DE69820072T2

DE69820072T2 - Förderer

Info

Publication number: DE69820072T2
Application number: DE69820072T
Authority: DE
Inventors: Wouter Balk
Original assignee: Ambaflex International BV
Current assignee: Ambaflex International BV
Priority date: 1997-09-02
Filing date: 1998-09-01
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2018-09-02
Also published as: DK1009692T3; NL1006909C2; CA2302425A1; CA2302425C; ATE255045T1; CN1269762A; EP1009692A1; JP2008273744A; DE69820072D1; US6336551B1; CN1124222C; JP2001514144A; EP1009692B1; WO1999011547A1; ES2212335T3; AU9006298A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beförderungsmittel zum Befördern von stückartigen Waren und ähnlichem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solches Beförderungsmittel ist aus US-A-3 826 352 bekannt. Zum Überbrücken einer relativ großen Höhe ohne einen übermäßig großen Abstand der Windungen der Schraube ist es notwendig, eine große Anzahl von Windungen zu verwenden. Dies führt jedoch zu Antriebsproblemen, weil die zum Bewegen des Förderbands notwendigen Zugkräfte exponentiell mit dem Anstieg des Bogens des Bands um die Achse der Schraube herum ansteigen. Der von der Latte in Beförderungsrichtung erfahrene Widerstand ist zunächst das Ergebnis der Reibungskräfte zwischen der Latte und der Lagerfläche. Zweitens wird der Widerstand erzeugt durch die Reibkraft, die durch die Kraft erzeugt wird, mit der die Latte gegen die radial gerichtete Führungsfläche gezwungen wird. Diese letztere Kraft steigt exponentiell mit der Länge des Bogens an und somit der Anzahl der Windungen, und dies ist der sogenannte "Schlaufeneffekt", bei welchem sich das Band verklemmt, wenn es auf ziehende Art und Weise angetrieben wird.
In der Praxis wird versucht, dieses Problem zu lösen, indem zusätzliche Antriebe an mehreren Positionen entlang der Schraube eingebaut werden. Natürlich führt dies zu einem wesentlichen Anstieg der Kosten des Beförderungsmittels, während die Verlässlichkeit und die Geräusch- und Schwingungsstufe ebenfalls beeinflusst werden. Eine andere Lösung für das Problem wird gesucht in der Verwendung eines Rollenwagens unter jeder relativ breiten Latte. Diese Rollenwagen sind mit drei oder vier Rollen ausgestattet, die radial bezüglich einer Führungsröhre gerichtet sind, wobei diese Rollen die Latten sowohl vertikal als auch horizontal führen. Der Nachteil dieser Lösung ist die Komplexität und die Erzeugung von großen Räumen zwischen den Latten an der Position der Endriemenscheiben, da der Biegemittelpunkt des Förderbands (am Eingriffspunkt der Kette) sich in einem großen Abstand von der Transportfläche der Latten befindet. Dies macht das Beförderungsmittel nutzlos zum Befördern von kleineren und/oder schwächeren oder weicheren Produkten. Es ist auch unmöglich, dieses herkömmliche Beförderungsmittel auf kompakte Art und Weise zu bauen, und die Stabilität der Latten ist mangelhaft als Ergebnis der Rollenwagen, während die Kettenspannung für die Stabilität notwendig ist.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Beförderungsmittel zu schaffen, mit welchem diese Probleme auf effektive Art und Weise gelöst werden.
Zu diesem Zweck ist das Beförderungsmittel gemäß der Erfindung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gekennzeichnet. Dank dieses Merkmals wird der oben erwähnte "Schlaufeneffekt" wesentlich reduziert, weil die Reibungskräfte gegen die radial gerichtete Führungsfläche sich aufgrund der Rollreibung auf einer weit niedrigeren Stufe befinden als bei der Gleitreibung im Stand der Technik. Dies führt dazu, dass das Förderband durch eine große Anzahl von Windungen hindurch transportiert werden kann, ohne dass zusätzliche Antriebe wirklich notwendig wären. Außerdem kann der Aufbau einfach bleiben, da nur eine Rolle zum Führen entlang der radial gerichteten Führungsfläche verwendet wird, während die Lagerung der Latten durch die Lagerfläche eine gleitende bleibt. Wenn eine Kette als Verbindungselement zwischen den Latten verwendet wird, kann diese nahe unter der Transportfläche der Latte im Eingriff sein, was zu einem kleinen Abstand des Biegemittelpunkts des Förderbands darunter führt, so dass kaum Zwischenräume zwischen den Latten bei den Endriemenscheiben verursacht werden.
Aufgrund der einfachen Struktur kann die Erfindung mit schmalen Latten kombiniert werden, was die Verwendung einer kompakten Endriemenscheibe ermöglicht, was wiederum die Einfügung des Beförderungsmittels erleichtert und einen besseren Transfer zu sich anschließenden Beförderungsmitteln erzeugt. Die schmalen Latten führen auch zu einem kleineren Abstand bei der Endriemenscheibe, während auch ein kleinerer Abstand zwischen den Latten erzeugt wird, wenn diese relativ in dem Schraubenabschnitt geschwenkt sind. Kleinere Latten sind auch weniger geneigt dazu, Stufen zu bilden, da die innere Neigung steiler ist als die äußere Neigung des Schraubenwegs.
Wenn eine zylindrische Führungsrolle und eine vertikale glatte Führungsfläche verwendet werden, werden keine axialen Belastungen und keine Kraftverstärkungen aufgrund von zerlegten Kräften in axialer Richtung erzeugt.
Die Erfindung wird im Folgenden weiter mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert, die Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Beförderungsmittels beispielhaft darstellen.
1 ist eine sehr schematische allgemeine Seitenansicht der Ausführungsform des Beförderungsmittels gemäß der Erfindung.
2 ist eine Draufsicht des Rahmens des Beförderungsmittels der 1.
3 ist eine Ansicht in größerem Maßstab der Latten eines kleinen Bereichs des Förderbands des Beförderungsmittels aus 1 und 2 in dem Schraubenweg.
4 ist eine Schnittansicht in größerem Maßstab entlang der IV-IV in 3.
5 ist eine Schnittansicht, die der der 4 entspricht und eine modifizierte Ausführungsform zeigt.
Die Zeichnung zeigt ein Beförderungsmittel zum Befördern von Artikeln, insbesondere stückartigen Waren, auf einem schraubenförmigen Weg in vertikaler Richtung. In der Praxis sind solche Beförderungsmittel bekannt als Spiralförderer oder Windungsförderer. Diese Beförderungsmittel sind dazu geeignet, Artikel in einem kontinuierlichen Fluss zu transportieren, dieser Produktfluss kann für einen vertikalen Transport vorgesehen sein oder zum Puffern in einem Prozessabschnitt. Anwendungsbereiche sind beispielsweise die Lebensmittelindustrie, Vertriebszentren, die grafische Industrie, etc..
Das dargestellte Beförderungsmittel weist einen Rahmen 1 auf, der in diesem Fall eine mittlere Säule 2 mit Füßen 3 beinhaltet, sowie eine schraubenförmige Führungsrutsche 4, die sich um die Säule 2 herum erstreckt und daran angebracht ist. Natürlich sind auch verschiedene andere Arten von Rahmenstrukturen denkbar. Eine Endriemenscheibe 5, 6 ist am oberen und unteren Ende der Führungsrutsche 4 vorgesehen, und zwischen diesen Enden der schraubenförmigen Führungsrutsche 4 erstreckt sich eine Rückkehrrutsche 7 des Rahmens 1. In diesem Fall wird das Förderband 8, das mittels des Rahmens 1 gelagert ist, in dem Beförderungsteil und dem Rückführteil auf einem anderen Weg geführt. Ausführungsformen sind jedoch auch denkbar, bei welchen der Beförderungsteil an der unteren Seite der Führungsrutsche 4 zurückgeführt ist.
In dem dargestellten Fall beinhaltet die schraubenförmige Führungsrutsche 4 vier Windungen, aber diese Anzahl kann abhängig vom besonderen Fall gesteigert oder reduziert werden. Dank der Erfindung ist es nun möglich, das Förderband 8 durch eine große Anzahl von Windungen hindurch ohne jegliche Probleme anzutreiben. In der dargestellten Ausführungsform kann der Antriebsmotor mit der Endriemenscheibe am Ende des Wegs des Beförderungsmittels im Eingriff sein, d.h. mit der Endriemenscheibe 5 oder 6, und wenn gewünscht, ist es auch möglich, auch zusätzliche Antriebe an anderen Positionen auf dem Transportweg zu verwenden. Auch eine lineare Antriebsvorrichtung für das Förderband 8 ist denkbar. Das Beförderungsmittel kann sich bei der oberen und der unteren Endriemenscheibe 5, 6 an andere Beförderungsmittel anschließen.
Mit Bezug auf 3 weist das Förderband 8 mehrere Latten 9 auf, die miteinander verbunden sind, entweder direkt oder durch ein endloses Verbindungselement. Jede Latte 9 hat eine obere flache Transportfläche, und die Latten sind miteinander so eng in dem Transportweg verbunden, dass Artikel durch eine Anzahl von benachbarten Latten 9 gelagert werden können. Wie zuvor erwähnt, sind die Latten 9 direkt oder in diesem Fall durch ein noch zu beschreibendes endloses Verbindungselement schwenkbar verbunden, so dass die Latten 9 relativ schwenkbar sind, und zwar sowohl um eine erste Achse parallel zu ihrer Transportfläche herum und senkrecht zur Beförderungsrichtung als auch um eine zweite Achse senkrecht zur Transportfläche und senkrecht zur Förderrichtung herum. Diese letztere Schwenkbewegung ermöglicht die Ausbildung des spiralförmigen Wegs, während die erste Schwenkbewegung das Biegen des Förderbands 8 um die Endriemenscheiben 5 und 6 herum ermöglicht. Da die Latten 9 sich von ihrer Mittelachse aus hin zu den Enden leicht verjüngen, interferieren die Latten 9 in Kurven nicht. Andere Konfigurationen wie beispielsweise eine Rhombusgestalt, eine V-Gestalt und eine Gabelgestalt und auch überlappende Konfigurationen oder eine Kombination daraus sind denkbar. In einem besonderen Fall können Latten 9 segmentartig sein, aber in diesem Fall kann das Förderband eventuell nur durch einen vollständig gekrümmten Weg hindurch verlaufen, aber dann wird eine vollständig geschlossene Oberfläche des Förderbands 8 erzeugt.
Mit Bezug auf 2 und 4 beinhaltet die Führungsrutsche 4 des Rahmens 1 schraubenförmige Abschnitte 10 mit einer oberen Lagerfläche 11, auf welcher die Latten 9 mit ihrer unteren Seite ruhen, so dass die Latten 9 mittels der Lagerfläche 11 gleitend gelagert sind, wenn sie sich bewegen. Durch eine geeignete Auswahl der Materialien der Abschnitte 10 und der (Plastik-)Latten ist es möglich, die Reibung und den Verschleiß gering zu halten.
4 zeigt auch, dass die Latten 9 mittels einer Kette 12, vorzugsweise einer Stahlkette, beispielsweise einer sogenannten "Seitenbogen-"Kette oder Abstandskette, verbunden sind, die eine Biegung in Richtungen sowie eine Torsion ermöglicht, so dass die Kette 12 durch den schraubenförmigen Weg hindurch verlaufen kann. In einer bekannten Art und Weise sind die Hauptglieder 13 der Kette 12 mit verlängerten Stiften versehen, die in Öffnungen von vertikalen Flanschen 15 der Latten 9 auf beiden Seiten der Kette 12 eingeschnappt sind. Vorzugsweise ist jedes Hauptglied an einer Latte 9 so angebracht, dass es für die Kette 12 unmöglich ist, zwischen benachbarten Latten 9 durchzuhängen, und dies ermöglicht einen kleinen Radius des schraubenförmigen Wegs ohne Überbelastung der Kette. Die vertikalen Flansche 15 an der unteren Seite jeder Latte 9 weisen an der unteren Seite nach außen weisende horizontale Füße 16 auf, die dazu verwendet werden können, unter den Abschnitten 10 in Eingriff zu geraten, um zu verhindern, dass die Latten 9 sich aufwärts weg von den Lagerflächen 11 bewegen.
4 zeigt außerdem, dass eine Führungsrolle 17 angeordnet ist, in diesem Fall einwärts der Mittelachse der dargestellten Latte 9 und demzufolge einwärts des inneren Flansches 15 (gesehen in Relation zu dem schraubenförmigen Weg), wobei diese Führungsrolle 17 um eine sich drehende Welle 18 herum drehbar ist, die sich parallel zu der zweiten Achse rechtwinklig zu der Transportfläche der Latte und rechtwinklig zu der Beförderungsrichtung erstreckt. Die Führungsrolle 17 ist an der sich drehenden Welle gelagert, vorzugsweise mittels eines Wälzlagers, um den Leichtlauf der Führungsrolle 17 zu erzielen. Die sich drehende Welle 18 der Führungsrolle 17 erstreckt sich durch ein Verstärkungselement 19 hindurch, das eine gekippte, im Wesentlichen U-artige Gestalt hat, während das Verstärkungselement auch als Befestigungsmittel dienen kann, um die sich drehende Welle 18 und die Führungsrolle 17 an der Latte 9 zu befestigen, wie in 4 dargestellt. Natürlich sind auch andere Arten der Befestigung denkbar.
Die Führungsrolle 17 arbeitet mit der radial nach außen gedrehten Führungsfläche 20 des einwärtigen Führungsabschnitts 10' zusammen, so dass das Förderband mittels einer Wälzlagerung in radialer Richtung geführt ist. Die Führungsrolle 17 hat vorzugsweise eine zylindrische Lauffläche, die mit der glatten und vertikalen Führungsfläche 20 so zusammenwirkt, dass keine Kräfte in vertikaler Richtung erzeugt werden. Das Verstärkungselement 19 ist mit einem horizontalen Fuß 21 versehen, der die Funktion des Fußes 16 des vertikalen Flansches 15 übernimmt, da der Fuß 16 des einwärtigen vertikalen Flansches 15 nun zum Begrenzen des Verstärkungselements 19 verwendet wird.
Die dargestellte Ausführungsform hat den Vorteil, dass eine Standardlatte verwendet wird und es bezüglich eines Beförderungsmittels ohne Führungsrollen 17 nur notwendig ist, den einwärtigen Abschnitt 10 einwärts zu verschieben, um ein Förderband Θ mit Führungsrollen 17 lagern zu können.
Die Führungsrollen 17 können an allen Latten 9 vorgesehen sein, aber es ist auch möglich, nur eine beschränkte Anzahl von Latten mit der Führungsrolle 17 auszustatten. Außerdem ist es möglich, zwei Führungsrollen an einer Latte vorzusehen, beispielsweise wenn das Förderband sowohl durch linke als auch durch rechte Kurven hindurchlaufen soll.
5 zeigt eine modifizierte Ausführungsform, in welcher die Führungsrolle 17 auswärts der Mittelachse der jeweiligen Latte positioniert ist, gesehen bezüglich des schraubenförmigen Wegs. Das Verstärkungselement ist nun zwischen der Lagerfläche 11 des äußeren Abschnitts 10'' und der unteren Seite der Latte 9 so positioniert, dass das Verstärkungselement 19 nun auch zum Führen der Latte an der Lagerfläche 11 dient. Der Abschnitt 10'' ist nun anders gestaltet, weil das Verstärkungselement 19' auch Bewegungen in vertikaler Richtung verhindern sollte. Diese Ausführungsform hat den Vorteil einer stabileren Führung der Latten 9, da die Führungsrolle 17 außerhalb des Eingriffspunkts der Kette 12 positioniert ist.
Aus der eben erfolgten Beschreibung wird deutlich, dass mit einfachen und verlässlichen Mitteln die Erfindung das Antreiben eines Förderbands ermöglicht, das durch einen schraubenförmigen Weg hindurchgeführt wird, und zwar über eine große Anzahl von Windungen, ohne Antriebsprobleme und ohne eine Beeinflussung des Aufbaus der Latten. Es ist nicht notwendig, das Band zu spannen.
Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten und oben beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, die innerhalb des Bereichs der Erfindung auf verschiedene Art und Weise variiert werden können. Beispielsweise können die Latten auch direkt auf schwenkbare Art und Weise in der Nähe ihrer Mittelachse durch spezielle Verbindungsteile verbunden werden. Eine separate Kette oder ähnliches ist dann überflüssig.

Claims

Beförderungsmittel zum Aufwärtsbefördern von stückartigen Waren auf einem schraubenförmigen Weg, mit: einem Rahmen (1) mit einer schraubenförmigen Stützfläche (11), die den schraubenförmige Weg bildet, einem endlosen Förderband (8), der mittels des Rahmens gelagert ist, welches endlose Förderband einen Förderbereich hat, der gleitbar an der schraubenförmigen Schlitzfläche des Rahmens entlang des schraubenförmigen Wegs in einer Förderrichtung und entlang eines Rückführwegs geführt ist, wobei das Förderband starre Latten (9) beinhaltet, die jeweils eine obere Transportfläche haben, eine parallel zu der Transportfläche und rechtwinklig zu der Förderrichtung verlaufende erste Achse und eine rechtwinklig zu der Transportfläche und rechtwinklig zu der Förderrichtung verlaufende zweite Achse, wobei die Latten jeweils beweglich in der Nähe ihrer ersten Achse gekoppelt sind und relativ um sowohl die erste Achse als auch die zweite Achse herum schwenkbar sind, und wobei jede Latte zumindest auf der Außenseite ihrer Achse entfernt von der Führungsfläche des Rahmens einen Bereich (16, 21) hat, der unter dem Rahmen im Eingriff ist, um eine Aufwärtsbewegung der Latten zu verhindern, einer Rollenkette (12), die die Latten des endlosen Förderbands verbindet, welche Kette Glieder (13) hat, die an den jeweiligen Latten in einer Mittelachse der Latten angebracht sind, einem Antrieb zum Antreiben des endlosen Förderbands entlang der schraubenförmigen Stützfläche, und einer radial gerichteten Führungsfläche (20) an dem Rahmen, um die Latten des endlosen Förderbands, die entlang des Förderbereichs des endlosen Förderbands angeordnet sind, im wesentlichen radial zu führen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Anzahl von Latten (9) mit zumindest einer Führungswalze (17) versehen ist, die um eine Drehachse (18) herum drehbar ist, die parallel zu der zweiten Achse verläuft, und die entlang der Führungsfläche (20) des Rahmens rollen kann.
Beförderungsmittel nach Anspruch 1, wobei jede Latte (9) auf ihrer unteren Seite mit vertikalen Flanschen (15) versehen ist, mit welchen die Hauptglieder (13) der Rollenkette (12) verbunden sind, wobei diese Flansche einen horizontalen Fuß (16) aufweisen, wobei zumindest einer der Füße der Latten, die mit einer Führungswalze (17) versehen sind, mittels eines Verstärkungselements (19) verstärkt ist, das dazu verwendet wird, eine Drehwelle (18) der jeweiligen Führungswalze (17) zu lagern.
Beförderungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Drehachse (18) der Führungswalze (17) relativ zu dem Rahmen außerhalb von der Mittelachse der Latten positioniert ist.
Beförderungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Drehachse der Führungswalze relativ zu dem Rahmen innerhalb der Mittelachse der Latten positioniert ist.
Beförderungsmittel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Verstärkungselement (19) für die Führungswalze (17) mit dem Teil (21) versehen ist, der unter einem Abschnitt (10', 10'') des Rahmens (1) im Eingriff ist, um eine Aufwärtsbewegung der Latten (9) zu verhindern.
Beförderungsmittel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Teil (16), der unter dem Rahmen im Eingriff ist, um eine Aufwärtsbewegung der Latten zu verhindern, durch den Fuß (16) des äußeren Flansches jeder Latte (9) geformt ist, der unter einem Abschnitt (10'') des Rahmens (1) im Eingriff ist.
Beförderungsmittel nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Hauptglieder (13) der Kette (12) jeweils zwischen den vertikalen Flanschen auf beiden Seiten der Kette eingeschnappt sind.
Beförderungsmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Führungswalze (17) zylindrisch und die radial gerichtete Führungsfläche (20) vertikal ist.