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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Höhensynchronisation von Fördersystemen.
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Die
US 3,674,159 A befaßt sich
mit einem Lagerregal für
Waren, dessen Fachböden
geneigt sind. Den einzelnen Fachböden ist ein höhenverstellbarer
Entnahmeförderer
zugeordnet, der eine Klappe am unteren Ende der Fachböden öffnen und
die Waren übernehmen
kann.
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Die
DE 1 125 350 A beschreibt
einen Endlosförderer
zum Zu- und Abführen
von Werkstücken
in Bezug auf eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Drehbank.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist in ihrer Wirkung unabhängig
von der Schwerkraft und kann daher in beliebiger Orientierung im
Raum eingesetzt werden. Im folgenden soll jedoch auf die Einstellung
von Fördersystemen
in vertikaler Richtung abgestellt, werden, da dies zum einen der
häufigste Anwendungsfall
sein wird und zum anderen die Beschreibung der Erfindung vereinfacht.
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In
Fördersystemen
tritt häufig
der Fall ein, dass zwei Förderer
zumindest zeitweilig auf gleiche Höhe gebracht werden müssen, während sie
zu anderen Zeitpunkten in unterschiedlichen Höhen laufen. Es wäre nun an
sich kein Problem, elektrisch bzw. elektronisch gesteuerte Höheneinstellsysteme einzusetzen,
die bei geeigneter Steuerung die Fördervorrichtungen auf die gewünschte gleiche
Höhe bringen
würden.
Eine elektronische Regelung dieser Art ist jedoch störungsanfällig. Bei
einer Störung
innerhalb eines komplexen Fördersystems
können
erhebliche Beschädigungen
eintreten, abgesehen davon, dass in jedem Falle eine Betriebsunterbrechung untervermeidlich
ist, durch die unerwünschte
Kosten entstehen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur
Höhensynchronisation von
zwei Fördereinrichtungen
zu schaffen, durch die zwei Fördereinrichtungen
zumindest in Teilabschnitten ihres Betriebs mit rein mechanischen
Mitteln auf gleiche Höhenpositionen
gebracht werden.
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Die
Lösung
der gestellten Aufgabe besteht in einer Vorrichtung zur Höhensynchronisation
von Fördersystemen
mit einer ersten und einer zweiten Fördereinrichtung, die mit getrennten
Antrieben zur Höheneinstellung
verbunden sind, mit einer Koppelungseinrichtung, die in wenigstens
einer Höhenposition
der zweiten Fördereinrichtung
deren Höhe
mechanisch auf die erste Fördereinrichtung überträgt, und
die einen schwenkbaren, der zweiten Fördereinrichtung zugeordneten
Führungshebel
umfaßt,
dessen Winkelstellung entsprechend der Höhenposition der zweiten Fördereinrichtung
einstellbar und auf einen entsprechenden Führungshebel der ersten Fördereinrichtung
zu deren Höheneinstellung übertragbar
ist.
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Durch
die mechanische Koppelung der beiden Fördereinrichtungen wird erreicht,
dass die Fördereinrichtungen
zu vorgegebenen Zeiten die gleiche Höhe einnehmen. Das Risiko, dass
Störungen
bei der Synchronisation der Höhen
eintreten, ist sehr gering. Bei gleicher Höhe kann Fördergut von einer Fördereinrichtung
zur anderen überführt werden.
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Vorzugsweise
umfaßt
die Koppelungseinrichtung einen schwenkbaren Führungshebel, auf dem sich eine
Führungsnut
für eine
Führungsrolle befindet,
die mit einer der Fördereinrichtungen
verbunden ist. Die Neigung des Führungshebels
wird entsprechend der Höhe
der anderen Fördereinrichtung
eingestellt. Auf diese Weise kann die Höhe der anderen Fördereinrichtung
auf die Höhe
der ersten Fördereinrichtung übertragen
werden.
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Die
beiden Fördereinrichtungen
sind vorzugsweise Teil einer Maschine. Die erste Fördereinrichtung
wird beispielsweise durch den Hauptantrieb der Maschine kontinuierlich
in der Höhe
verstellt, während
die zweite Fördereinrichtung
für diesen Zweck
eine gesonderte Antriebsquelle aufweist, beispielsweise ein Servomotor.
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Der
von der Maschine abgeleitete erste Antrieb weist vorzugsweise eine
Kurventrommel auf, deren Drehung in eine hin- und hergehende Horizontalbewegung
eines Antriebsschlittens in einer gestellfesten Führung umgesetzt
wird.
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Der
mit einer Führungsnut
versehene Hebel, der als Führungshebel
bezeichnet werden soll, ist bei einer ersten Ausführungsform
der Erfindung an dem Antriebsschlitten schwenkbar gelagert.
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Vorzugsweise
ist die zweite Fördereinrichtung
mit einer Führungsrolle
verbunden, die in einer Führungsnut
einer schwenkbar gestellfest gelagerten Führungsleiste läuft, die über ein
Parallelogrammgestänge
mit dem Führungshebel
verbunden ist. Auf diese Weise wird die Neigung der Führungsleiste stets
auf den Führungshebel übertragen.
Da die Führungsleiste
hinsichtlich ihrer Neigung mit der zweiten Fördereinrichtung verbunden ist,
tritt auf diese Weise eine Koppelung der Höhen der ersten und zweiten Fördereinrichtung
ein, wie im einzelnen noch erläutert
werden soll.
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Die
Führungsleiste
kann direkt mit dem Führungshebel über ein
Parallelogrammgestänge
verbunden sein. Es ist jedoch auch möglich, den Weg über einen
Zwischenhebel zu nehmen, mit dem zunächst die Führungsleiste über ein
Parallelogrammgestänge
verbunden ist und der seinerseits über ein weiteres Parallelogrammgestänge mit
dem Führungshebel
in Verbindung steht. Diese Lösung
kann gegebenenfalls aus konstruktiven Gründen erforderlich sein.
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Bei
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
ist der schwenkbare Führungshebel
gestellfest gelagert, jedoch taucht eine am Antriebsschlitten gelagerte
Führungsrolle
in die Führungsnut
des Führungshebel
ein. Auf der Rückseite
der Führungsleiste ist
eine weitere Führungsnut
vorgesehen, die mit der ersten Führungsnut
vollständig
parallel verläuft.
In die rückseitige
Führungsnut
taucht eine Führungsrolle
ein, die mit der zweiten Fördereinrichtung
in Verbindung steht. Diese zweite Fördereinrichtung ist beispielsweise
durch einen Servomotor anhebbar und absenkbar.
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Bei
der hier beschriebenen zweiten Ausführungsform der Erfindung ist
der Antriebsschlitten vorzugsweise zweiteilig ausgebildet. Ein erster
Abschnitt des Antriebsschlittens führt eine rein horizontale Bewegung
aus. Ein zweiter Abschnitt des Antriebsschlittens wird mit dem ersten
Abschnitt bewegt, kann darüber
hinaus aber gegenüber
dem ersten Abschnitt senkrecht verschoben werden.
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Die
erste Fördereinrichtung
weist eine Grundstellung auf, in der sie in einer Höhe mit einer gestellfesten
dritten Fördereinrichtung
steht. Die Erfindung ermöglicht
einen Übergang
von dieser gestellfesten Strecke über die gewissermaßen als
Weiche dienende erste Fördereinrichtung
bis auf die zweite Fördereinrichtung.
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Im
folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen
näher erläutert.
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform
der Erfindung in einer ersten Betriebsposition;
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2 zeigt
die Ausführungsform
der 1 in einer anderen Betriebsposition;
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3 zeigt
eine weitere Betriebsposition der ersten Ausführungsform;
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4 zeigt
die Position nach der Höhenverstellung
der zweiten Fördereinrichtung;
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5 bezieht
sich auf eine zweite Ausführungsform
der Erfindung;
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6 entspricht 5,
zeigt jedoch eine andere Position der einzelnen Teile;
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7 bezieht
sich auf eine weitere Betriebsposition;
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8 zeigt
eine weitere Position der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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In 1 ist
eine erste Fördereinrichtung
mit 10 und eine zweite Fördereinrichtung mit 12 bezeichnet
worden. Die Fördereinrichtung 10 besteht
aus zwei Teilen oder, anders ausgedrückt, die Fördereinrichtung 12 ist
in eine Lücke
in der Fördereinrichtung 10 eingefügt worden.
Die Fördereinrichtungen
können
verkörpert
werden durch Förderbänder oder Transportschienen
für Transportwagen
oder jede andere Art einer Fördereinrichtung.
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Auf
dem linken Abschnitt der ersten Fördereinrichtung 10 in 1 ist
symbolisch ein Rollenschlitten 14 gezeigt. Die Fördereinrichturigen 10 und 12 sollen
in diesem Falle durch Schienen für
den Rollenschlitten 14 verkörpert werden.
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Die
Fördereinrichtungen 10 und 12 sind
höhenverstellbar.
Dies soll symbolisiert werden durch senkrecht nach unten geführte Linien 16, 18, 20,
die in gestellfesten, senkrechten Führungen 22, 24, 26 laufen
und etwa durch den Linien 16, 18, 20 entsprechende
Stützen
verkörpert
werden können.
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Eine
Kurventrommel 28 dreht sich im Arbeitsrythmus einer insgesamt
nicht dargestellten Maschine, zu der die Fördereinrichtungen 10 und 12 gehören. Die
Kurventrommel weist auf dem Umfang eine Führungsnut 30 auf,
in der eine Führungsrolle 32 geführt wird,
die an einem Antriebsschlitten 34 befestigt ist. Der Antriebsschlitten 34 läuft in einer
gestellfesten waagerechten Führung 36,
so dass der Antriebsschlitten 34 nach links und rechts
in 1 hin und her bewegt werden kann, wenn die zugrundeliegende
Maschine läuft,
wie der Pfeil in 1 veranschaulicht.
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Am äußeren Ende
des Antriebsschlittens 34 links in 1 ist in
einer Achse 38 ein Führungshebel 40 schwenkbar
gelagert. Der Führungshebel
wird also mit den Bewegungen des Antriebsschlittens 34 nach
links und rechts bewegt. Der Führungshebel 40 weist
eine Führungsnut 42 auf,
in der Führungsrolle 44 läuft. Die
Führungsrolle 44 ist
mit der durch den Strich 18 symbolisierten Stütze der
mittleren Fördereinrichtung 12 verbunden.
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Der
Führungshebel 38 ist
T-förmig
ausgebildet und weist daher beiderseits der Achse 38 am
Antriebsschlitten 34 Abschnitte 46 und 48 auf.
In diesen Abschnitten 46 und 48 befinden sich
die nicht bezeichneten Achsen für
zwei Lenker 50 und 52. Die beiden Lenker 50 und 52 bilden
ein Parallelogrammgestänge.
Die jeweils anderen Enden der Lenker 50 und 52 sind
mit einem L-förmigen
Zwischenhebel 54 im Bereich des unteren Schenkels des L
verbunden. Der Zwischenhebel 54 bewegt sich also stets
parallel zu dem Führungshebel 40.
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Ein
weiteres Parallelogrammgestänge
wird gebildet durch zwei Lenker 56, 58, die an
einem Ende in nicht gezeichneten Achsen im oberen Bereich des L
des Hebels 54 gelagert sind und am anderen Ende mit einer
Führungsleiste 60 in
Verbindung stehen, die in einer Achse 62 gestellfest gelagert
ist. Auf diese Weise wird wiederum der Zwischenhebel 54 stets
parallel zu der Führungsleiste 60 bewegt.
Die zwei Parallelogrammgestänge 50, 52 und 56, 58 können naturgemäß ersetzt
werden durch ein Parallelogrammgestänge. Es kommt im wesentlichen
darauf an, dass die Führungsnut 42 des
Führungshebels 40 stets
im wesentlichen die gleiche Neigung aufweist, wie eine Führungsnut 64 der
Führungsleiste 60,
wie später näher erläutert werden
soll. In der Führungsnut 64 läuft eine
Führungsrolle 66,
die mit der Stütze
(16) der Führungseinrichtung 10 verbunden
ist.
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Die
Höhenverstellung
des Förderers 10 soll beispielsweise
mit Hilfe eines Servomotors erfolgen. Wenn die Fördereinrichtung 10 angehoben
wird, wird auch die Führungsrolle 66 in
der Führungsnut 64 angehoben.
Dies ändert
die Neigung der Führungsleiste 60,
die um die Achse 62 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird. Diese
Schwenkbewegung wird über die
beiden Parallelogrammgestänge 50, 52 und 56, 58 auf
den Führungshebel 40 übertragen,
so dass der Führungshebel 40 ebenfalls
in die waagerechte Stellung geschwenkt wird, wie 4 zeigt.
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Für die vorliegende
Beschreibung soll die Fördereinrichtung 12,
die durch die Maschine mit Hilfe der Kurventrommel 28 angehoben
und abgesenkt wird, als erste Fördereinrichtung
bezeichnet werden, während
die Fördereinrichtung 10 die
zweite Führungseinrichtung
bildet, die mit dem gesonderten Antrieb in Gestalt des Servomotors 68 verbunden
ist.
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Die
Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird leichter verständlich
bei einer Gesamtbetrachtung der 1 bis 4.
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Bei
diesem Vergleich ist zunächst
ersichtlich, dass die Führungsleiste 60 ihre
geneigte Stellung beibehält,
so lange der Servomotor 68 nicht in Betrieb ist und die
zweite Fördereinrichtung 10 ihre Höhe unverändert beibehält. In diesem
Falle bleibt auch die Neigung des Führungshebels 40 mit
der Führungsnut 42 unverändert, so
dass bei der Hin- und Herbewegung des Antriebsschlittens 34 die
Führungsrolle 44 der
ersten Fördereinrichtung
in der Führungsnut 42 hin
und her läuft
und dadurch die Höhe
der ersten Fördereinrichtung 12 verändert, wie etwa
ein Vergleich der 2 und 3 zeigt.
In 2 bis 4 sind für die entsprechenden Teile dieselben
Bezugsziffern verwendet worden, so dass für das Verständnis der Erfindung auch auf
die vorangegangene Erläuterung
der 1 Bezug genommen werden kann.
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5 bis 8 beziehen
sich auf eine zweite Ausführungsform
der Erfindung.
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In 5 ist
eine Kurventrommel mit 70 bezeichnet worden. Die Kurventrommel
weist eine den gesamten Umfang umgebende Führungsnut 72 auf. In
der Führungsnut 72 läuft eine
Führungsrolle 74, die
an einem Antriebsschlitten 76 befestigt ist. Der Antriebsschlitten 76 ist
auf einer horizontalen, gestellfesten Führung 78 hin- und
hergehend verschiebbar.
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Der
Antriebsschlitten besteht aus einem ersten Abschnitt 80 und
einem zweiten Abschnitt 82. Die beiden Abschnitte 80 und 82 führen gemeinsam
die durch die Führungsrolle 74 aufgezogene
horizontale Hin- und Herbewegung durch. Darüber hinaus ist der zweite Abschnitt 82 in
Bezug auf den ersten Abschnitt 80 in senkrechter Richtung
verschiebbar. Die Abschnitte 80 und 82 sind mit
Hilfe einer senkrechten Führung 84,
die eine senkrechte Relativbewegung zwischen den Abschnitten 80 und 82 zuläßt, beweglich.
An der Unterseite des zweiten Abschnitts 82 befindet sich
eine Führung 86,
die eine Verbindung des zweiten Abschnitts 82 zu einer
Verbindungskonstruktion 88, die eine Verbindung herstellt
zu einer Fördereinrichtung 90.
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Die
Fördereinrichtung 90 ist
in senkrechter Richtung verstellbar und besitzt insoweit eine Führung 92,
die gestellfest angeordnet ist. Durch die Verbindungskonstruktion 88 soll
symbolisch angedeutet werden, dass die Fördereinrichtung 90 mit
Hilfe des zweiten, rechts dargestellten Abschnitts 82 des
Antriebsschlittens 76 in der Höhe verstellbar ist. Näheres soll
später
erläutert
werden.
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Die
Fördereinrichtung 90 steht
in 5 auf einer Höhe
mit einer ortsfesten Fördereinrichtung 94.
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Ein
Rollenschlitten 95 wird als Beispiel eines transportierten
Objekts gezeigt.
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Eine
weitere höhenverstellbare
Fördereinrichtung
ist mit 96 bezeichnet. Auch diese weist eine senkrechte
Führung 98 auf,
in der die Fördereinrichtung
vertikal bewegt werden kann. Zu diesem Zweck ist ein gesonderter
Antrieb 100 vorgesehen, der es gestattet, die Fördereinrichtung 96 entsprechend dem
Doppelpfeil in senkrechter Richtung aufwärts und abwärts zu bewegen. Mit der Fördereinrichtung 96 ist,
wie symbolisch dargestellt, eine Stütze 102 verbunden,
die an ihrem oberen Ende eine nicht dargestellte Führungsrolle 104 trägt.
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Wie
bei der ersten Ausführungsform,
soll die Fördereinrichtung 90,
die mit Hilfe der Maschine über die
Kurventrommel 70 angehoben und abgesenkt wird, als erste
Führungseinrichtung
bezeichnet werden, während
die gesondert angetriebene Führungseinrichtung
als 96 bezeichnet wird.
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Ein
schwenkbarer Führungshebel 106 ist
in einer gestellfesten Achse 108 gelagert. Der Führungshebel 106 weist
auf der in 1 sichtbaren Seite eine Führungsnut 110 auf.
Eine entsprechende parallel zur Nut 106 laufende Nut befindet
sich auf der Rückseite
des Führungshebels 106.
In die sichtbare Führungsnut 110 tritt
eine Führungsrolle 112 ein,
die in der Zeichnung verdeckt und daher nur gestrichelt gezeichnet
ist.
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Die
Führungsrolle 112 ist
am vorderen Ende des rechten Abschnitts 82 des Antriebsschlittens 76 gelagert.
In 5 fällt
die ortsfeste Achse 108 des schwenkbaren Führungshebels 106 zusammen
mit der Achse der Führungsrolle 112 am
vorderen Ende des Antriebsschlittens.
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Wenn
gemäß 5 der
Antrieb 100 die zweite Führungseinrichtung 96 anhebt,
wird der Führungshebel 106,
wie in 5 gezeigt, mit Hilfe der Führungsrolle 104 am äußeren Ende
des Führungshebels 106 angehoben.
Wenn nunmehr der Antriebsschlitten 76 nach rechts in 5 verschoben
wird, wird der rechte Abschnitt 82 des Antriebsschlittens angehoben,
da die Führungsrolle 112 in
der Führungsnut
aufsteigt. Diese Stellung ist in 8 gezeigt.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
gemäß 5 bis 8 bildet
der Führungshebel 106 das wesentliche
Koppelungsglied zwischen dem maschinenzugehörigen Antrieb mit der Kurventrommel 70 einerseits
und dem separaten Antrieb 100 für die zweite Fördereinrichtung 96.