DE69829589T2

DE69829589T2 - Förderer mit Serpentin-Eigenschaften

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Publication number: DE69829589T2
Application number: DE69829589T
Authority: DE
Inventors: Henri Atlanta Bonnet
Original assignee: United Parcel Service of America Inc; United Parcel Service Inc
Current assignee: United Parcel Service of America Inc; United Parcel Service Inc
Priority date: 1997-01-06
Filing date: 1998-01-06
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2018-01-07
Also published as: DE69805498T2; ES2238373T3; EP0950013B1; CA2276482C; WO1998030476A3; DE69805498D1; EP1215141A1; US5894918A; DK0950013T3; ATE292071T1; WO1998030476A2; EP1215141B1; DE69829589D1; EP0950013A2; JP3515130B2; JP2000514026A; ATE217848T1; CA2276482A1; ES2176948T3

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das automatisierte Befördern und Sortieren von Objekten, wie zum Beispiel Paketen, von einer oder mehreren Ladestellen zu den verschiedensten Ausgangszielen, und insbesondere betrifft sie ein Fördersystem, das Pakete entlang einer gekrümmten oder serpentinenförmigen Bahn befördern und aus der Bahn ausstoßen kann.
Allgemeiner Stand der Technik
Moderne Paketzustellsysteme mit hoher Kapazität enthalten oftmals Paketfördersysteme, die Pakete von einer oder mehreren Ladestationen aufnehmen und sie zu den verschiedensten Ausgangszielen, wie zum Beispiel Rutschen, Behältern und nachfolgenden Fördersystemen, transportieren.
Eine der herkömmlichsten Arten von Förderern ist ein Gurtförderer, bei dem ein flexibler Endlosgurt verwendet wird, der über mindestens zwei zylindrische Rollen läuft, von denen eine eine Antriebsrolle ist. Pakete werden oben auf die nach oben gerichtete „Arbeits"-Fläche platziert und in einer allgemein geraden Richtung von einem Ende des Förderers zum anderen transportiert.
Obgleich solche herkömmlichen Gurtförderer Vorteile bieten, wie zum Beispiel Einfachheit, sind sie auch insofern mit Nachteilen behaftet, als sie herkömmlicherweise nur ein „Geradeaus"-Beförderungsmerkmal bereitstellen. Dies kann für Konstrukteure von Paketzustellsystemen, die ein Paket oder ein anderes Produkt von einer Ausgangsstelle durch eine gewundene, gekrümmte Bahn zu einem Ziel bewegen müssen, restriktiv sein.
Deshalb ist aus dem Stand der Technik die Bereitstellung von flexiblen Förderketten bekannt, wie, sie zum Beispiel in der US-Patentschrift Nr. 3,776,349 von Kampfer mit dem Titel „Fabricated Conveyor Chain" [Gefertigte Förderkette] gezeigt werden, in der das Konzept der Bereitstellung einer gefertigten flexiblen Förderkette offenbart wird, die mehrere Zwischengliedeinheiten 11 enthält, die durch mehrere Drehzapfen 12 miteinander verbunden sind. Obgleich die Drehzapfen 12 ein Verbindungsmerkmal zwischen den Zwischengliedeinheiten bereitstellen, passen sie lose genug in ihre Befestigungslöcher, um ein relatives Seitwärtsschwenken der Zwischengliedeinheiten zu gestatten. Eine ähnliche Art von Verbindung mit „hartem Zapfen" wird in der US-Patentschrift Nr. 3,262,550 von Kampfer mit dem Titel „Conveyor Chain" [Förderkette], in der US-Patentschrift Nr. 2,884,118 von Williams mit dem Titel „Articulator Conveyor Chain" [Gelenk-Förderkette] und auch in der US-Patentschrift Nr. 5,176,247 von Counter et al. mit dem Titel „Sideflexing Conveyor Chain Including Low Centerline Hinge Pin" [Seitlich schwenkbare Förderkette mit Gelenkzapfen mit niedriger Mittellinie] offenbart.
Obgleich solche Verbindungskonfigurationen mit „hartem Zapfen" wie oben beschrieben Vorteile bieten, sind sie insofern mit Nachteilen behaftet, als sie oftmals komplex, teuer, laut und schwer instandzuhalten sind. Des weiteren bilden sie oftmals eine Vielzahl von harten „Quetschstellen", die in der Umgebung eines Arbeitsplatzes, an dem Menschen arbeiten, nachteilig sind. Eine „glatte", aber flexible Fördererkonfiguration wird in der US-Patentschrift Nr. 4,084,687 von Lapeyre mit dem Titel „Conveyor Having Resilient Conveying Surface" [Förderer mit elastischer Förderfläche] offenbart, aber diese Konfiguration scheint ziemlich komplex zu sein und erfordert die Verwendung von Zwischengliedelementen 10, die mit Modulen 20 zwecks Abstützung und Beförderung von darauf gestützten flexiblen Elementen 32 verbunden sind.
Die US 4712965 (Canziani) offenbart ein Fördersystem mit selbstgetriebenen Wagen, wobei benachbarte Wagen schwenkbar miteinander verbunden sind. Die US 3231068 (Harrison et al.) offenbart ein Fördersystem mit getrennten Förderplattformen, die jeweils eine Laufschienenartige Fläche aufweisen, die zum Ausstoßen von Paketen davon betrieben werden kann.
Deshalb wird in der Technik ein Paketfördersystem benötigt, das Pakete oder andere Objekte entlang einer gewundenen Bahn transportieren kann und dabei einfach ausgeführt ist, geräuscharm läuft und sich kostengünstig herstellen, betreiben und instandhalten lässt.
Kurzdarstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes Förder-/Sortiersystem mit Serpentineneigenschaften bereit, das dabei einfach ausgeführt ist, geräuscharm läuft und sich kostengünstig herstellen, betreiben und instandhalten lässt.
Allgemein beschriebenstellt ein Aspekt der Erfindung eine Fördereinrichtung bereit, die mindestens eine Paketstützfläche zur Beförderung eines darauf angeordneten Pakets von einer ersten zu einer zweiten Stelle definiert, wobei die Einrichtung Folgendes umfasst:
einen stationären Rahmen;
einen Paketbeförderungsteil, der sich entlang einer variabel gekrümmten Bahn bezüglich des Rahmens zur Definition der Stützfläche bewegen kann und eine bewegliche Stützbasis mit mehreren Fördersegmenten enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung weiterhin Folgendes umfasst:
flexible Verbindungshalsteile zwischen den Fördersegmenten;
eine auf der Stützbasis angeordnete Kippschale;
Kraftübertragungsmittel, die ein Balgglied zwischen der Kippschale und der Stützbasis zur Übertragung von Kraft auf die Kippschale enthalten, so dass die Kippschale bezüglich der Stützbasis kippbar ist, so dass ein auf der Kippschale angeordnetes Paket unter dem Einfluss von Schwerkraft zumindest teilweise herunterrutschen kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Fördereinrichtung bereitgestellt, die mindestens eine Paketstützfläche zur Beförderung eines darauf angeordneten Pakets von einer ersten Stelle zu einer zweiten Stelle definiert, wobei die Einrichtung Folgendes umfasst:
einen stationären Rahmen;
einen Paketbeförderungsteil, der sich entlang einer variabel gekrümmten Bahn bezüglich des Rahmens zur Definition der Stützfläche bewegen kann und eine bewegliche Stützbasis mit mehreren Fördersegmenten enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung weiterhin Folgendes umfasst:
flexible Verbindungshalsteile zwischen den Fördersegmenten;
ein Schubglied und ein Luftkammergehäuse, die auf der Stützbasis positioniert sind; und
Kraftübertragungsmittel, die ein Balgglied zwischen dem Schubglied und dem Luftkammergehäuse zur Übertragung von Kraft auf das Schubglied enthalten, so dass sich das Schubglied über die Basis bewegt und dahingehend betätigbar ist, ein auf der Stützbasis befindliches Paket in Eingriff zu nehmen und von der Stützbasis herunterzuschieben.
Somit besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines verbesserten automatisierten Förder-/Sortiersystems.
Somit besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines verbesserten Fördersystems, das Serpentinenbahn-Fähigkeiten aufweist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Förderers, der einfach ausgeführt ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Förderers, der eine bogenförmige Förderbahn enthält.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Förderers, der durch seinen Rand angetrieben werden kann und keine Antriebstrommeln erfordert.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Förderers mit einfachem Betrieb.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Förderers, der sich kostengünstig herstellen, betreiben und instandhalten lässt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines verbesserten Förderers, der sich für Reparatur und Instandhaltung leicht auseinanderbauen lässt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Förderers, der mit reduzierten Lärmpegeln läuft.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines verbesserten Ausstoßmechanismus zum Ausstoßen von Objekten von einer Förderfläche.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen bei Betrachtung der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und der beigefügten Zeichnungen und Ansprüche hervor.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Oberansicht einer ersten Auslegung eines Gesamtfördersystems 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem es sich im wesentlichen um einen Endlosförderer mit zwei „halbkreisförmigen" Teilen und zwei geradlinigen Teilen handelt.
2 ist eine Draufsicht einer zweiten Auslegung eines Gesamtfördersystems 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, das eine serpentinenförmige Förderbahn 19 enthält.
3 ist eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht, die die Wechselwirkung einer Randantriebsscheibe mit dem verstärkten Rand einer Basis eines „Kippschalen"-Paketfördersegments darstellt.
4 ist eine Draufsicht eines geraden Abschnitts eines Fördersystems 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, der mehrere Kippschalen-Paketfördersegmente 50 und mehrere Halsteile 14 enthält.
5 ist eine Draufsicht eines gekrümmten Abschnitts eines Fördersystems gemäß der vorliegenden Erfindung, der mehrere Kippschalen-Paketfördersegmente 50 enthält, wobei die Wechselwirkung des gekrümmten Abschnitts mit an der „Innenseite" der Kurve, entlang der die Segmente laufen, angeordneten Randantriebsscheiben dargestellt wird.
6 ist eine Querschnittsansicht eines Kippschalen-Paketfördersegments 50, die die Wechselwirkung des letzteren mit Luftzufuhranschlüssen 22 und mit einer benachbarten Randantriebsscheibe 30 darstellt.
7 ist eine ähnliche Ansicht wie in 6, außer dass in der Darstellung einer der beiden Bälge aufgrund der Einleitung von Luft darin ausgedehnt ist.
8 ist eine bildliche Ansicht eines getrennten gezahnten Gurtabschnitts 70 gemäß der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Seitenansicht eines getrennten Abschnitts des gezahnten Gurts 70 gemäß der vorliegenden Erfindung in Eingriff mit einem Aufbaurandteil eines allgemein mit 78 bezeichneten Fördersegments.
10 ist eine Draufsicht einer Randantriebsanordnung 60 gemäß der vorliegenden Erfindung, die mit einem Teil eines Förderers gemäß der vorliegenden Erfindung in Randeingriff steht.
11 ist ein Seitenaufriss eines „Schubplatten"-Paketfördersegments, das in seinem zurückgezogenen Modus gezeigt wird.
12 ist ein Seitenaufriss des „Schubplatten"-Paketfördersegments 100 nach 11, das in seinem ausgefahrenen Modus gezeigt wird.
13 ist ein Aufriss des „Schubplatten"-Paketfördersegments 100 nach 11 von oben, das in seinem zurückgezogenen Modus gezeigt wird.
14 ist ein Aufriss des „Schubplatten"-Paketfördersegments nach 11 von oben, das in seinem ausgefahrenen Modus gezeigt wird.
15 ist eine Draufsicht einer getrennten Länge eines Fördersystems gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem „Schubplatten"-Paketfördersegment nach 11, die andere Abführfähigkeiten einer Doppelbalgkonfiguration zeigt.
16 ist eine Querschnittsansicht der in 15 gezeigten Konfiguration, die zusätzlich einen Lufteinlass zeigt.
17 ist eine Draufsicht eines Förderabschnitts, der mehrere daran befestigte Schubplatten-Fördersegmente enthält, so dass Einzelseitenabführung bereitgestellt wird.
18 ist eine Draufsicht eines Förderabschnitt, der mehrere daran befestigte Schubplatten-Paketfördersegmente enthält, so dass Doppelseitenabführung bereitgestellt wird.
19 ist ein Seitenaufriss eines Fördersystems gemäß der vorliegenden Erfindung, das die Verwendung von Zylinderrollen zur Abstützung des Förderers umfasst.
Ausführliche Beschreibung
Es wird nunmehr ausführlicher auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen sich in sämtlichen Ansichten gleiche Zahlen auf gleiche Teile beziehen.
Allgemeine Besprechung
Der allgemeine Betrieb der Fördereinrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist wie folgt. Zunächst auf 1 Bezug nehmend, enthält die Fördereinrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung mehrere Fördersegmente 11, die durch flexible Halsteile 14 (siehe 4) aneinander befestigt sind, wobei letztere ein Seitwärtsschwenken der Fördersegmente 11 bezüglich einander gestatten. Dank dieser Fähigkeit, bezüglich einander zu schwenken, können die Fördersegmente 11 entlang einer gekrümmten oder sogar serpentinenförmigen Bahn bewegt werden, wie zum Beispiel bei 19 in 2 gezeigt. Die Fördersegmente 11 sind zum Abstützen (entweder direkt oder indirekt, wie unten ausführlich besprochen) von Paketen 20 oder anderen Objekten konfiguriert, wodurch sie es dem Fördersystem 10 gestatten, die Pakete ebenfalls entlang einer gekrümmten oder serpentinenförmigen Bahn zu bewegen und sie daraus auszustoßen.
Die allgemein als 11 bezeichneten Paketfördersegmente des serpentinenförmigen Fördersystems 10 können verschiedene besondere Konfigurationen annehmen. Im Falle der 3 – 7 kann ein Kippschalen-Paketfördersegment 50, das durch vertikale Balgglieder 54 gestützte Schalen wie 51 enthält, verwendet werden, so dass ein oben auf die Schale platziertes Paket bei gezieltem Kippen der Schale durch den Balg zumindest teilweise unter dem Einfluss von Schwerkraft herunterrutscht.
Die 11 – 19 zeigen eine andere Paketfördersegmentart, ein „Schubplatten"-Fördersegment 100, bei dem zwei oder mehr horizontal wirkende Balgglieder bezüglich der Oberseite der Basis 102 des Schubplattenfördersegments 100 befestigt sind, um auf ein sich oben auf der Oberseite der Basis 102 befindendes Paket eine Schubfunktion auszuüben, so dass es von der Basis 102 herunterrutscht.
Das Fördersystem 10 kann auch die Verwendung von Seitentreibscheiben 30 (siehe 1, 3 und 5) oder eines Gurts 70 (siehe 8 – 10) beinhalten, um die einzelnen Seitenränder der Paketfördersegmente zu ergreifen und anzutreiben. Wenn diese Seitenränder 13 durch Kerben voneinander beabstandet sind und Scheiben 30 verwendet werden, können sich die Scheiben auf der „Innenseite" der Bahnkurve befinden, wo die Kerben oftmals im wesentlichen oder vollständig geschlossen sind. Wenn ein Gurt verwendet wird, ist es nicht ganz so kritisch, dass die Kerben geschlossen sind. Der Gurt kann nämlich auf der Innenseite der Bahnkurve oder auch entlang einem geraden Teil der Kurve verwendet werden.
Es versteht sich, dass diese Serpentinenfähigkeit für Fördersystemkonstrukteure einen deutlichen Vorteil bietet, da sie dadurch nicht auf die Verwendung von geraden Förderbahnen beschränkt werden. Des weiteren gestattet sie die Verwendung eine „Karussell"-Fördersystems, das eine durchgehende Stützschleife für die Abstützung und Beförderung von Paketen bereitstellt, die es den Paketen praktisch gestattet, für mehr als einen der Prozesszyklen des Förderers auf diesem zu bleiben. Dies ist von Fördersystemen mit „Ober- und Untertrum" zu unterscheiden, bei denen der Förderer die halbe Zeit nach oben weist (und verwendet werden kann), aber die andere Hälfte der Zeit nach unten weist (und nicht verwendet werden kann). In der Regel werden bei einer solchen Konfiguration Antriebs- und Laufrolen mit im wesentlichen horizontaler Achse zum Abstützen und Antreiben des Förderers verwendet.
Ausführlichere Besprechung
A. Allgemeine Auslegungen (1 – 2)
Wie in 1 gezeigt, enthält die Fördereinrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung mehrere Fördersegmente 11, die durch flexible Halsteile 14 (siehe 4) aneinander befestigt sind, die es den Fördersegmenten 11 gestatten, bezüglich einander seitwärts zu schwenken. Dank dieser Fähigkeit, bezüglich einander zu schwenken, können die Fördersegmente 11 entlang einer ovalen Bahn mit Kurven und geraden Teilen, wie in 1 gezeigt, bewegt werden und sich des Weiteren entlang einer in 2 bei 19 gezeigten serpentinenförmigen Bahn bewegen. Die Fördersegmente 11 sind so konfiguriert, dass sie Pakete 20 oder andere Objekte (entweder direkt oder indirekt, wie unten ausführlicher besprochen) abstützen, wodurch sie gestatten, dass das Fördersystem 10 ebenfalls die Pakete entlang einer gekrümmten oder serpentinenförmigen Bahn bewegt. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind sowohl die Fördersegmente 11 als auch die flexiblen Halsteile 14 Teil ein und desselben flexiblen Fördergurts, obgleich auch andere getrennte Konfigurationen in Betracht kommen.
Wie in 1 gezeigt, kann die Bahn der Paketfördersegmente oval sein und neben verschiedenen Ausgangsrutschen, wie zum Beispiel 26, verlaufen. Innerhalb einer Ladestation 25 können Pakete von den Ladepositionen 25P auf den Paketfördersegmenten 11 angeordnet werden. Diese Ladepositionen 25P können von Bedienpersonen eingenommen werden, die die Pakete von Hand oben auf den Paketfördersegmenten anordnen, oder sie könnten als Alternative mechanische Mittel wie im Stand der Technik bekannt sein.
Die flexiblen Halsteile sind ein wichtiger Teil der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt, können die Paketfördersegmente 11 entlang einer Bahn laufen, die gerade Teile sowie Kurven enthält, wodurch erforderlich ist, dass die Paketfördersegmente 11 bezüglich einander zur Seite schwenken, wenn sie von dem gekrümmten Teil auf den geraden Teil oder umgekehrt übergehen. Die in den flexiblen Halsteilen 16 vorhandenen Kerben 15 bilden einen Zwischenraum, um ein solches Seitwärtsbiegen zu erleichtern.
Es wird nunmehr auch auf die 4 und 5 Bezug genommen, bei, denen es sich um ausführlichere ähnliche Draufsichten des Förderers gemäß der vorliegenden Erfindung handelt und die eine besondere Art von Paketfördersegment 50 darstellen, das mit den flexiblen Halsteilen 14 verwendet wird.
4 zeigt eine „geradlinige" Länge des Förderers 10, das heißt die Form, die der Förderer bei Verlauf entlang einer geradlinigen Bahn annimmt. Bei einer solchen Konfiguration besitzen die Kerben 15 in den flexiblen Halsteilen 14 unabhängig davon, auf welcher Seite sie sich befinden, praktisch die gleiche Form.
5 zeigt die Form der Fördererlänge beim Verlauf um eine Kurve. Wie in 5 zu sehen, neigen die „inneren" Kerben des Fördergurts dazu, fast oder vollständig geschlossen zu sein, wodurch sie der Schwenkwirkung Rechnung tragen. Ebenso neigen die „äußeren" Kerben bei Biegen entlang dem flexiblen Halsteil 14 dazu, weiter geöffnet zu sein.
Es versteht sich, dass die flexiblen Halsteile des Fördersystems über ihre Lebensdauer hinweg einer hohen Beanspruchung ausgesetzt sein können, weil sie bei Durchführung von Kurvenübergängen wiederholt gebogen werden und weil es ihre reduzierte Konfiguration erforderlich macht, dass sich ihr schmalster Querschnitt nicht nur biegt, sondern auch eine bedeutende Last trägt. Deshalb ist es als bevorzugt angesehen worden, eine zusätzliche Verstärkung in Form von KEVLAR- oder Stahlverstärkungen einzubauen, wie in 6 gezeigt. Wie in 6 gezeigt, kann ein länglicher Verstärkungsstreifen 17 (durch Kleben oder ein anderes geeignetes Mittel) an einer Seite des gekerbten, sonst aber herkömmlichen, Fördergurts befestigt werden, so dass der Verstärkungsstreifen für zusätzliche Verstärkung in der Mitte des Gurts sorgt, bei der es sich um den Teil handelt, der gebogen wird und jegliche Zug- oder Drucklast trägt. Des weiteren zeigt 6 eine Außenrandbegrenzung 58 und eine angetriebene Randscheibe 30, die später ausführlicher besprochen werden.
Die Randgreifscheiben (3, 5 – 7)
Wie oben erwähnt und allgemein auf die 3, 5 – 7 Bezug nehmend, kann das Fördersystem 10 die Verwendung von Randantriebsscheiben 30 umfassen, die die einzelnen Seitenränder der Paketfördersegmente ergreifen und bewirken, dass sich der Förderer entlang seiner Bahn bewegt. Wenn diese Seitenränder 13 durch Kerben 15 beabstandet sind und wenn Scheiben 30 verwendet werden, können sich die Scheiben auf der „Innenseite" der Bahnkurve befinden, wo die Kerben dazu neigen, im wesentlichen oder vollständig geschlossen zu sein. Dies ist insofern von Vorteil, dass das teilweise oder vollständige Schließen der durch die Kerben gebildeten Spalten einen im wesentlichen oder vollständig durchgehenden Rand bereitstellen kann, der von den Randantriebsscheiben 30 „gesehen" wird. Bei der in den 1 und 5 gezeigten Konfiguration sind die Kerben vollständig geschlossen, so dass von den Antriebsscheiben ein durchgehender Rand „gesehen" wird. Bei der in 10 gezeigten Konfiguration sind die Kerben nicht vollständig geschlossen.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nach der Darstellung in 1 sind die Seitenränder der Fördersegmente 11 nicht gerade, sondern leicht nach innen „gehöhlt", so dass durch die Innenränder der Fördersegmente, wenn sie jede Halbkurve durchlaufen, ein Halbkreis oder im wesentlichen konstanter Radius definiert wird. Dadurch wird ein im wesentlichen gleichmäßiger Rand zum Antrieb durch die Scheiben 30 bereitgestellt. Jedoch können die Scheiben 30 federbelastet sein, um leichten Schwankungen aufgrund von Toleranzen und Verschleiß Rechnung zu tragen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform definieren die Kerben einen Winkel von sieben Grad (7°), der Verstärkungsstreifen weist eine Breite von ca. 1,5 Zoll auf und die Seitenbeabstandung der Kerbspitzen beträgt ebenfalls 1,5 Zoll. Der Abstand der Kerben beträgt sechzehn (16) Zoll von Mitte zu Mitte, und es wird einem Drehradius von 20 Fuß bei vollem Schließen der Kerben auf der Innenseite Rechnung getragen. Bei dem Verstärkungsstreifen handelt es sich um einen herkömmlichen Stahl- oder KEVLAR-Verstärkungsgurt.
Bei der in 1 gezeigten Konfiguration sind diese Randantriebsscheiben 30 auf der Innenseite der Förderbahn entlang dem Innenrand der Gurtbahn angeordnet, wie in 1 gezeigt. Unter Bezugnahme auf 2 ist jedoch zu sehen, dass die Randantriebsscheiben 30 auch auf der Außenseite der Förderbahn angeordnet sein können, während sie sich gleichzeitig auf der Innenseite einer bestimmten Förderbahnkurve befinden.
In den 5, 6 und 7 ist an der Außenseite der gekrümmten Bahn eine Randbegrenzung 58 vorgesehen, um die Bewegung der Fördersegmente, während sie durch die Randscheiben- getrieben werden, seitlich zu begrenzen. Deshalb werden die Paketfördersegmente zwischen den Randscheiben 30 und der Außenbegrenzung 58 aufgenommen und durch die Kraft der Randscheiben 30 dazwischen bewegt. Es versteht sich jedoch, dass die Außenrandbegrenzungen, wie zum Beispiel 58, an vielen verschiedenen Stellen. entlang der Fördergurtbahn verwendet werden können, und zwar nicht nur zur Bereitstellung des obenerwähnten Aufnahmemerkmals, sondern auch, wie in 11 gezeigt, zur Bereitstellung einer Haltefunktion, die erforderlich sein kann, um einer Seitwärtskraft entgegenzuwirken, die während einer später in dieser Anmeldung besprochenen dynamischen Schubfunktion auf den Gurt ausgeübt wird. Schließlich können Randbegrenzungen, wie zum Beispiel 58, entlang Gurtteilen verwendet werden, die aus anderen Gründen einer gewissen Führung bedürfen. Zum Beispiel könnte es erforderlich sein, zwei zusammenwirkende, nach innen gerichtete Randbegrenzungen 58 zu verwenden, um die Gurtausrichtung an einer bestimmten Stelle entlang seiner Bahn zu begünstigen.
Der Gurt (8 – 10)
Wie oben erwähnt, kann das Ergreifen und Treiben der gekerbten Seiten des Förderers durch Randtreibscheiben 30, wie oben besprochen, erfolgen, oder als Alternative durch Verwendung eines durchgehenden gezahnten Randantriebsgurts 70, der in den 8 – 10 gezeigt wird.
8 zeigt einen getrennten, weggeschnittenen Abschnitt eines gezahnten Gurts 70. Der gezahnte Gurt 70 enthält einen gezahnten Teil 72 und einen Kanalteil 76, die auf laminierte Weise miteinander verbunden sind. Der gezahnte Teil 72 besteht bei der bevorzugten Ausführungsform aus herkömmlichem Polyestergurtmaterial und der Kanalteil 76 aus Urethan.
Der Kanalteil 76 ist so konfiguriert, dass er Aufbaurandsegmente 78 (siehe 9) in Eingriff nimmt, die am Gurtrand der Fördersegmente 11 befestigt sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform bestehen die einzelnen Aufbaurandsegmente 78 aus Urethan.
Es wird nunmehr auf 10 Bezug genommen, die die Verwendung mehrerer Scheiben zum Antrieb eines gezahnten Endlosgurts 70 darstellt. Der gezahnte Gurt 70 wird durch eine Antriebsscheibe 62 des gezahnten Gurts angetrieben, und Mitläuferscheiben 64, die sich am Innenrand der Bahn des gezahnten Gurts befinden, halten den gezahnten Gurt in seiner geeigneten Bahn. Des weiteren sind eine Umlenkscheibe 66 und eine Haltescheibe 65 in Kontakt mit dem Gurt 70 gezeigt.
Die Scheiben 62, 64, 66 und 65 sind so ausgerichtet, dass ihre Drehachsen alle im wesentlichen vertikal verlaufen, so dass der gezahnte Endlosgurt 70 in einer Ebene liegt, die im wesentlichen parallel zur Ebene der Förderstützflächen verläuft. Die Antriebsscheibe 62, die Mitläuferscheiben 64 und die Umlenkscheibe 66 liegen in der in 10 gezeigten Ansicht entlang einer allgemein gekrümmten Bahn neben der Seite der Bahn der allgemein mit 11 bezeichneten Paketfördersegmente.
Wie oben erwähnt, ist der durch den ausgekehlten Endlosteil 76 des gezahnten Endlosgurts definierte Endloskanal 76c so konfiguriert, dass er mehrere Aufbaurandsegmente 78 in Eingriff nimmt, die an entsprechenden mehreren Paketfördersegmenten 11 befestigt sind. Bei der in den 8 und 9 gezeigten Konfiguration werden die Kanäle 76C durch drei Wandflächen, nämlich eine mittlere Wandfläche und zwei sich nach außen verjüngende Wandflächen, definiert. Diese drei Flächen sind so konfiguriert, dass sie entsprechende drei Flächen, die sich entlang der im Randbereich liegenden Außenkante des Aufbaurandsegments 78 befinden, in Reibeingriff nehmen. Dieser Reibeingriff reicht dazu aus zu bewirken, dass Fördersegmente, wie zum Beispiel 11, beim Antrieb des gezahnten Gurts 70 durch zum Beispiel die Antriebsscheibe 62 entlang ihrer Bahn bewegt werden.
Wie oben erwähnt, ist der gezahnte Endlosgurt 70 zum Eingriff und Antrieb von mehr als einem Paketfördersegment 11 auf einmal konfiguriert. Bei der in 10 gezeigten Konfiguration nimmt der Endlosgurt 70 mindestens fünf (5) getrennte Aufbauränder von fünf (5) Paketfördersegmenten 11 in Eingriff. Bei der in 10 gezeigten Konfiguration ist auch zu erkennen, dass die oben besprochenen Kerben „auf der Innenseite" nicht vollständig geschlossen sind. Der Gurt 70 neigt jedoch dazu, diese Kerben zu „überbrücken".
Es versteht sich, dass sich der gezahnte Endlosgurt nicht auf der Innenseite der Förderbahnkurve befinden muß, wie in 10 gezeigt. Der Gurt 70 könnte sich stattdessen neben den Fördersegmenten 11 befinden, während sie auf einem geraden Bahnsegment laufen, oder der Gurt 70 könnte sich sogar auf der Außenseite der Kurve befinden.
Des weiteren versteht sich, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung des Weiteren in Betracht kommt, dass sich der gezahnte Endlosgurt in direktem Kontakt mit dem Seitenrand eines Fördergurts befindet, das heißt, kein Aufbaurand verwendet werden würde.
Vertikaler Balg (3, 6 – 7)
Wie oben erwähnt, können die allgemein mit 11 bezeichneten Paketfördersegmente des serpentinenförmigen Fördersystems 10 verschiedene besondere Konfigurationen annehmen. Eine solche Konfiguration ist in den 3 – 7 gezeigt. Diese Figuren zeigen ein Kippschalen-Paketfördersegment 50, das kippbare Schalen, wie zum Beispiel 51, enthält, die durch vertikale Balgglieder 54 gestützt werden, die so verwendet werden können, dass beim Kippen der Schale durch den Balg ein oben auf der Schale angeordnetes Paket zumindest teilweise unter dem Einfluss von Schwerkraft von der Schale herunterrutscht. Die Fördersegmentbasis 52 (die bei einer bevorzugten Ausführungsform aus einem herkömmlichen flexiblen Fördergurtmaterial besteht) definiert Balganschlüsse 56, die einen Luftdurchgang dort hindurch zu entsprechenden Bälgen 54 zur Bewirkung ihres Aufblasens, wie unten ausführlich besprochen, erleichtern. Ein solcher Anschluss 56 lässt Luft durch, so dass unter einem relativ geringen Druck durch den Anschluss geblasene Luft das Aufblasen und Expandieren seines zugehörigen Balgglieds unter Bewirkung einer Aufwärtsbewegung der Schale erleichtert. Unter der Annahme, dass nur ein Balg aufgeblasen wird, wird dadurch die Schale 51 gekippt, wodurch eine Rutschbewegung eines Pakets von der oberen Seite der Schale 51 gestattet wird (siehe 7).
Die 6 und 7 zeigen beide ähnliche Ansichten, wobei 6 die Konfiguration vor dem Aufblasen eines der Bälge 54 und 7 einen der Bälge im aufgeblasenen Zustand zeigt. 7 zeigt das Öffnen eines der Luftventile 24, wodurch Luft in einen entsprechenden der beiden Bälge 54 strömen kann. Dadurch wird bewirkt, dass die zugehörige Seite der Schale 52 höher angehoben wird als die andere Seite der Schale, wodurch das Paket von der geneigten Schalenfläche rutscht. Bei der in 7 gezeigten Konfiguration rutscht das Paket von der Seite mit der oben beschriebenen Außenrandbegrenzung 58 herunter.
Vorübergehend auf die 4 und 5 Bezug nehmend, ist ersichtlich, dass die Anschlüsse 56, die die Luft zu ihren zugehörigen Bälgen zuführen, tränenförmig sind. Der Grund dafür besteht darin, dass darunter einem runden Anschluss die Zuführung von Luft auf kontrollierte, allmähliche Weise gestattet werden soll. Der „Schwanz"-Teil der Träne trifft als erstes auf das runde Loch darunter.
Horizontaler Balg (11 -19)
Bei einer anderen besonderen Art des in 1 allgemein mit 11 bezeichneten Paketfördersegments kann es sich um ein „Schubplatten"-Fördersegment handeln, das in den 11 – 19 bei 100 gezeigt wird. Bei dieser Ausführungsform sind zwei oder mehr horizontal wirkende Balgglieder bezüglich der Oberseite der Basis 102 des Schubplattenfördersegments 100 befestigt, um für ein sich auf der Oberseite der Basis 102 befindendes Paket eine Schubfunktion bereitzustellen, so dass es von der Fördersegmentbasis geschoben wird.
Nunmehr besonders auf 11 Bezug nehmend, enthält die Konfiguration 100 eine Basis 102, ein Kammergehäuse 103, Balgglieder 106 und eine Schubplatte 104. Das Luftkammergehäuse 103 des Schubplattenfördersegments 100 ist an der oberen Fläche der Basis 102 befestigt und ist so konfiguriert, dass es unter die Randbegrenzung 58 paßt. Das Luftkammergehäuse 103 definiert eine innere Luftkammer 105, der durch einen Kammereinlassanschluss 103 Luft zugeführt wird und die selbst Luft zwei Kammerauslassanschlüssen 107 zuführt. Jeder der beiden Kammerauslassanschlüsse 107 führt einem der beiden horizontal ausgerichteten Glieder 106 Luft aus der Kammer 105 zu. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Basis 102 aus flexiblem Fördergurtmaterial.
Die Balgglieder 106 funktionieren derart, dass sie sich bei Einleitung von Luft entlang ihrer Länge ausdehnen, so dass ihre beiden Enden entlang der Breite des Paketfördersegments 100 getrennt werden. Die Balgglieder 106 befinden sich nebeneinander in paralleler Beziehung, und ein Ende von jedem Balgglied ist am Luftkammergehäuse 103 und das andere Ende an der Schubplatte 104 befestigt. Bei Erregung der Balgglieder 106 aus ihrer in den 11 und 13 gezeigten eingezogenen Position in ihre in den 12 und 14 gezeigte ausgefahrene Position wird die Schubplatte 104 selbst im wesentlichen quer über die Breite der Basis 102 des Schubplattenfördersegments 100 geschoben. Sollte ein Paket neben der Schubplatte 104 auf der Basis 102 positioniert sein, wird es durch die Balgglieder 106 von der Basis abgeführt, wie in 16 gezeigt. Die Erregung der Balgglieder erfolgt durch Öffnen eines Ventils, wie zum Beispiel 116, aus seiner in 11 gezeigten Position in seine in 12 gezeigte Position.
Wie in den 13 und 14 gezeigt, enthält das Fördersegment 100 ein Einziehkabel 110, das von einem Einziehkabelgehäuse 112 aus ausgefahren und zusammengezogen wird. Das Einziehkabelgehäuse 112 ist bezüglich des Luftkammergehäuses 103 und somit der Basis 102 befestigt. Das Einziehkabel 110 ist im Einziehkabelgehäuse 112 so angebracht, dass eine Zugkraft an das Kabel 110 angelegt wird, so dass fortwährend eine Zugwirkung auf die Schubplatte ausgeübt wird, die dazu neigt, sie aus ihrer ausgefahrenen Position nach den 12 und 14 in ihre eingezogene Position nach den 11 und 13 zurückzuziehen. Die durch das Einziehkabel 110 ausgeübte Kraft reicht dazu aus, den Balg nur dann einzuziehen, wenn er nicht erregt ist.
Bei den 13 und 14 handelt es sich um Draufsichten einer Konfiguration 100, die die bei einer solchen Ausführung mögliche „Doppel"-Funktion darstellen. Es versteht sich jedoch, dass ein, zwei oder sogar mehr Bälge bei einer bestimmten Ausführung verwendet werden können. Der Anschluss 106 wird in den 13 und 14 in einer länglichen Konfiguration gezeigt, damit Luft über einen längeren Zeitraum in die Luftkammer 105 eintreten kann, als wenn der Anschluss einfach rund wäre, so wie der Einlassanschluss 103 breit ist.
15 zeigt die Fähigkeit des Förderers gemäß der vorliegenden Erfindung, entweder eine abgewinkelte oder eine gerade („quadratische") Abführung einzuleiten, indem die Bälge auf gleichmäßige Weise, wie bei dem am weitesten rechts liegenden Segment, oder auf nichtgleichmäßige Weise mindestens über einen Teil ihres Hubs, wie beim mittleren Segment gezeigt, ausfahren können. Dies könnte durch einen kontrollierten Luftstrom nach Bedarf erfolgen.
17 zeigt eine Einzelseitenabführung der Pakete. 19 zeigt eine Doppelseitenabführung der Pakete.
Es versteht sich, dass die etwas starre Form der Luftkammern, die oben auf den ansonsten flexiblen Paketfördersegmenten 11 von 17 befestigt sind, Fördereraufbauten mit „Ober- und Untertrum", die einen zylindrischen Förderantrieb und Laufrollen verwenden, unpraktisch machen könnte. Deshalb zeigt 18 die Verwendung von sechseckigen Antriebsrollen 115, die solchen Konfigurationen mit Ober- und Untertrum Rechnung trägt.
Es versteht sich, dass eine solche Konfiguration mit Ober- und Untertrum die oben besprochenen Kerben nicht verwenden müßte, sondern stattdessen könnte auch ein herkömmlicher, nichtgekerbter Fördergurt zur Abstützung von Anordnungen wie 100 darauf verwendet werden.
19 zeigt eine alternative Konfiguration, die mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Bei dieser Konfiguration können statt des Stützens durch ein Element, das im wesentlichen ein herkömmlicher gekerbter flexibler Fördergurt ist, massive Plattformen verwendet werden, um die Balganordnungen zu stützen und die Paketstützflächen in jedem Paketstützsegment 11 bereitzustellen.
Die starren Plattformen sind durch flexible Verbinder 111 miteinander verbunden, die derart sein können, wie in der am eingereichten gleichzeitig anhängigen eigenen Anmeldung (auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird) mit dem Titel "Automated Lateral Translation Conveyor" [Automatisierter lateraler Translationsförderer] beschrieben, wobei es sich im wesentlichen um Gummiverbinder handelt, die jeweils zwei einander gegenüberliegende Steckflansche enthalten, die in in den Randenden der Plattformen ausgebildete Aufnahme-„Kerben" passen und zwei benachbarte Plattformen miteinander verbinden. Die Verbinder können auch einen über ihre Länge verlaufenden länglichen Zahn umfassen, der durch einen durch ein Antriebsglied, wie zum Beispiel eine Rolle, definierten Schlitz so angetrieben werden kann, dass die Plattformen durch die flexiblen Verbindungsteile vom Antriebsmittel getrennt werden, während sie immer noch mittels des Antriebsmittels durch die Verbindungsteile angetrieben werden. Dies ist für eine Konfiguration mit „Ober- und Untertrum" wie oben beschrieben geeignet.
Alternative Konfigurationen
Falls gewünscht, könnte der Verstärkungsstreifen 17 unterhalb des Gurts anstatt oben auf diesem angeordnet werden, wie in 6 gezeigt. Bei einer solchen Konfiguration würde sich eine flache Stützfläche nicht dazu eignen, den Förderer zu stützen, sondern es könnte ein (nicht gezeigter) nach oben weisender Schlitz zur Aufnahme des Streifens vorgesehen werden. Eine solche Schlitz/Streifen-Kombination könnte sogar zur Aufnahme von lateralen Seitenkräften am Gurt verwendet werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass einer der beiden Anschlüsse von 13 eine andere Größe aufweisen kann, um es der Seite der Schubplatte mit dem kleineren Loch zu gestatten, hinter der dem größeren Loch entsprechenden Seite zu „liegen". Die könnte auch durch Bereitstellung eines Einsatzes zur Reduzierung der Größe des Lochs erreicht werden.
Des weiteren versteht sich, dass die Luftkammer 105 eine (nicht gezeigte) zweiteilige Konfiguration aufweisen könnte, wobei zwei Einlasslöcher anstatt nur eines und zwei Luftkammern (die jedem Balg entsprechen) vorhanden sind, um verschiedene gezielte dynamische Wirkungen der entsprechenden Bälge zu gestatten.
Des weiteren versteht sich, dass die in 1 gezeigten Paketfördersegmente 11 keine Paketabführfähigkeiten aufweisen könnten; die Segmente könnten einfach bloße Fördergurtsegmente sein, die einfach Pakete darauf abstützen und sich für Empfang und Abführung auf externe Mittel verlassen.
Konstruktionsmaterialien
Wie oben bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erwähnt, kann ein flexibler Endlosgurt aus Polyester verwendet werden, der die Fördersegmente 11 und die flexiblen Halsteile 14 aufweist. Eigentlich könnte man sich unter einer solchen Konfiguration die Ausführung als einen flexiblen Gurt vorstellen, der entlang seinen Längsseiten „gekerbt" ist, um die obenerwähnten Biegemerkmale bereitzustellen. In diesem Zusammenhang sollte erwähnt werden, dass die flexible Beschaffenheit eines solchen Gurts zu einem gewissen Biegen innerhalb der Paketfördersegmente 11 selbst führen könnte, obgleich erwogen wird, dass der Großteil des Biegens an der zwischen den Kerben 15 liegenden Stelle erfolgt.
Der Balg kann aus herkömmlichem Polyestergewebe hergestellt sein. Die Luftkammer 103 (zum Beispiel in 11) kann aus Kunststoff, Glasfaser, Urethan bestehen und extrudiert und an ihren Enden verschlossen sein.
Schlussbemerkung
Obgleich diese Erfindung mit besonderen Einzelheiten unter Bezugnahme auf die offenbarten Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht sich, dass viele Variationen und Modifikationen durchgeführt werden können, die im Gedanken und Schutzbereich der Erfindung liegen, wie er in den beigefügten Ansprüchen beschrieben wird.

Claims

Fördereinrichtung (10), die mindestens eine Paketstützfläche zur Beförderung eines darauf angeordneten Pakets (20) von einer ersten zu einer zweiten Stelle definiert, wobei die Einrichtung (10) Folgendes umfasst: einen stationären Rahmen; einen Paketbeförderungsteil, der sich entlang einer variabel gekrümmten Bahn (19) bezüglich des Rahmens zur Definition der Stützfläche bewegen kann und eine bewegliche Stützbasis (52) mit mehreren Fördersegmenten (11) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (10) weiterhin Folgendes umfasst: flexible Verbindungshalsteile (14) zwischen den Fördersegmenten (11); eine auf der Stützbasis (52) angeordnete Kippschale (51); Kraftübertragungsmittel, die ein Balgglied (54) zwischen der Kippschale (51) und der Stützbasis (52) zur Übertragung von Kraft auf die Kippschale (51) enthalten, so dass die Kippschale (51) bezüglich der Stützbasis (52) kippbar ist, so dass ein auf der Kippschale (51) angeordnetes Paket unter dem Einfluss von Schwerkraft zumindest teilweise herunterrutschen kann.
Fördereinrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der das Balgglied (54) eine im Wesentlichen vertikale Ausdehnungs- und Einziehachse aufweist.
Fördereinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Paketstützfläche (52) eine im Wesentlichen horizontale Fläche aufweist.
Fördereinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und weiterhin mit einem zweiten Balgglied (54) parallel zum ersten Balgglied (54).
Fördereinrichtung (10), die mindestens eine Paketstützfläche zur Beförderung eines darauf angeordneten Pakets (20) von einer ersten Stelle zu einer zweiten Stelle definiert, wobei die Einrichtung (10) Folgendes umfasst: einen stationären Rahmen; einen Paketbeförderungsteil, der sich entlang einer variabel gekrümmten Bahn (19) bezüglich des Rahmens zur Definition der Stützfläche bewegen kann und eine bewegliche Stützbasis (102) mit mehreren Fördersegmenten (11) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (10) weiterhin Folgendes umfasst: flexible Verbindungshalsteile (14) zwischen den Fördersegmenten (11); ein Schubglied (104) und ein Luftkammergehäuse (103), die auf der Stützbasis- (102) positioniert sind; und Kraftübertragungsmittel, die ein Balgglied (106) zwischen dem Schubglied (104) und dem Luftkammergehäuse zur Übertragung von Kraft auf das Schubglied (104) enthalten, so dass sich das Schubglied (104) über die Basis (102) bewegt und dahingehend betätigbar ist, ein auf der Stützbasis (102) befindliches Paket (20) in Eingriff zu nehmen und von der Stützbasis (102) herunterzuschieben.
Fördereinrichtung (10) nach Anspruch 5, bei der das Balgglied (106) eine im Wesentlichen horizontale Ausdehnungs- und Einziehachse aufweist.
Fördereinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Paketstützfläche (52, 102) eine im Wesentlichen horizontale Fläche ist.
Fördereinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und weiterhin mit einem zweiten Balgglied (106) parallel zum ersten Balgglied (106).
Fördereinrichtung (10) nach Anspruch 8, die weiterhin ein Einziehkabel (110) enthält, das zwischen den Balggliedern (106) vorgesehen und mit dem Schubglied (104) verbunden ist.