DE3624033A1 - Transport- und wechselvorrichtung mit einem endlos umlaufenden kettentrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Transport- und Wechselvorrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruches.

Es sind Palettenwechsler mit einem liegenden, endlos umlaufenden Kettentrieb bekannt, bei denen sich die Kette in einer horizontalen Ebene bewegt und mit einem aufrecht stehenden Mitnehmer ausgerüstet ist. Dieser greift zum Fördern in eine an der Palette angeordnete Mitnahmeöffnung, die als seitlich und nach unten offene U-Schiene ausgebildet ist.

Die bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß durch den liegenden Kettentrieb im Umlenkbereich unerwünschte Querkräfte auf die Palette und ihre Führung ausgeübt werden. Der Palettenwechsler kann außerdem immer nur in eine Richtung auf- und abladen. Ist der Palettenwechsler auf einem Verschiebewagen montiert, besteht außerdem die Gefahr des Anstoßens des über die Fahrzeugkontur seitlich vorragenden Kettentriebes.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine universelle Transport- und Wechselvorrichtung mit höherer Betriebssicherheit aufzuzeigen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Kennzeichen des Hauptanspruches. Bei der erfindungsgemäßen Transport- und Wechselvorrichtung wirken die Schleppkräfte des Kettentriebes stets nur in Förderrichtung, so daß unerwünschte Querkräfte mit Sicherheit vermieden werden. Der Kettentrieb kann nunmehr auch mittig zwischen den seitlichen Führungsmitteln der Güter angeordnet sein, wodurch ein antriebbedingtes Verkanten ausgeschlossen ist. Dies Ist vor allem für hochpräzise Palettenwechsler von Bedeutung.

Die erfindungsgemäße Transport- und Wechselvorrichtung baut dabei sehr klein und kann auf beliebigen ortsfesten oder beweglichen Fördervorrichtungen oder Unterbauten, wie Verschiebewagen oder anderen Transportmitteln, ortsfesten Drehtischen, Verteilstationen und dgl., angeordnet sein. Sie kann als selbständiges Bauteil mitsamt einer Führungsvorrichtung für die Güter auch an bestehenden Anlagen nachgerüstet werden, ohne daß diese konstruktiv wesentlich geändert werden müssen.

Die Transport- und Wechselvorrichtung ist nicht nur für das Wechseln von Paletten geeignet, sondern auch für den Transport oder das Wechseln anderer auf Fördervorrichtungen geführter Güter, wie beispielsweise Werkzeuge, Werkstücke oder dergleichen. Als Fördervorrichtung kommen hierbei auch ortsfeste lange Schienenbahnen in Frage, auf denen die Güter mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung geschleppt werden.

Die nachstehend für Palettenwechsler genannten Vorteile ergeben sich auch bei einer anderen Verwendung der Transport- und Wechselvorrichtung in der vorgenannten Art.

Die erfindungsgemäße Transport- und Wechselvorrichtung besitzt einen eigenen Stelltrieb für den ausfahrbar gelagerten Kettentrieb. Zum Überbrücken des Abstandes zwischen einer Übergabestelle an einer Bearbeitungsstation und einem vorpositionierten Verschiebewagen fährt nur der Kettentrieb aus, während die übrigen Teile des Palettenwechslers stehen bleiben. Gegenüber einer ausfahrbaren Schlittenkonstruktion, mit der der gesamte Palettenwechsler samt einer eventuell aufgeladenen Palette bewegt wird, ist die erfindungsgemäße Konstruktion vom Konstruktions- und Energieaufwand her wesentlich wirtschaftlicher.

Der eigene Stelltrieb und die längsbewegliche Lagerung des Kettentriebes haben eigenständige Bedeutung und können mit Vorteil bei jeder Art von Kettentrieb Verwendung finden.

Durch die seitliche Ausfahrbarkeit des Kettentriebes, vorzugsweise in Verbindung mit zwei Mitnehmern auf der Kette kann die Palette nach beiden Seiten ab- und aufgeladen werden.

Bei der bevorzugten Verwendung als Palettenwechsler hat die erfindungsgemäße Transport- und Wechselvorrichtung den Vorteil, daß die Paletten an den Übergabestellen bereits sehr genau vorpositioniert werden können.

Dies erlaubt auch die Verwendung einer hochpräzisen Zahnkupplung, beispielsweise einer Hirth-Verzahnung, zum Feinpositionieren der Palette an der Bearbeitungsstation. Dabei wird die Palette aus ihrer Übergabeposition etwas abgesenkt. Die federnd schwenkbare Lagerung der Kettenumlenkführungen, eventuell in Verbindung mit einer Anlaufschräge, gestatten dann ein Eintauchen der Mitnehmer in die Mitnahmeöffnungen während die Palette noch durch die Hirth-Verzahnung in ihrer abgesnkten Lage gesichert ist. Durch diese zeitliche Überschneidung im Eingriff der Fixiermittel ist die Palette beim Auf- und Abladen in ihrer Lage stets kontrolliert.

Die Mitnehmer sind gegenüber einem liegenden Kettentrieb auch besser geschützt, da sie bei leerem Palettenwechsler im Bereich des unteren Kettentrums sich befinden und damit nicht mehr ungeschützt nach oben ragen. Die Mitnehmer sind schwenkbar angeordnet und greifen paßgenau in die Mitnahmeöffnung, in der sie fixiert und seitlich nach allen Richtungen hin formschlüssig geführt sind. Die schwenkbare Anordnung ist notwendig, um die Mitnehmer von unten her in die Mitnahmeöffnung eintauchen zu lassen.

Die schwenkbare Anordnung kann einerseits durch ein Auf- und Abschwenken der Kette oder durch eine entsprechend schräge Lage der Kettenführung getroffen werden. Nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel empfiehlt es sich jedoch, die Mitnehmer selbst an der Kette schwenkbar zu lagern und sie unter Ausführung einer Drehbewegung in die Mitnahmeöffnungen von unten her eintauchen zu lassen. Durch die paßgenaue Führung der Mitnehmer in der Mitnahmeöffnung können diese beim weiteren Kettenvorschub nicht mehr um ihre Schwenkachse drehen, so daß die Kettenzugkräfte unmittelbar auf die Palette übertragen werden. Bei der erfindungsgemäßen, senkrecht umlaufenden Kette entsteht dabei nur ein Moment, um die Längsachsen der Kettenaugen, was wesentlich verschleißgünstiger ist als das quer dazu gerichtete Moment bei horizontal umlaufender Kette.

In den Unteransprüchen ist eine besonders günstige Formgestaltung des Mitnehmers und der Mitnahmeöffnung beschrieben, die ein sicheres und verklemmungsfreies Eintauchen des Mitnehmers ermöglicht. Daneben sind auch Mittel vorgesehen, die den Mitnehmer in eine vorgegebene Winkelstellung bringen und dort halten, die das Eintauchen des Mitnehmers trotz höchster Paßgenauigkeit der Führung in der Aufnahmeöffnung ermöglicht. Sind an der Kette mehrere Mitnehmer angeordnet, werden die in Kettenlaufrichtung hinteren Mitnehmer in einer stumpferen Winkelstellung gehalten als der vorderste. Dadurch wird ihr Eintauchen in die dann bereits bewegten Mitnahmeöffnungen erleichtert.

Die Mittel zum Erreichen und Einhalten der Winkelstellung sind bivalent und damit auch bei Laufrichtungsumkehr der Kette zum Palettenwechsel in der Gegenrichtung wirksam.

Hierbei ändern der erste und der letzte Mitnehmer ihre Winkelstellung, da der vorher letzte Mitnehmer nun mit spitzer Winkelstellung in seine noch ruhende Mitnahmeöffnung greift und der vorher erste Mitnehmer nun mit weniger spitzer Winkelstellung in seine bewegte Mitnahmeöffnung taucht.

Die Mitnehmer werden bei Laufrichtungsumkehr einfach durch Umlenkstifte umgelegt und nehmen dann für die andere Laufrichtung die richtige Winkelstellung ein. Die Umlenkstifte dienen auch zur Kontrolle und eventuellen Korrektur der Winkellage der Mitnehmer vor dem Umlaufen der Kettenumlenkführung, wodurch ein Verklemmen beim Eintauchen in die Mitnahmeöffnungen ausgeschlossen wird. Zur Erfüllung ihrer Doppelfunktion - Umlegen und Lagekontrolle der Mitnehmer - sind die Umlenkstifte ausweichfähig und federbelastet gelagert.

Der erfindungsgemäße Palettenwechsler kann auch an bestehenden Bearbeitungstraßen mit Paletten nachgerüstet werden. Durch einfaches Anschrauben von Führungsklötzen kann dabei jede Art von Palette umgerüstet werden. Von besonderem Vorteil ist hierbei, daß die Unterseite der Palette keine konstruktive Anpassung an den Palettenwechsler benötigt. Umgekehrt entstehen aber auch durch die freie Palettenunterseite keine negativen Zwänge zur konstruktiven Anpassung der Bearbeitungsstationen.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:

Fig. (1) eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht eines Palettenwechslers auf einem Verschiebewagen,

Fig. (2) eine Stirnansicht der Anordnung gemäß Fig. (1),

Fig. (3) eine Draufsicht der Anordnung gemäß Fig. (1) und (2),

Fig. (4) eine Draufsicht auf einen Palettenwechsler auf einem Drehtisch,

Fig. (5) eine vergrößerte Seitenansicht des Palettenwechslers gemäß Fig. (1),

Fig. (6, 7 und 8) eine Seitenansicht des Mitnehmers und der Mitnahmeöffnung in verschiedenen Eingriffsstellungen,

Fig. (9) eine Seitenansicht des Mitnehmers mit Ansatz und Feder,

Fig. (10, 11 und 12) Variationen des Mitnehmers gemäß Fig. (9) in verschiedenen Eingriffsstellungen,

Fig. (13) einen abgebrochenen Längsschnitt durch einen zweiteiligen Mitnehmer gemäß Fig. (10) und

Fig. (14) eine abgebrochene Seitenansicht eines Palettenwechslers mit abgeschwenkter Kettenumlenkung.

Fig. (1, 2 und 3) zeigen einen Palettenwechsler (1) auf einem flurgebundenen Verschiebewagen (3). Der Verschiebewagen (3) kann induktiv oder durch Schienen geführt sein und in anderen Ausführungsformen auch als hängendes Fördermittel oder dgl. ausgebildet sein. Mit dem Palettenwechsler (1) werden Paletten (2) an einer Bearbeitungsstation (5) (vgl. auch Fig. (4)) gewechselt. Verschiebewagen (3) und Bearbeitungsstation (5) können dazu in Variation zum dargestellten Ausführungsbeispiel auch zusätzliche Ablagepositionen aufweisen. Die Bearbeitungsstationen (5) können Werkzeugmaschinen, Waschplätze, Rüststationen oder dgl. sein. Der Palettenwechsler kann eine Einzelvorrichtung oder Bestandteil eines ganzen Palettenwechselsystems für eine flexible Fertigungsstraße sein.

Der Verschiebewagen (3) wird zum Palettenwechsel gegenüber der Bearbeitungsstation (5) vorpositioniert. Mittels eines schwenkbaren Hubtisches wird der Palettenwechsler (1) danach so ausgerichtet, daß seine Führungsschienen (6) mit denjenigen der Bearbeitungsstation (5) fluchten.

Wie im weiteren Fig. (5) näher verdeutlicht, besitzt der Palettenwechsler (1) einen in vertikaler Ebene umlaufenden Kettentrieb (7), der über einen relativ ortsfesten Stellzylinder (11) seitlich in die in Fig. (1) gestrichelt dargestellten Positionen ausfahrbar ist. Der Kettentrieb (7) ist unterhalb der Palette (2) und längs sowie mittig zwischen den Führungsschienen (6) angeordnet. Der Kettentrieb (7) kann auch mehrfach in entsprechend abgewandelter Anordnung vorhanden sein.

Der Kettentrieb besteht aus einer endlos in vertikaler Ebene umlaufenden Gliederkette (8), an der im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Mitnehmer (18, 19) schwenkbar gelagert sind. Die Mitnehmer (18, 19) greifen paßgenau von unten in entsprechend geformte Mitnahmeöffnungen (20) an der Palette (2). Die Mitnahmeöffnungen (20) können in der Palette (2) selbst oder in einem mit der Palette (2) verschraubten Führungsklotz (21) angebracht sein.

Der Stellzylinder (11) weist eine durchgehende Kolbenstange (12) auf, die beidseits des Stellzylinders (11) in relativ ortsfesten Lagern (16) zusätzlich geführt und abgestützt ist. Die Ausfahrbewegung der Kolbenstange (12) wird in einfacher Weise über Endanschläge gesteuert. An den beiden Enden der Kolbenstange (12) ist jeweils eine Kettenumlenkführung (13) befestigt, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als Gleitführung aus unterschiedlichen, geeigneten Werkstoffen ausgebildet ist. Stattdessen können auch Umlenkräder Verwendung finden. Zumindest eine der beiden Kettenumlenkführungen (13) ist mit der Kolbenstange (12) unter Zwischenlage einer Spanneinrichtung (14) verbunden, mit der die aufgelegte Kette (8) vor- und nachgespannt werden kann. Stattdessen kann auch eine an sich bekannte Spanneinrichtung im unteren Kettentrum angeordnet sein.

Zum Aufladen einer an der Arbeitsstation (5) bereits vorpositionierten Palette (2) wird nach dem Justieren des Verschiebewagens (3) der Kettentrieb (7) über den anschlaggesteuerten Stellzylinder (11) seitlich ausgefahren. Das Ende der Kettenumlenkführung (13) befindet sich dann mit einem minimalen Positionsfehler unterhalb der freiliegenden Mitnahmeöffnung (20) in der Palette (2). Die Kette (8) nimmt dabei eine solche Drehlage ein, daß sich die Mitnehmer (18, 19) noch im Bereich des Untertrums befinden. Nach dem seitlichen Ausfahren des Kettentriebes (7) wird die Kette (8) in Gang gesetzt, wodurch der erste Mitnehmer (18) nach Umlaufen der Kettenumlenkführung (13) von unten her in die Aufnahmeöffnung (20) taucht. Der eingetauchte Mitnehmer (18) ist in der Mitnahmeöffnung (20) so paßgenau in Transportrichtung (31) der Kette (8) und der Palette (2) geführt, daß er keine Schwenkbewegungen um die Kette (8) mehr ausführen kann. Damit besteht eine starre Verbindung zwischen der Kette (8) und der Palette (2), so daß diese von der Kette (8) auf die Führungsschienen (6) des Palettenwechslers (1) gezogen wird.

Im Verlaufe der Förderbewegung gelangt auch der zweite Mitnehmer (19) in Eingriff mit der zweiten Aufnahmeöffnung (20). Die Abstände der beiden Mitnehmer (18, 19) und der beiden Mitnahmeöffnungen (20) sind gleich groß. Sobald die Palette (2) eine Mittenlage auf dem Kettentrieb (7) einnimmt, was durch eine Positionskontrolle (22), vorzugsweise in Form von zwei Kettennocken und zwei berührungslosen Schaltern, signalisiert wird, wird vom Stellzylinder (11) der Kettentrieb (7) unter Mitnahme der Palette (2) in die Mittenlage gegenüber dem Palettenwechsler (1) bzw. dem Verschiebewagen (3) gebracht. In dieser Lage ragt der Kettentrieb (7) nicht mehr seitlich über die Fahrzeugkontur vor.

Der Kettenantrieb (15) ist relativ ortsfest auf dem Verschiebewagen (3) angeordnet und greift über eine Doppelradpaarung am Untertrum der Kette (8) in dessen mittleren Bereich an. Bei einer Verschiebebewegung des Kettentriebs (7) über den Stellzylinder (11) ist der Kettenantrieb (15) zur Beibehaltung der Kettenmittenstellung auf Freilauf geschaltet. In anderen Ausführungsformen kann der Kettenantrieb (15) in Wirkverbindung mit der Kette (8) bleiben und diese bei Verschiebebewegungen weiterdrehen. Hierdurch wird die Palettenfördergeschwindigkeit erhöht. Die Mittenlage der Kette und der Palette wird dann erst nach Beendigung der Verschiebebewegung erreicht. Statt einer relativ ortsfesten Lage am Verschiebewagen (3), die eine platzsparende Unterbringung ermöglicht, kann der Kettenantrieb (15) auch an einem bewegten Teil des Kettentriebes (7) angeordnet und bei Verschiebebewegungen mitgeführt werden.

Die aufgeladene Palette (2) ist über die beiden Mitnehmer (18, 19) gehalten und für den Transport auf dem Verschiebewagen (3) fixiert. Um ein unbeabsichtigtes Verdrehen der Kette (8) zu verhindern, ist der Kettenantrieb (15), der vorzugsweise als Elektroantrieb ausgebildet ist, elektrisch blockiert. Desgleichen kann auch die Kette (8) über eine Bremseinrichtung festgehalten werden.

Zum Abladen der Palette (2) an einer Bearbeitungsstation (5) wird zuerst der Kettentrieb (7) mit der Palette (2) nach einer der beiden Seiten verschoben. Bei der anschließenden Kettendrehung ziehen die beiden Mitnehmer (18, 19) die Palette bis zum Ende der Kettenumlenkführung (13). Dort gerät der vordere Mitnehmer (18 oder 19) wieder außer Eingriff mit der Mitnahmeöffnung (20), und die Palette (2) wird nur noch vom hinteren Mitnehmer (19 oder 18) auf die Bearbeitungsstation (5) geschoben. Sobald auch der zweite Mitnehmer abtaucht, befindet sich die Palette automatisch in der richtigen Übergabeposition auf der Bearbeitungsstation (5), in der sie einerseits vom Verschiebewagen (3) mit seinem Palettenwechsler (1) wieder abgeholt oder andererseits vom Fördermittel der Bearbeitungsstation (5) weitertransportiert wird.

Wenn der Palettenwechsler (1) stets nur nach einer Richtung auf- und ablädt, braucht nur ein Mitnehmer (18) vorhanden zu sein.

Fig. (4) zeigt eine Variation der Anlage in Gestalt eines Palettenwechslers (1), der auf einem ortsfesten Drehtisch (4) angeordnet ist. Um den Palettenwechsler (1) sind im Kreis mehrere Bearbeitungsstationen (5) angeordnet, die wechselweise beschickt werden. Die Paletten können diesem Bearbeitungszentrum von außen über eine ortsfeste oder bewegliche Förderstrecke zugeführt werden.

In Fig. (6) bis (13) sind Details der Gestaltung des Mitnehmers (18, 19) und der Mitnahmeöffnung (20) dargestellt. Fig. (6) bis (8) verdeutlichen außerdem die Bewegungsabläufe beim Eintauchen des Mitnehmers (18, 19) in die Mitnahmeöffnung (20). Beim Austauchen findet der gleiche Vorgang in umgekehrter Reihenfolge statt.

Der Mitnehmer (18, 19) ist schwenkbar an der Kette (8) gelagert, wobei seine Schwenkachse (23) mit der Augenachse eines Kettengliedes (9) zusammenfällt. Das Oberteil (24) weist im wesentlichen die gleiche, sich nach oben hin verjüngende, hauptsächlich konische Form wie die Mitnahmeöffnung (20) auf. Mitnehmer (18, 19) und Mitnahmeöffnung (20) sind in Eingriffsstellung gegenseitig paßgenau über jeweils ein Paar obere Führungsflächen (27, 29) und untere Führungsflächen (28, 30) in Transportrichtung (31) aneinander geführt. Wie Fig. (8) verdeutlicht, findet dadurch eine gegenseitige Abstützung und Führung an vier voneinander distanzierten Punkten statt, die verhindert, daß auf dem horizontalen, oberen Kettentrum Mitnehmer (18, 19) und Mitnahmeöffnung (20) wieder außer Eingriff geraten. Erst bei Überlaufen der Kettenumlenkführung (13) wird durch das Abtauchen des Mitnehmers (18, 19) der Eingriff wieder gelöst.

Wie Fig. (7) verdeutlicht, sind die Führungsflächen (27, 28) parallel zueinander und im rechten Winkel zur Transportrichtung (31) der Palette (2) ausgerichtet. Das untere Paar Führungsflächen (28) befindet sich direkt am Eingang der Mitnahmeöffnung (20), während die beiden Führungsflächen (27) mit Abstand darüber im Kopfbereich angeordnet sind. Demgegenüber weist das Oberteil (24) des Mitnehmers (18, 19) verrundete Führungsflächen (29, 30) auf. Um ein leichtes Gleiten beim Eintauchen zu ermöglichen (vgl. Fig. (7)), besitzt der Kopf (25) des Oberteils (24) eine kreisrunde Form, wobei die oberen Führungsflächen (29) in Höhe des Radiusmittelpunktes (26) angeordnet sind. Die abgerundeten Führungsflächen (29, 30) sind dabei an ihrem Übergang zum Konusmantel (41) hinterschnitten. Dadurch wird die Vierpunkt-Führung sichergestellt und ein Anliegen der Konusflächen von Mitnehmer (18, 19) und Mitnahmeöffnung (20) verhindert.

Wie Fig. (10) verdeutlicht, kann in die Mitnahmeöffnung (20) eine federnde Kugelraste (44) ragen, die in die Unterschneidung am Übergang vom Kopf (25) des Mitnehmers (18, 19) in dessen Konusmantel (41) greift. Die Kugelraste (44) sichert den Eingriff von Mitnehmer (18, 19) und Mitnahmeöffnung (20), falls die mit Abstand unterhalb der Mitnahmeöffnung (20) verlaufende Kette (8) wegen zu geringer Kettenspannung oder dgl. in Schwingungen geraten sollte.

Für die Formgestaltung des Mitnehmeroberteiles (24) und der Mitnahmeöffnung (20) hat es sich als günstig erwiesen, den Abstand der oberen Führungsflächen (27) bzw. (29) zu den unteren Führungsflächen (28) bzw. (30) ungefähr gleich groß wie die Eingangsbreite der Mitnahmeöffnung (20) zu wählen. Die Eingangsweite entspricht dem gegenseitigen Abstand der unteren Führungsflächen (28) bzw. (30). Im weiteren ist der gegenseitige Abstand der Führungsflächen (28) bzw. (30) gegenüber dem gegenseitigen Abstand der oberen Führungsflächen (27) bzw. (29) ungefähr (1, 8) mal so groß. Außerdem empfiehlt es sich, den Abstand der Schwenkachse (23) zum Radiusmittelpunkt (26) gegenüber dem Abstand der unteren Führungsflächen (28, 30) in einem Verhältnis von (1, 6) zu wählen.

Um trotz der paßgenauen Führung ein Eintauchen des Mitnehmers (18, 19) in die Mitnahmeöffnung (20) zu ermöglichen und den Eingriff zu sichern, wird der Mitnehmer (18, 19) in einer vom Kettenumlenkradius abhängigen Winkelstellung gegenüber seinem Kettenglied (9) gehalten. Wie Fig. (7) verdeutlicht, wandert zuerst der Kopf (25) in die Mitnahmeöffnung (20) und wird von deren schräger Mantelfläche (41) unter Verdrehung des Mitnehmers (18, 19) nach oben abgeleitet. Für den Mitnehmer (18, 19) entsteht aus dieser Schwenkbewegung und der weiterführenden Kettenbewegung eine resultierende, genau vertikal nach oben weisende Eintauchbewegung.

Für die Eintauchbewegung des in Kettenlaufrichtung ersten Mitnehmers (18) und des zweiten und eventuell weiterer nachfolgender Mitnehmer (19) bestehen unterschiedliche, dynamische Bedingungen. Beim Eingriff des ersten Mitnehmers (18) ruht die Palette (2) und damit die Mitnahmeöffnung (20) noch, während jeder nachfolgende Mitnehmer (19) in eine bewegte Mitnahmeöffnung (20) tauchen muß. Zur Kompensation dieses Unterschiedes bei maximaler Paßgenauigkeit nehmen die Mitnehmer (18, 19) unterschiedliche Winkelstellungen ein. Der Winkel gegenüber dem Kettenglied (9) ist für den ersten Mitnehmer (18) spitzer als für den nachfolgenden Mitnehmer (19).

Bei Laufrichtungsumkehr der Kette (8) für ein Aufladen der Palette (2) von der anderen Seite müssen die Mitnehmer umgelegt werden und der vorher nachfolgende Mitnehmer (19) wird zum ersten Mitnehmer (18), der nunmehr in eine ruhende Mitnahmeöffnung (20) greift und damit eine spitzere Winkelstellung als vorher einnimmt. Der vorher erste Mitnehmer (19) wird zum nachfolgenden Mitnehmer mit mehr stumpfer Winkelstellung. Eventuelle weitere Mitnehmer ändern ihre Winkellage nicht. Dies tun stets nur der erste und der letzte der in Eingriff kommenden Mitnehmer.

Um die Mitnehmer (18, 19) in der vorerwähnten Winkelstellung zu halten, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Im Ausführungsbeispiel der Fig. (6) und (9) sind an den Augen der benachbarten Kettenglieder (10) vorstehende Anschlagnasen (32, 33) angebracht, die bei Anlage die Winkelstellung definieren. Die Anschlagnase (32) ist dabei für die Vorwärtsbewegung der Kette (8) wirksam, während die Anschlagnase (33) nur für die Rückwärtsbewegung der Kette (8) bei umgedrehten Mitnehmern (18, 19) da ist. Die unterschiedlichen Winkelstellungen der beiden Mitnehmer (18, 19) sind aus Fig. (11) ersichtlich. Im Ausführungsbeispiel der Fig. (6) und (9) werden diese durch unterschiedliche Neigung und Anordnung der Anschlagnasen (32) bzw. (33) für die Gegenrichtung realisiert (nicht dargestellt).

Die Mitnehmer (18, 19) werden in Fig. (9) in der Anschlaglage fixiert durch einen keilförmigen Ansatz (38), auf den eine vorgespannte Blattfeder (37) drückt.

Bei laufender Kette (8) wandern die Mitnehmer (18, 19) unter Umlenkstiften (17) an den Kettenumlenkführungen (13) vorbei. Dabei werden sie in ihre Sollage an den jeweiligen Anschlagnasen (32, 33) verschwenkt, in der auch eine der beiden Keilflächen des Ansatzes (38) flach auf der Feder (37) liegt und damit gegen Verdrehen gesichert ist. Erst beim Eintauchen des Kopfes (25) in die Mitnahmeöffnung (20) kann der Mitnehmer (18, 19) mit seinem Ansatz (38) gegen die Haltekraft der Feder (37) in die in Fig. (9) gezeigte Eingriffslage verdreht werden.

Wie Fig. (5) und (11) verdeutlichen, sind die Umlenkstifte (17) an beiden Umlenkführungen (13) jeweils mit Abstand vor deren Ende angeordnet. Um die Höhenunterschiede der Unterteile (34) der beiden mit unterschiedlichen Winkeln anliegenden Mitnehmer (18, 19) zu kompensieren und die Umlegfunktion bei Laufrichtungsumkehr beizubehalten, sind die Umlenkstifte (17) auf schwenkbaren Hebeln (42) gelagert, die jeweils nur in Richtung zum Ende der Kettenumlenkführungen (13) gegen die Kraft einer nicht dargestellten Rückholfeder ausweichen können. Zur Kontrolle und eventuellen Korrektur der Winkelstellung übt die Rückholfeder eine größere Kraft aus als die Feder (37). An Stelle des federbelasteten Hebels (42) können auch andere Konstruktionen für die nur einseitig ausweichfähige Lagerung der Umlenkstifte vorgesehen sein.

Soll nach einem Abladen der Palette nach der einen Seite die nächste Palette von der anderen Seite her aufgeladen werden, müssen die Mitnehmer (18, 19) um mehr als 90° schwenken und die vorbeschriebene, geänderte Winkelstellung nach der anderen Seite hin einnehmen. Diese Schwenkbewegung erfolgt ebenfalls durch die nunmehr blockierten Umlenkstifte (17), an denen alle Mitnehmer (18, 19) mit ihrem Unterteil (34) anstoßen.

Um Drehbewegungen der Mitnehmer (18, 19) beim Umlaufen der Kettenumlenkführungen (13) und beim Verschwenken an den Umlenkstiften (17) gegenüber den gerade nicht im Eingriff stehenden Anschlagnasen (32, 33) zu ermöglichen, weisen die Unterteile (34) eine um die Schwenkachse (23) gebogene Ausnehmung (35) auf, die ein Überstreichen der Anschlagnasen (32, 33) gestattet.

Fig. (10) bis (12) zeigen eine Variation gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. (6) und (9). Die Anschlagnasen (32, 33) sitzen diesmal in Gestalt von vorstehenden Stiften direkt auf den benachbarten Kettenaugen. Sie geraten beim Verschwenken des Mitnehmers (18, 19) in an dessen Unterseite vorgesehenen, um die Schwenkachse (23) gebogenen Nuten (36, 43), deren Länge sich nach der gewünschten Winkelstellung richtet. Zur Erzielung der unterschiedlichen Winkel sind die Nuten (36, 43) für den ersten (18) und den letzten Mitnehmer (19) unterschiedlich lang. Beide Mitnehmer (18, 19) weisen je eine lange (36) und eine kurze Nut (43) auf, deren Lage entsprechend der Winkeländerung bei Laufrichtungsumkehr jedoch vertauscht ist.

Zur Sicherung der Winkellage weisen die Mitnehmer (18, 19) im Ausführungsbeispiel der Fig. (10, 11 und 13) auf ihrer der Kette (8) zugekehrten Innenseite einen Ansatz (38) mit drei Führungsflächen auf. Der Ansatz (38) steht im Eingriff mit einer gebogenen Feder (37), die unter Spannung zwischen die Anschlagnasen (32, 33) eingehängt ist. Zur Sicherung gegen Herausfallen weist die Feder (37) an ihren Enden Fanghaken auf. Wie Fig. (11) verdeutlicht, liegt der Ansatz (38), je nach Laufrichtung der Kette (8), mit einer seiner beiden gebogenen Seitenflächen an der Feder (37) an und wird von dieser mitsamt dem Mitnehmer (18, 19) gegen die Anschlagnase (32) gepreßt. Nach dem Umklappen des Mitnehmers (18, 19) durch Anstoßen seines gepfeilten Unterteiles (34) am Umlenkstift (17) liegt die andere Seitenfläche des Ansatzes (38) an der Feder (37) an. Durch die Pfeil- oder Schwalbenschwanzform seines Unterteils (34) kann der Mitnehmer (18, 19) ohne anzuecken um seine Achse (23) unter dem Umlenkstift (17) schwenken.

Wie Fig. (10) verdeutlicht, weist der Ansatz (38) in Richtung zum Oberteil (24) einen exzentrischen Ansatz mit gerader Oberkante auf. Die Feder (37) besitzt demgegenüber im Mittelbereich einen leichten Knick, so daß sie in Eingriffsstellung des Mitnehmers (18, 19) nur an den Ecken des Ansatzes (38) aufliegt. In dieser Stellung genügt beim Austauchen des Mitnehmers (18, 19) bereits eine kleine Winkelbewegung, damit die Feder (37) den Mitnehmer (18, 19) aus der eingriffsbedingten Totpunktlage in die gewünschte Winkelstellung bringt.

Fig. (12) zeigt einen Mitnehmer (18, 19) mit anderer Federkonstruktion. Die Feder (37) ist auch hier unter den Anschlagnasen (32, 33) verschiebbar und unter Spannung eingehängt. Sie durchsetzt einen Haltestift (45), der schwenkbar und mit Abstand in Richtung Kopf (25) oberhalb der Schwenkachse (23) im Mitnehmer (18, 19) gelagert ist. Der Haltestift (45) ist außerdem etwas seitlich in Richtung auf die kürzere Nut (43) gegenüber der Längsachse des Mitnehmers (18, 19) versetzt angeordnet. Die Feder (37) kann sich gegenüber dem Haltestift (45) etwas bewegen und ist gegen ein größeres Verrutschen durch zwei angrenzende, höckerartige Federbiegungen gesichert. Auch in diesem Fall nimmt die Feder (37) mit dem Haltestift (45) bei Eingriff des Mitnehmer (18, 19) eine Totpunktstellung ein, aus der sie beim Austauchen den Mitnehmer (18, 19) sofort in die gewünschte Winkellage schwenkt.

Für einen stets nur einseitig abschiebenden Palettenwechsler (1) kann der Mitnehmer (18) stark vereinfacht werden, da er nur in der in Fig. (6) und (12) gezeigten Winkellage gehalten werden muß. Damit ist nur auf einer Seite eine Anschlaglage nötig, die durch eine einfache Spiralfeder gesichert werden kann.

In den Fig. (1) bis (12) ist ein einteiliger Mitnehmer (18, 19) dargestellt, der im wesentlichen scheibenförmig ist und dessen Führungsflächen (29, 30), genauso wie diejenigen der Mitnahmeöffnung (20), nur quer zur Transportrichtung (31) liegen. In Variation dazu ist es auch möglich, einen kegelförmigen Mitnehmer (18, 19) mit entsprechender Mitnahmeöffnung (20) und umlaufenden Führungsflächen (27, 28, 29, 30) vorzusehen. Fig. (13) zeigt eine weitere Möglichkeit in Gestalt eines in zwei Mitnehmerhälften (39, 40) geteilten Mitnehmers (18, 19). Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Schleppkräfte an der Kette (8) nicht einseitig einwirken. Die beiden Mitnehmerhälften (39, 40) sind quer zur Transportrichtung (31) deckungsgleich angeordnet und durch eine Achse drehstarr miteinander verbunden. Gegenüber der Kette (8) können sie jedoch nach wie vor verschwenken. Wie Fig. (13) zeigt, kann die Anordnung zur Sicherung der Winkelstellung nur an der einen Mitnehmerhälfte (39) vorgesehen sein. Zur Erhöhung der Betriebssicherheit kann sie allerdings auch zusätzlich an der anderen Mitnehmerhälfte (39) vorhanden sein. In Variation dazu können die Mitnehmerhälften (39, 40) auch einzeln schwenkbar miteinander verbunden sein und nur axial zusammengehalten werden.

Fig. (14) zeigt eine Palette (2), die in geringfügig abgesenkter Lage in der Bearbeitungsstation (5) durch eine Zahnkupplung (48), vorzugsweise in Form einer sogenannten Hirth-Verzahnung fixiert ist. Diese Verzahnung wirkt als selbstzentrierende Kupplung, die ein hochpräzises Ausrichten der Palette (2) ermöglicht. An der Palettenunterseite sind im Kreis mehrere stirnverzahnte Bogenelemente angeordnet, die nach einem Absenken der Palette (2) in einen Gegenzahnkranz in der Bearbeitungsstation (5) greifen und dabei die Palette (2) justieren sowie durch deren Eigengewicht formschlüssig fixieren.

Zur Lagesicherung soll der Palettenwechsler (1) mit der Palette (2) in Eingriff kommen, während diese noch in abgesenkter Lage durch die Zahnkupplung (48) fixiert ist.

Der Palettenwechsler (1) weist dazu Kettenumlenkführungen (13) auf, die über ein Gelenk (47) schwenkbar an der Kolbenstange (12) befestigt sind. Die Kettenumlenkführung (13) kann dadurch beim Ausfahren des Kettentriebes (7) etwas nach unten schwenken und in geneigter Stellung unter die abgesenkte Palette (2) gelangen. Eine Anlaufschräge (46) an der Palette (2) erleichtert dabei die Ablenkung.

In dieser Stellung wird die Kette (8) in Bewegung gesetzt und der Mitnehmer (18) taucht in die Mitnahmeöffnung (20). Diese ist hierfür etwas weiter nach vorne versetzt als im Ausführungsbeispiel der Fig. (1) bis (12). Nach erfolgtem Eingriff wird die Kette (8) gestoppt und danach die Palette (2) unter Lösung der Zahnkupplung (48) in der Bearbeitungsstation (5) angehoben. Sobald die Führungsschienen wieder fluchten, zieht die Kette (8) die Palette (2) auf den Palettenwechsler (1).

Im Gelenk (47) greift eine nicht dargestellte Rückstellfeder an, die die Kettenumlenkführung (13) beim Anheben der Palette (2) in ihrer Ausgangslage zurückbewegt.

Beim Abladen einer Palette läuft der vorbeschriebene Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ab, wobei die Kettenumlenkführung (13) unter der absenkenden Palette (2) nach unten schwenkt und der Mitnehmer (18) in Eingriff mit der Mitnahmeöffnung (20) bleibt. Dieser Eingriff wird erst gelöst, wenn die Zahnkupplung (48) die Palette (2) fixiert.

• Stückliste  (1) Transport- und Wechselvorrichtung,
    Palettenwechsler
   (2) Palette
   (3) Verschiebewagen
   (4) Drehtisch
   (5) Bearbeitungsstation
   (6) Führungsschienen
   (7) Kettentrieb
   (8) Kette
   (9) Kettenglied
  (10) Kettenglied
  (11) Stelltrieb, Stellzylinder
  (12) Kolbenstange
  (13) Kettenumlenkführung
  (14) Spanneinrichtung
  (15) Kettenantrieb
  (16) Lager
  (17) Umlenkstift
  (18) Mitnehmer
  (19) Mitnehmer
  (20) Mitnahmeöffnung
  (21) Führungsklotz
  (22) Positionskontrolle
  (23) Schwenkachse
  (24) Oberteil
  (25) Kopf
  (26) Radiusmittelpunkt
  (27) Führungsfläche, oben
  (28) Führungsfläche, unten
  (29) Führungsfläche, oben
  (30) Führungsfläche, unten
  (31) Transportrichtung
  (32) Anschlagnase
  (33) Anschlagnase
  (34) Unterteil
  (35) Ausnehmung
  (36) Nut
  (37) Feder
  (38) Ansatz
  (39) Mitnehmerhälfte
  (40) Mitnehmerhälfte
  (41) Konusmantel, Mantelfläche
  (42) Hebel
  (43) Nut
  (44) Kugelraste
  (45) Haltestift
  (46) Anlaufschräge
  (47) Gelenk
  (48) Zahnkupplung, Hirth-Verzahnung

Claims (28)

1. (1.) Transport- und Wechselvorrichtung für Paletten oder andere, auf stationären oder instationären Fördervorrichtungen geführte Güter, mit einem endlos umlaufenden Kettentrieb, an dessen Kette ein hochragender Mitnehmer für den Eingriff in eine Mitnahmeöffnung an der Palette angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kettentrieb (7) in senkrechter Ebene umläuft und mindestens einen fingerförmigen, schwenkbar gelagerten Mitnehmer (18, 19) aufweist, der für den Gütertransport mit seinem Oberteil (24) von unten in eine Mitnahmeöffnung (20) paßgenau eingreift.
2. (2.) Transport- und Wechselvorrichtung für Paletten oder andere, auf stationären oder instationären Fördervorrichtungen geführte Güter, mit einem endlos umlaufenden Kettentrieb, an dessen Kette ein hochragender Mitnehmer für den Eingriff in eine Mitnahmeöffnung an der Palette angeordnet ist, insbesondere nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß der Kettentrieb (7) längsbeweglich gelagert ist und einen eigenen Stelltrieb (11) aufweist.
3. (3.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (1) oder (2), dadurch gekennzeichnet, daß an der Palette (2) zwei Mitnahmeöffnungen (20) und am Kettentrieb (7) zwei Mitnehmer (18, 19) angeordnet sind, die untereinander gleiche Abstände aufweisen.
4. (4.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (1) oder (3), dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (24) des Mitnehmers (18, 19) und die Mitnahmeöffnung (20) im wesentlichen die gleiche, sich nach oben verjüngende, hauptsächlich konische Form und paarweise senkrecht zur Transportrichtung (31) liegende, in der Höhe voneinander distanzierte obere und untere Führungsflächen (27, 28 und 29, 30) aufweisen.
5. (5.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (4), dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (24) des Mitnehmers (18, 19) einen runden Kopf (25) mit in Höhe des Radiusmittelpunktes (26) liegenden, runden Führungsflächen (29) aufweist, die am Übergang in den Konusmantel (41) unterschnitten sind.
6. (6.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (4), dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Führungsflächen (30) des Mitnehmers (18, 19) ebenfalls abgerundet und am Übergang in den Konusmantel (41) unterschnitten sind.
7. (7.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (4), dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen (27, 28) der Mitnahmeöffnung (20) gerade sind, und daß das untere Paar Führungsflächen (28) direkt am Eingang der Mitnahmeöffnung (20) angeordnet ist.
8. (8.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (7), dadurch gekennzeichnet, daß der Höhenabstand der Führungsflächen (27, 28 und 29, 30) ungefähr gleich der Eingangsbreite der Mitnahmeöffnung (20) ist, daß das Verhältnis des gegenseitigen Abstands der unteren (28, 30) zu dem der oberen Führungsflächen (27, 29) ungefähr (1, 8) beträgt und daß der Abstand des Radiusmittelpunktes (26) von der Schwenkachse (23) des Mitnehmers (18, 19) in einem Verhältnis von ungefähr (1, 6) zur Eingangsbreite der Mitnahmeöffnung (20) steht.
9. (9.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (18, 19) in einem Kettenauge gelagert ist und bis zum Eingriff in die Mitnahmeöffnung (20) in einer spitzen Winkelstellung zur Längsachse seines Kettengliedes (9) gehalten ist.
10. (10.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (9), dadurch gekennzeichnet, daß der in Laufrichtung der Kette (8) jeweils hintere Mitnehmer (18 oder 19) eine stumpfere Winkelstellung einnimmt als der vordere Mitnehmer (19 oder 18).
11. (11.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (10), dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (18, 19) bei Laufrichtungsumkehr der Kette (8) um mehr als 90° schwenken und danach vertauschte Winkelstellungen aufweisen.
12. (12.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (9) bis (11), dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (18, 19) über einen Ansatz (38) mit mindestens zwei Anlageflächen und einer Feder (37) in Anschlagstellung gegen eine jeweils in Laufrichtung vor ihm liegende, die verschiedenen Winkelstellungen definierende Anschlagnase (32, 33) an der Kette (8) gehalten wird.
13. (13.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (9) bis (11), dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (18, 19) über einen drehbar und oberhalb der Schwenkachse (23) gelagerten Haltestift (45) und eine damit verbundene Feder (37) in Anschlagstellung gegen eine jeweils in Laufrichtung vor ihm liegende, die verschiedenen Winkelstellungen definierende Anschlagnase (32, 33) an der Kette (8) gehalten wird.
14. (14.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (12) und (13), dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagnasen (32, 33) auf den benachbarten Kettenaugen angeordnet sind und in zwei um die Schwenkachse (23) gebogene Nuten (36, 43) am Mitnehmer (18, 19) greifen.
15. (15.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (11) und (14), dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mitnehmer (18, 19) entsprechend der unterschiedlichen Winkelstellungen zwei verschieden lange Nuten (16, 43) aufweist, deren Lageanordnung zwischen den Mitnehmern (18, 19) spiegelbildlich vertauscht ist.
16. (16.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (9) oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (18, 19) ein schwalbenschwanzförmiges Unterteil (34) aufweisen.
17. (17.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (9) oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (18, 19) an seinem Unterteil (34) eine die Anschlagnasen (32, 33) übergreifende Ausnehmung (35) aufweist.
18. (18.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (1) oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kettenumlenkführungen (13) im Bereich des unteren Kettentrums jeweils ein Umlenkstift (17) angeordnet ist, der in Umlenkrichtung der Kette (8) ausweichfähig und federbelastet gelagert ist.
19. (19.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß der Kettenantrieb (15) im mittleren Bereich des Untertrums der Kette (8) angreift und relativ ortsfest angeordnet ist.
20. (20.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (2), dadurch gekennzeichnet, daß der Stelltrieb einen anschlaggesteuerten, relativ ortsfesten Stellzylinder (11) mit durchgehender Kolbenstange (12) aufweist, an deren Enden Kettenumlenkführungen (13) angeordnet sind.
21. (21.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (20), dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (12) beidseits des Stellzylinders (11) in relativ ortsfesten Lagern (16 geführt ist.
22. (22.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (20), dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenumlenkführungen (13) als Gleitführungen ausgebildet und über eine Spanneinrichtung (14) mit der Kolbenstange (12) verbunden sind.
23. (23.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (20) oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenumlenkführungen (13) in der Vertikalen federnd schwenkbar an der Kolbenstange (12) gelagert sind.
24. (24.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmeöffnung (20) in einem mit der Palette (2) verbundenen Führungsklotz (21) angeordnet ist.
25. (25.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (23), dadurch gekennzeichnet, daß die Palette (2) oder der Führungsklotz (21) stirnseitig eine Anlaufschräge (46) zum Ablenken der ausgefahrenen Kettenumlenkführung (13) aufweisen.
26. (26.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß eine Positionskontrolle (22) für die Mittellage des Kettentriebs (7) am Palettenwechsler (1) vorgesehen ist.
27. (27.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch (1) oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (18, 19) in zwei Mitnehmerhälften (39, 40) zerteilt ist, die beidseits des Kettengliedes (9) angeordnet und über die Schwenkachse (23) miteinander verbunden sind.
28. (28.) Transport- und Wechselvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffslage von Mitnehmer (18, 19) und Mitnahmeöffnung (20) durch eine Kugelraste (44) gesichert ist.