ halb der Breite eines Fördergurtes 14a, 14b sind zur Bewegungsrichtung 7 querlie­ gende Profilstücke 15 oder Hochprägungen 15a befestigt bzw. eingeformt.

In den Förderbahnabschnitten 1a - Fig. 4 -, in denen eine höhere Friktion zwischen Werkstückträgern 4 und Förderbahn 1 übertragen wird, greifen die Vorsprünge 9 in die Ausnehmungen 8 bzw. in die dort vorhandenen Formflächen 12, so daß ein Werkstückträger 4 je nach Antrieb der Förderbahn 1 mitgenommen wird, während­ dem in Bewegungsrichtung 7 sich hintereinander aufstauende Werkstückträger 4 nur mit der niedrigen Friktion zwischen Förderbahn 1 und Werkstückträgerunterseite 4a mitgenommen werden.

Bezugszeichenliste

1

Förderbahn

1

a Förderbahnabschnitte

1

b Förderbahnoberfläche

2

Rahmen

3

Arbeitsstationen

4

Werkstückträger

4

a Werkstückträgerunterseite

5

Förderbahnrollen

6

Form- und/oder Kraftschlußelemente

7

Bewegungsrichtung

8

Ausnehmungen

9

Vorsprünge

9

a ringförmige Vorsprünge

10

Mittellängsachse

11

Linie

12

Formflächen

13

Zahnkranz

14

Doppelgurtförderbahn

14

a Fördergurt

14

b Fördergurt

15

Profilstücke

15

a Hochprägungen

Claims (10)

1. Verfahren zum Transportieren von Werkstückträgern auf Förderbahnen zwi­ schen Arbeitsstationen, bei dem mehrere Werkstückträger im Bereich einer Arbeitsstation gestaut und später weiterbewegt werden, wobei ein möglichst geringer Staudruck zwischen den Werkstückträgern aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderbahnabschnitten mit gleichem Fördermittel, die in Trans­ portrichtung vor einer Arbeitsstation liegen, eine niedrige Friktion, die zum Antrieb der Werkstückträger ausreicht, zwischen Werkstückträgern und För­ derbahn eingestellt wird und dass in Transportrichtung an der oder hinter der Arbeitsstation die Friktion zwischen Werkstückträgern und Förderbahn des gleichen Fördermittels erhöht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erhöhten Friktionskräfte durch form- und/oder kraftschlüssige, sich während der Bewegung ergebende Verbindungen zwischen Förderbahn und Werkstückträgern erzeugt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die während der Bewegung sich ergebenden Form- und/oder Kraft­ schlussverbindungen im Sinne einer zu beschleunigenden Bewegung in auf­ einanderfolgenden Impulsen übertragen werden.

4. Vorrichtung für den Transport von Werkstückträgern mittels Förderbahnen zwischen Arbeitsstationen, mit einem Stauabschnitt vor einer Arbeitsstation, wobei zwischen Förderbahnoberfläche und Werkstückträgerunterseite eine für die Transportbewegung der Werkstückträger ausreichende Friktion besteht, dadurch gekennzeichnet, dass in einzelnen, vorherbestimmten Förderbahnabschnitten (1a) die Förder­ bahn (1) an der Förderbahnoberfläche (1b) mit Form- und/oder Kraftschluß­ elementen (6) versehen ist, die mit jeweils an den Werkstückträgern (4) vor­ gesehenen, gegenüberliegenden, in Bewegungsrichtung (7) verlaufenden Ausnehmungen (8) oder Vorsprüngen (9) zusammenwirken und dass die Werkstückträger (4) mit ihren Werkstückträgerunterseiten (4a) neben den Ausnehmungen (8) oder Vorsprüngen (9) auf der Förderbahn (1) mit der zum Antrieb benötigten Friktion aufliegen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Förderbahnabschnitt (1a) auf der Förderbahnoberfläche (1b) die Vorsprünge (9) vorgesehen sind, die in die in Bewegungsrichtung (7) durch­ gehend verlaufende Ausnehmungen (8) des Werkstückträgers (4) eingreifen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderbahn (1) zumindest einseitig, bezogen auf ihre Mittellängsach­ se (10), mittels in Bewegungsrichtung (7) auf einer Linie (11) liegenden Form- und/oder Kraftschlußelementen (6) versehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (8) in den Werkstückträgern (4) mit in Bewegungs­ richtung (7) aufeinanderfolgenden Formflächen (12) versehen sind, die mit den korrespondierenden Vorsprüngen (9) der Förderbahn (1) zusammenwir­ ken.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Formflächen (12) eine zahnstangenähnliche Ausgestaltung bilden und daß die Vorsprünge (9) der Förderbahn (1) aus einem korrespondieren­ den Zahnkranz (13) bestehen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Förderbahnrolle (5) ringförmige Vorsprünge (9a) vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer als Doppelgurtförderbahn (14) ausgebildeten Förderbahn (1) innerhalb der Breite eines Fördergurtes (14a, 14b) angeordnete, zur Bewe­ gungsrichtung (7) querliegende Profilstücke (15) oder Hochprägungen (15a) vorgesehen sind.