DE69006848T2

DE69006848T2 - Fördereinrichtung.

Info

Publication number: DE69006848T2
Application number: DE69006848T
Authority: DE
Inventors: Keith Coltishall Norfolk Cawley
Original assignee: Frigoscandia Food Process Systems AB
Current assignee: John Bean Technologies AB
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1994-06-30
Anticipated expiration: 2010-04-26
Also published as: EP0453670A1; GB2226289B; JPH02261709A; JP3155974B2; DK0453670T3; GB2226289A; AU614210B2; AU4729889A; US5105934A; DE69006848D1; EP0453670B1; GB8830179D0; ATE101836T1; ES2050368T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Fördereinrichtungen und insbesondere eine Fördereinrichtung der Art, die ein endloses Band umfaßt, das ein Erzeugnis auf einem spiralförmigen Weg befördert, der aus einer Reihe von übereinander gelagerten spiralförmigen Ebenen besteht.
Es sind Fördereinrichtungen der oben beschriebenen Art bekannt, bei denen die Ebenen des Förderbandes wenigstens an der Innenseite oder der Außenseite, oder möglicherweise an beiden Seiten des spiralförmigen Förderweges selbsttragend sind, und zwar mittels Abstandshalter o. ä., durch die jede spiralförmig verlaufende Ebene von der unter ihr befindlichen getragen wird. In diesem Fall ist eine Einrichtung zum Tragen der untersten Ebene erforderlich, und diese Einrichtung bestimmt die Steigung des spiralförmigen Förderweges. Eine bekannte, diesen Zweck erfüllende, Einrichtung ist eine Zusatzfördereinrichtung, die wahlweise auch dazu dienen kann, die unterste Ebene des Stapels derselben anzutreiben.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Einrichtung zum Tragen der untersten Ebene eines spiralförmig verlaufenden Förderbandes zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird ein Endlosförderband geschaffen, wobei ein Abschnitt der Länge desselben einen spiralförmigen Förderweg durchläuft, der aus einer Vielzahl von Ebenen besteht, die wenigstens auf der Innenseite des Weges auf selbsttragende Weise übereinander gestapelt sind, wobei das Band durch eine Winde angetrieben wird, die sich innerhalb des spiralförmigen Förderweges befindet und selbst sich um eine im allgemeinen vertikale Mittelachse drehend angetrieben wird, wobei die unterste Ebene des Stapels durch eine Vielzahl von beabstandeten Laufwagen getragen wird, die auf einer stationären, spiralförmig verlaufenden Schiene ange-
bracht sind, wobei die Laufwagen einzeln direkt durch die innere Winde mit einer vertikalen Bewegungskomponente angetrieben werden, wenn sie sich um die spiralförmig verlaufende Schiene bewegen, die in einem spiralförmigen Weg um den Hauptteil einer einzelnen Windung von 360º verläuft, und die im verbleibenden, kleineren Teil einen Übergangsabschnitt aufweist, über den sich die Laufwagen in Funktion von einem erhöhten Ende des Hauptteils zu einem niedrigeren Anfangspunkt des Hauptteils abwärts bewegen.
Oberhalb des Übergangsabschnitts kann das Förderband von einer stationären Übergangsplatte getragen werden, nach derem Ende die nächste Ebene des Stapels über der untersten Ebene beginnt.
Zur Ausführung der vertikalen Bewegungskomponente bei gleichzeitiger Bewegung um die spiralförmig verlaufende Schiene herum können die Laufwagen verschiebbar an vertikalen Führungen angebracht sein, die von der inneren Winde getragen werden oder einen Teil derselben bilden.
Eine bevorzugte spiralförmig verlaufende Schiene ist eine Schiene mit im allgemeinen rundem Querschnitt, wobei die Laufwagen jeweils ein Rad mit einem konkav gekrümmten Radkranz zum Laufen auf der Schiene aufweisen.
Zusätzlich weist jeder Laufwagen ein Paar einander gegenüberliegender Rollen auf, die an einander gegenüberliegenden Seiten der vertikalen Führungen der Winde anliegen, um den Laufwagen in einer im allgemeinen konstanten oder aufrechten Ausrichtung zu halten, während er um die spiralförmig verlaufende Schiene bewegt wird.
Die Räder oder das Rad an jedem Laufwagen ist/sind vorzugsweise federnd gelagert, um beschränkte Bewegungen derselben im allgemeinen entlang des Radius der Spirale zu ermöglichen, die durch die spiralförmig verlaufende Schiene gebildet wird. Zusätzlich wird/werden das Rad/die Räder vorzugsweise von einem Trageelement getragen, das einen Teil des Laufwagens bildet und um eine vertikale Achse drehbar angebracht ist, um beschränkte Drehbewegung der Räder zu ermöglichen. Diese Maßnahmen gewährleisten, daß die Laufwagen in Funktion trotz Herstellungsabweichungen oder -toleranzen gegenüber dem von der Trageschiene gebildeten Soll-Spiralweg frei laufen.
Die erfindungsgemäße Fördereinrichtung dient insbesondere zum Transport eines Erzeugnisses, wie beispielsweise eines Lebensmittelerzeugnisses, innerhalb eines eingeschlossenen Raumes, in dem das Erzeugnis beispielsweise durch Gefrieren behandelt werden soll. Zumindest die Hauptbestandteile der Laufwagen und insbesondere das wenigstens eine Rad und die einander gegenüberliegenden Rollen derselben bestehen vorzugsweise aus einem Kunststoff mit extrem hohem Molekulargewicht (UHMW), das einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat, so daß die Laufwagen nicht geschmiert werden müssen, das gegenüber Abrieb sehr beständig ist, wodurch eine lange Lebensdauer gewährleistet wird, und das Wasser nicht absorbiert, was im Zusammenhang mit industriellen Gefriereinrichtungen besonders wichtig ist.
Eine erfindungsgemäße Fördereinrichtung wird in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargestellt, wobei:
Fig.1 eine bildliche Ansicht einer spiralförmigen Fördereinrichtung ist;
Fig.2 eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Tragen der untersten Ebene des Förderbandes zeigt;
Fig.3 eine Seitenansicht eines der in Fig. 2 zu sehenden Laufwagens ist;
Fig.4 eine Draufsicht auf den Laufwagen ist.
In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 10 ein flexibles Ashworth-Förderband. Dieses Band umfaßt, wie in der Technik bekannt ist, Querstäbe, die sich zwischen gelenkig miteinander verbundenen Gliedern erstrecken, die die Längskanten des Bandes bilden, wobei die Stäbe ein flexibles Sieb aus rostfreiem Stahldraht oder Kunststoffmaterial tragen, das die Oberfläche des Bandes bildet, auf dem in Funktion ein Erzeugnis befördert wird. Durch die gelenkig miteinander verbundenen Glieder kann sich das Band so biegen, daß die Querstäbe an einer Längskante des Bandes näher aneinandergeschoben werden als an der anderen, und kann es ebenfalls in einer Richtung quer zur Ebene des Bandes gebogen werden. Dieses Ashworth-Band kann dadurch einen relativ stark gewundenen Förderweg durchlaufen. Fig. 1 zeigt ein endloses Ashworth-Förderband 10, wobei das Band über einen Großteil seiner Länge einen spiralförmigen Förderweg durchläuft, der aus einem Stapel spiralförmig verlaufender Ebenen 11 besteht.
Das Ashworth-Band soll unter einer Spannung eingesetzt werden, die unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes gehalten wird, und im Fall eines spiralförmigen Förderweges besteht ein bekanntes Verfahren darin, den Antrieb über eine innere Winde in Form einer Walze oder eines Käfigs innerhalb der Spirale auszuführen. Bei der vorliegenden Fördereinrichtung ist das Förderband 10 an der Innenseite der Spirale durch Abstandshalteplatten 20 selbsttragend, und an der Außenseite der Spirale wird das Förderband durch eine stationäre, spiralförmig verlaufende Führung (nicht dargestellt, jedoch an der Innenseite der vertikalen Stützen 17 getragen) getragen. Da diese äußere Führung nur dazu benötigt wird, einen Teil der Last des Bandes und des Erzeugnisses aufzunehmen, und sie sich nicht über den Raum für das Erzeugnis erstrecken muß, müssen die spiralförmig verlaufenden Ebenen 11 des Förderbandes 10 nicht mit einem Zwischenraum versehen werden, der den für die Aufnahme des Erzeugnisses benötigten wesentlich überschreitet. Die Führung an der Außenseite der Spirale ist vorteilhafterweise eine mit einer Kante versehene Schiene, die mit einer Kunststoffabdeckung versehen ist, auf der die äußere Längskante des Förderbandes 10 aufliegt, und über die sie frei gleiten kann. Die mit Kunststoff abgedeckte Schiene trägt das Band auf der Innenseite der gelenkig miteinander verbundenen Glieder, die die Außenlängskante des Bandes bilden.
Fig. 1 stellt die innere Walze oder den inneren Käfig 13 dar, der zum Antrieb des Ashworth-Bandes 10 eingesetzt wird. Der Rückkehrweg des Förderbandes von der Oberseite zurück zur Unterseite des spiralförmigen Förderweges ist allgemein mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet.
Die Abstandshalteplatten 20, die beispielsweise an jedem zweiten Förderglied an der Innenlängskante des Förderbandes 10 vorhanden sind, können bei der Herstellung des Bandes in selbiges integriert werden, als Alternative dazu jedoch auch in einem separaten Herstellungsschritt an dem Band angebracht werden. Die Platten 20 verbinden ein Paar Querstäbe des Förderbandes mittels eines Schlitzes im Falle wenigstens eines Stabes, um so die Flexibilität des Bandes nicht zu beeinträchtigen.
Weitere Einzelheiten der oben beschriebenen, in Fig. 1 dargestellten, Fördereinrichtung sind unserer europäischen Patentanmeldung EP-A-0293095 zu entnehmen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Tragen der untersten Ebene des Förderbandes. Da das Förderband an seiner Außenkante von einer stationären Führung getragen wird und an seiner Innenkante selbsttragend ist, bestimmt die Trageeinrichtung für die unterste Ebene die Steigung des spiralförmigen Förderweges, mit dem die stationäre Spiralführung für die Außenkante des Bandes ebenfalls übereinstimmen muß. Die betreffende Trageeinrichtung ist in Fig. 2 bis 4 dargestellt.
Fig. 2 zeigt, daß die Winde 13 eine käfigartige Walze mit vertikalen Stäben 22 umfaßt, die von einem kreisrunden Unterteil 24 aufrechtstehen, das in Funktion von einer geeigneten Antriebseinrichtung (nicht dargestellt) angetrieben wird, um die Walze um eine vertikale Mittelwelle 26 herum zudrehen. Das in Fig. 2 der Übersichtlichkeit halber weggelassene Ashworth-Förderband wird an seiner Innenkante durch eine vorstehende Rippe 28 (siehe Fig. 4) bewegt, die an einer Fläche an jedem der Käfigstäbe 22 ausgeformt ist, wobei die Rippe in geeigneter Weise mit der Innenkante des Bandes zusammenwirkt. Der Einfachheit halber sind in Fig. 2 nur einige Stäbe 22 der Walze dargestellt.
Zum Tragen der untersten Ebene des Bandes ist ein stationärer Tragering 30 in Form einer Schiene mit rundem Querschnitt vorhanden, die über den Hauptteil 32 ihrer Länge in einem spiralförmigen Weg verläuft, dessen Steigung der Steigung des spiralförmigen Förderweges entspricht. Der verbleibende kleinere Teil des Rings umfaßt einen Übergangsabschnitt 34, der vom oberen Ende des Hauptteils 32 zum unteren Anfangspunkt des Hauptteils zurückkehrt.
Laufwagen, die allgemein mit 36 bezeichnet sind, sind am Tragering 30 angebracht und mit oberen Flächen 38 versehen, mit denen die Innenkante des Bandes zu Tragezwecken direkt zusammenwirkt. Ein Laufwagen 36 ist für jeden Stab 22 der inneren Walze 13 vorhanden, und jeder Laufwagen wird durch den Stab, zu dem er gehört, einzeln und zwangsläufig direkt um den Tragering 30 bewegt.
Somit wird in Funktion das über den Rückkehrweg 15 (Fig. 1) zur Unterseite des Stapels zurückkehrende Förderband von den Laufwagen 36 am Anfangspunkt 40 des Hauptteils des Tragerings 30 aufgenommen und bewegt sich mit den Laufwagen 36 um den Tragering, bis der Anfang 42 des Übergangsabschnitts 34 erreicht ist. Das Band gleitet dann über eine Übergangsplatte 44, die fest oberhalb des Übergangsabschnitts 34 an dem Tragering angebracht ist, und am Ende dieser Übergangsplatte greift das Band am Anfang der untersten Ebene des Bandes an, das sich mit den Laufwagen um den Tragering bewegt. Am Übergangsabschnitt 34 fallen die Laufwagen 36 vom Band ab und laufen unter der Übergangsplatte 44 zur unteren Ebene, auf der das Band zuerst aufgenommen wird.
Die dargestellte Fördereinrichtung ist besonders, wenn auch nicht ausschließlich, für den Einsatz in industriellen Gefrieranlagen bestimmt, wobei ein Erzeugnis durch einen kalten geschlossenen Raum transportiert wird, um das Erzeugnis zu gefrieren. Dementsprechend sind die Laufwagen 36, die detailliert in Figuren 3 und 4 dargestellt sind, für den Einsatz in einer industriellen Gefrieranlage ausgelegt.
Jeder Laufwagen 36 umfaßt einen rechteckigen Block 50 aus UHMW-Kunststoffmaterial, unterhalb dessen eine umgekehrt U- förmige Halterung 52 drehbar mit dem vertikalen Drehbolzen 54 an dem Block angebracht ist, wobei ein Lagerring 56 aus Kunststoff zwischen die Unterseite des Blocks und die Oberseite der Halterung eingesetzt ist. An einer Seite der Halterung 52 teilt sich der Block 50 in zwei parallele Arme 58, zwischen denen zwei Rollen 60 aus UHMW-Kunststoffmaterial auf Spindeln gelagert sind, Die Rollen 60 sind voneinander beabstandet und liegen an zwei aneinander gegenüberliegenden Flächen, d. h. der Innen- und der Außenfläche eines vertikalen Stabes 22 der inneren Walze 13 (Fig. 2), an und laufen auf ihnen. Der Stab 22 dient somit der Bewegung des Laufwagens um den Tragering 30, wobei gleichzeitig die vertikale Bewegungskomponente bei der Bewegung um den Tragering gewährleistet wird, und die Ausrichtung des Laufwagens aufrechterhalten wird.
Die drehbar gelagerte, umgekehrt U-förmige Halterung 52 trägt ein Rad 62 aus UHMW-Kunststoffmaterial, wobei das Rad eine konkave Umfangsrandfläche 64 aufweist, die mit der Oberfläche des Tragerings 30 mit rundem Querschnitt zusammenwirkt. Das Rad 62 ist zwischen den Schenkeln der Halterung 52 spindelgelagert, wobei zwei Spiralfedern 66 dazwischen eingesetzt sind, die dem Rad eine beschränkte Bewegung entlang der Spindel, auf der es gelagert ist, ermöglichen, d. h., im allgemeinen in Richtung des Radius des Tragerings. Diese beschränkte Bewegungsfreiheit gewährleistet zusammen mit der drehbaren Lagerung der Halterung 52, die das Rad trägt, den freien Lauf des Laufwagens um den Tragering 30 trotz möglicher geringfügiger Herstellungsabweichungen und -toleranzen, die dazu führen können, daß der Ring von seinem Soll-Spiralweg abweicht.
Der Laufwagen 36 wird durch eine Abdeckung 70 aus UHMW- Kunststoffmaterial vervollständigt, die die Oberseite 38 bildet, auf der die Innenkante des Förderbandes aufliegt, wenn der Laufwagen um den Tragering 30 herum bewegt wird, um so die unterste Ebene der spiralförmigen Fördereinrichtung zu bilden.
Der Einsatz von UHMW-Kunststoffmaterial für die Hauptbestandteile der Laufwagen 36 macht aufgrund des niedrigen Reibungskoeffizienten dieses Materials Schmierung überflüssig, wobei seine Härte (und damit die Abriebbeständigkeit und Langlebigkeit) dazu beiträgt, freie Bewegung der Laufwagen an den vertikalen Stäben des inneren Käfigs nach oben und unten zu gewährleisten. Die Eigenschaft des Materials, Wasser nicht zu absorbieren, ist im Zusammenhang mit industriellen Gefrieranlagen ebenfalls wichtig.

Claims

1. Endlosfördereinrichtung mit einem Band (10), wobei ein Abschnitt der Länge desselben einen spiralförmigen Förderweg durchläuft, der aus einer Vielzahl von Ebenen (11) besteht, die wenigstens auf der Innenseite des Weges auf selbsttragende Weise übereinander gestapelt sind, wobei das Band (10) durch eine Winde (13) angetrieben wird, die sich innerhalb des spiralförmigen Förderweges befindet und selbst sich um eine im allgemeinen vertikale Mittelachse drehend angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die unterste Ebene des Stapels durch eine Vielzahl von beabstandeten Laufwagen (36) getragen wird, die auf einer stationären, spiralförmig verlaufenden Schiene (30) angebracht sind, wobei die Laufwagen (36) einzeln direkt durch die innere Winde (13) mit einer vertikalen Bewegungskomponente angetrieben werden, wenn sie sich um die spiralförmig verlaufende Schiene (30) bewegen, die in einem spiralförmigen Weg um den Hauptteil einer einzelnen Windung von 360º verläuft, und die im verbleibenden, kleineren Teil einen Übergangsabschnitt (34) aufweist, über den sich die Laufwagen (36) in Funktion von einem erhöhten Ende des Hauptteils zu einem niedrigeren Anfangspunkt des Hauptteils abwärts bewegen.

2. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Übergangsabschnitts (34) das Förderband von einer stationären Übergangsplatte (44) getragen wird, nach derem Ende die nächste Ebene des Stapels oberhalb der untersten Ebene beginnt.

3. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausführung der vertikalen Bewegungskomponente bei gleichzeitiger Bewegung um die spiralförmig verlaufende Schiene herum die Laufwagen (36) verschiebbar an vertikalen Führungen (22) angebracht sind, die von der inneren Winde (13) getragen werden oder einen Teil derselben bilden.

4. Fördereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die spiralförmig verlaufende Schiene (30) eine Schiene mit im allgemeinen rundem Querschnitt ist, wobei die Laufwagen (36) jeweils wenigstens ein Rad (62) mit einem konkav gekrümmten Radkranz zum Laufen auf der Schiene aufweisen.

5 Fördereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Laufwagen (36) ein Paar einander gegenüberliegender Rollen (60) aufweist, die an einander gegenüberliegenden Seiten der vertikalen Führungen (22) der Winde anliegen, um den Laufwagen in einer im allgemeinen konstanten oder aufrechten Ausrichtung zu halten, während er um die spiralförmig verlaufende Schiene (30) bewegt wird.

6. Fördereinrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad oder die Räder (62) an jedem Laufwagen (36) federnd gelagert ist/sind, um beschränkte Bewegungen derselben im allgemeinen entlang des Radius der Spirale zu ermöglichen, die durch die spiralförmig verlaufende Schiene gebildet wird.

7. Fördereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad/die Räder (62) von einem Trageelement (52) getragen wird/werden, das einen Teil des Laufwagens (36) bildet und um eine vertikale Achse drehbar angebracht ist, um beschränkte Drehbewegung der Räder zu ermöglichen.

8. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Hauptbauteile der Laufwagen (36) und insbesondere das wenigstens eine Rad (62) sowie die einander gegenüberliegenden Rollen (60) desselben aus einem Kunststoffmaterial mit extrem hohem Molekulargewicht (UHMW) bestehen, das einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist.

9. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung mittels Abstandshalteplatten (20) an der Innenseite des spiralförmigen Weges selbststapelnd ist und durch eine stationäre spiralförmige Führung an der Außenseite des Weges getragen wird.