DE2909292C2 - Aufgabevorrichtung zum Aufgeben einzelner Stückgüter auf einen angetriebenen Aufnahmeförderer - Google Patents
Aufgabevorrichtung zum Aufgeben einzelner Stückgüter auf einen angetriebenen AufnahmefördererInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Aufgabevorrichtung zum Aufgeben einzelner Stückgüter auf einen angetriebenen
Aufnahmeförderer, dessen Fördergeschwindigkeit von der Ursprungsgeschwindigkeit der Stückgüter wesentlich
abweicht, insbesondere auf einen Stetigförderer wie beispielsweise einen Kippschalenförderer, auf dem die
Stückgüter jeweils nach dem Aufgeben eine definierte Lage einnehmen müssen.
Anlagen mit einem Aufnahmeförderer, der von einem oder mehreren Aufgabeförderern mit Stückgütern beschickt
wird, v/erden beispielsweise als Paket-Verteilanlagen im Postdienst verwendet, um Postpakete nach bestimmten
Merkmalen — wie z. B. Postleitzahlen, Zustellbezirksnummerni
o. dgL — zu sortieren, wobei Pakete mit gleichen Merkmalen an sog. Endstellen gesammelt
werden, bei denen es sich um Behälter handeln kann, die von den die Verteilung vornehmenden Aufnahmeförderern
beispielsweise über Rutschen beschickt und nach Erreichen eines bestimmten Füllungsgrades
oder Zeitabschnittes beispielsweise von Hand
ίο geleert werden.
Um eine funktionssichere Arbeitsweise derartiger Anlagen zu gewährleisten, ist es erforderlich, daß die
Pakete während ihres Transportes auf dem Aufnahmeförderer genau den definierten Liegeplatz einnehmen.
der ihnen mittels der Steuerung der Anlage zugewiesen worden ist, wobei diese Zuweisung über auch als Eingabeförderer
bezeichnete Aufgabevorrichtungen erfolgt, welche vor dem definierten Aufgeben auf den Aufnahmeförderer
auch den jeweiligen Transport der Pakete
vom Arbeitsplatz eines sog. Eingebers bis zur Übergabestelle
auf den A.uliiahmeförderer durchführen.
Zwar können beispielsweise in der Art von Kippschalenförderern ausgebildete Aufnahmeförderer, deren
Liegeplätze für aufzunehmende Stückgüter (z. B. Pakete) bereits von vornherein durch die mechanische Unterteilung
der Kippschale^ vorgegeben sind, grundsätzlich ohne Einsatz von Aufgabenvorrichtungen von
Hand beschickt werden, doch ist eine solche Arbeitsweise nur bis zu bestimmten Fördergeschwindigkeiten von
Aufnahmeförderern durchführbar, die etwa bei 1 m/s liegt, da anderenfalls am Eingeber vorbeigeförderte
freie Schalen von diesem zu häufig verfehlt werden. Hierdurch wird aber die mögliche Arbeitskapazität derartiger
Aufnahmeförderer, deren mögliche Fördergeschwindigkeit erheblich höher liegt, unnötig und damit
in unerwünschter Weise beschränkt, wobei hinzukommt, daß die Beclienungspersonen (Eingeber) bei einer
solchen Arbeitsweise mit der auf Dauer anstrengenden Förderaufgabe belastet sind.
Es ist daher erheblich zweckmäßiger die Beschickung derartiger Aufnahmeförderer durch Aufgabevorrichtungen
durchführen zu lassen, wie sie auch bereits zum Einsatz gekommen sind, wobei bekannte Aufgabevorrichtungen
der hier in Rede stehenden Art die Beschleunigting der Stückgutteile (z. B. Pakete) von der Ursprungsgeschwindigkeit
Null auf eine dem Aufnahmeförderer angepaßte Geschwindigkeit in möglichst kurzer
Zeit und auf einem r.iöglichst kurzen Weg bewirken, um Liegefehler auf dem Aufnahmeförderer sowie die
Gefahr eines Kippens der Stückgutteile kleinzuhalten. Auf diese Weise können indes nur Endgeschwindigkeiten
von maximal 1,1 m/s erreicht werden, wenn man für den Betriebsabiaul nicht tragbare Störungen vermeiden
will. Derartige Endgeschwindigkeiten liegen aber wenigstens um 50% unter der ohne weiteres erreichbaren
Fördergeschwindigkeit üblicher Aufnahmeförderer, so daß eine derartige Lösung schon unter wirtschaftlichen
Gesichtspunkten unbefriedigend ist.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Aufgabevorrichtung gemäß der Gattung des
Anspruchs 1 zu schaffen, mittels welcher auch bei höheren Fördergeschwindigkeiten des Aufnahmeförderers
eine einwandfreie definierte Übergabe von der Aufgabevorrichtung aui den Aufnahmeförderer zu erzielen
ist.
Die Lösung diener Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Förderbahn der Aufgabevorrichtung eine
vorgegebene Beschleunigungsstrecke aufweist, längs
welcher ein an einer am Anfang der Beschleunigungsstrecke liegenden Startlinie befindliches Stückgut mittels
des jeweils von einem Startimpulsgeber des Aufnahmeförderers aktivierten Antriebes der Aufgabevorrichtung
so zu beschleunigen ist, daß seine in Richtung der Fördergeschwindigkeit des Aufnahmeförderers verlaufende
Geschwindigkeitskomponente am Ende der Beschleunigungsstrecke gleich der Fördergeschwindigkeit
des Aufnahmeförderers ist, wobei die jeweils von der Aufgabevorrichtung auf ein Stückgut übertragene
Beschleunigungskraft stets kleiner ist als die zwischen der Förderbahn der Aufgabevorrichtung und dem
Stückgut vorhandene Haftreibungskraft
Bei der erfmdungsgemäCen Aufgabevorrichtung, bei
der es sich normalerweise um einen Bandförderer handelt, werden die Stückgüter mithin gleichsam in einem
Start-Stop-Betrieb beschleunigt, wobei der Start durch
ein vom Aufnahmeförderer (beispielsweise bei Heranförderung einer freien Kippschale) ausgelöstes Startsignal
erfolgt, welches damit eine Synchronisation zwischen
Aufnahmeförderer und Aufgabevorrichtung sicherstellt
Dabei kann ein neben der Aufgabevorrichtung sitzender Eingeber jeweils ein Stückgut auf die zu diesem
Zeitpunkt mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise 1 m/s bewegte Aufgabevorrichtung aufgeben, welche
das Stückgut beispielsweise einem nach der Aufgabesteile quer zur Förderrichtung der Aufgabevorrichtung
verlaufenden Lichtstrahl einer Lichtschranke zuführt, welche bei Unterbrechung des Lichtstrahls eine Bremsung
der Aufgabevorrichtung bis zum Stillstand auslöst Danach wartet das Stückgut an einer am Anfang einer
Beschleunigungsstrecke liegenden Startlinie, bis der Antrieb der Aufgabevorrichtung von einem mit dem Aufnahmeförderer
zusammenwirkenden Startimpulsgeber ein Startsignal erhält, welches dann abgegeben wird,
wenn sich eine zur Beschickung geeignete Stelle des Aufnahmeförderers, also beispielsweise eine freie Kippschale,
der Übergabestelle zwischen Aufgabevorrichtung und Aufnahmeförderer nähert. Dieses hat zur Folge,
daß der Antrieb der Aufgabevorrichtung eingeschaltet wird und diese unter Mitnahme des zuvor an der
Startlinie wartenden Stückguts über eine Beschleunigungsstrecke auf eine Geschwindigkeit beschleunigt
deren in Richtung der Fördergeschwindigkeit des Aufnahmeförderers gerichtete Komponente am Ende der
Beschleunigungsstrecke gleich der Fördergeschwindigkeit des Aufnahmeförderers ist, so daß das Stückgut von
dem Aufnahmeförderer praktisch ohne Schlupf in Förderrichtung aufgenommen werden kann. Nach Erreichen
dieser Endgeschwindigkeit, deren in Richtung der Fördergeschivindigkeit des Aufnahmeförderers gerichtete
Komponente in Anpassung an die Fördergeschwindigkeit des Aufnahmeförderers beispielsweise 2,3 m/s
betragen kann, behält die Aufgabevorrichtung diese Endgeschwindigkeit in der Regel noch über einen gewissen
Zeitraum bei und kann sodann wieder auf die Normalgeschwindigkeit von beispielsweise 1 m/s abgebremst
werden, bei welcher der Eingeber das nächste Stückgut auf die Aufgabevorrichtung aufgibt, damit diese
es zur Startlinie transportiert und dort positioniert, bis der Antrieb der Aufgabevorrichtung einen neuen
Startimpuls erhält, unter Beschleunigung auf die Endgeschwindigkeit hochfährt usf.
Die Beschieunigu:;pszeit kann beim Einfahren einer
solchen Anlage eingestellt werden. Dasselbe gilt für dasjenige Zeitintervall, währenddessen die Aufgabevorrichtung
noch mit der Endgeschwindigkeit weiterfährt, um sicherzustellen, daß das Stückgut die Aufgabevorrichtung
vollständig passiert hat Außerdem kann auch die Bremszeit eingestellt werden, wobei eine konstante
Bremszeit sowie eine vorgesehene konstante Normalgeschwindigkeit
(vor und nach dem Bremsen) stets die gleiche Lage eines Stückguts zum Startzeitpunkt an der
Startlinie ergibt Bei einer konstanten Beschleunigungszeit ergibt sich weiterhin stets die gleiche Position eines
Stückguts bei Erreichen der Endgeschwindigkeit
ίο Da einerseits das für ein Arbeitsspiel erforderliche
Zeitintervall nicht so groß werden darf, daß dadurch die Arbeit des Eingebers beim Beschicken der Aufgabevorrichtung
mit Stückgütern behindert wird, andererseits aber im Hinblick auf die erforderliche definierte Lage
des Stückguts nach Obergabe auf den Aufnahmeförderer vermieden werden soll, daß das Stückgut auf der
Aufgabevorrichtung gleitet oder/und kippt wählt man unter Berücksichtigung der letztgenannten Bedingung
eine diese berücksichtigende möglichst große Beschleunigung, die mithin kleiner sein muß al? Has Produkt aus
dem Reibbeiwert μ und der Erdbeschleunigung g. Handelt
es sich bei der Aufgabevorrichtung um einen Bandförderer mit einem verhältnismäßig griffigen Gurt so
läßt sich als realistischer, sicherer Wert für den Reibbeiwert μθ,5 ansetzen, so daß man mit Sicherheit Schlupffreiheit
erreicht, wenn die Beschleunigung der Stückgüter auf der Beschleunigungsstrecke nicht größer eingestellt
wird als etwa 5 m/s2.
Wie eine einfache Rechnung ergibt, berücksichtigt ein solcher Wert auch zugleich die weiterhin vorgegebene Bedingung, daß es nicht zu einem Kippen (um die in Förderrichtung gesehen rückwärtige untere Kante) der Stückgüter auf der Aufgabevorrichtung kommen soll. LJm dieses zu verhindern, darf die von der Aufgabevorrichtung auf ein Stückgut ausgeübte Beschleunigung nicht größer werden als das Produkt aus der Erdbeschleunigung g und dem Quotienten aus dem Schwerpunktabstand zur Kippkante zur Schwerpunkthöhe über der Kippkante. Bei einer Beschleunigung von nicht mehr als 5 m/s2 kann dieser Quotient mithin 'Λ betragen. Dies»· Bedingung wird aber bei vernünftiger Positionierung eines Stückguts üblicher Dimension von dem Eingeber ohne weiteres eingehalten, da er stets die Möglichkeit hat, ein Stückgut in unterschiedlichsten positionen auf der Aufgabevorrichtung zu plazieren.
Wie eine einfache Rechnung ergibt, berücksichtigt ein solcher Wert auch zugleich die weiterhin vorgegebene Bedingung, daß es nicht zu einem Kippen (um die in Förderrichtung gesehen rückwärtige untere Kante) der Stückgüter auf der Aufgabevorrichtung kommen soll. LJm dieses zu verhindern, darf die von der Aufgabevorrichtung auf ein Stückgut ausgeübte Beschleunigung nicht größer werden als das Produkt aus der Erdbeschleunigung g und dem Quotienten aus dem Schwerpunktabstand zur Kippkante zur Schwerpunkthöhe über der Kippkante. Bei einer Beschleunigung von nicht mehr als 5 m/s2 kann dieser Quotient mithin 'Λ betragen. Dies»· Bedingung wird aber bei vernünftiger Positionierung eines Stückguts üblicher Dimension von dem Eingeber ohne weiteres eingehalten, da er stets die Möglichkeit hat, ein Stückgut in unterschiedlichsten positionen auf der Aufgabevorrichtung zu plazieren.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung ist nachstehend an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter
erläutert Es zeigt
F i g. 1 verschiedene Anordnungsmöglichkeiten der Aufgabevorrichtung nach der Erfindung an einem Stetigförderer,
P i g. 2 eine erste Ausführungsform einer Aufgabevorrichtung mit geregeltem Antrieb und benötigten Steuerungsvorrichtungen,
P i g. 2 eine erste Ausführungsform einer Aufgabevorrichtung mit geregeltem Antrieb und benötigten Steuerungsvorrichtungen,
F i g. 3 eine weitere Ausführungsform einer Aufgabevorrichtung mit ungeregeltem Antrieb.
Fig. 1 zeigt den aufnehmenden Stetigförderer 1, der
in diesem Beispiel als Bandförderer dargestellt ist, und sechs verschiedene Änordnungsmöglichkeitep der
ebenfalls als Bandförderer ausgebildeten Aufgabevorrichtungen. Die Aufgabevorrichtung 2 und die Aufgabevorrichtung
3 sind vor Kopf, die Aufgabevorrichtung 4 und die Aufgabevorrichtung 5 sind über dem aufnehmenden
Stetigförderer 1 angeordnet. Die Bewegungsrichtung der Stückgüter 9 nach der Beschleunigung
durch eine der vier Aufgabevorrichtungen 2, 3,4 oder 5
ist in diesen Fällen gleich oder parallel der Förderrichtung des Stetigförderers 1 oder bildet mit ihr einen vernachlässigbar
kleinen Winkel.
Es treten hier keine oder nur sehr kleine unerwünschte
Geschwindigkeitskomponenten der Stückgüter 9 auf, sofern die Endgeschwindigkeit der Stückgüter 9 nach
der Beschleunigung gleich der Fördergeschwindigkeit des Stetigförderers 1 ist.
Bei der Aufgabevorrichtung 6 und der Aufgabevorrichtung 7 treten, bedingt durch den relativ großen Winkel
zwischen der Beschleunigungs- bzw. Förderrichtung und der Förderrichtung des Stetigförderers I1 größere
unerwünschte Geschwindigkeitskomponenten der Stückgüter 9 quer zur Förderrichtung des Stetigförderers
1 auf. Sind diese Geschwindigkeitskomponenten so groß, daß das Stückgut 9 den Förderbereich des Stetigförderers
1 verlassen würde, kann durch geeignete l-Jilfcmittc»! uyi^ oinor PrnllwanH 1Ω Hipcf» (\p^c}YU/ir,tii&*
keitskomponente unwirksam gemacht werden.
Das Fülldreieck 8 kann als Röllchen-, Rollen- oder Riemenförderer ausgebildet sein. Werden die Förderelemente
des Fülldreiecks 8 angetrieben, so muß die Fördergeschwindigkeit dieser Förderelemente gleich
der Endgeschwindigkeit des Stückgutes 9 auf der Aufgabevorrichtung 6 bzw. 7 sein. Es besteht auch die Möglichkeit,
diese Förderelemente nicht anzutreiben, aber so leichtlaufend auszuführen, daß sie dem Stückgut 9
nur einen vernachlässigbaren Widerstand entgegensetzen.
F i g. 2 zeigt als Beispiel die seitlich vom Stetigförderer 1 angeordnete Aufgabevorrichtung 6 mit Antriebsund
Regelungssystem.
Das Stückgut 9 wird vor dem Beschleunigungsvorgang mit seiner für die geometrische Lage auf dem Stetigfördererl
maßgebenden Kante auf der Aufgabevorrichtung 6 an der Startlinie 12 positioniert Nach Freigabe
des Beschleunigungsvorgangs wird das Stückgut 9 innerhalb der Beschleunigungsstrecke It auf die Endgeschwindigkeit
kontrolliert beschleunigt und vom Beschleunigungsstreckenende 13 mit einer konstanten
Endgeschwindigkeit über das Fülldreieck 8 zum Stetigförderer 1 hin weitergefördert Die Endgeschwindigkeit
des Stückgutes 9 muß so groß sein, daß die in Förderrichtung des Stetigförderers 1 weisende Geschwindigkeitskomponente
gleich der Fördergeschwindigkeit des Stetigförderers 1 ist
Das Antriebssystem mit Regelschaltunger, ist bereits
in anderen Gebieten der Technik als 4-Quadranten-Motorsteuerung bekannt Diese Motorsteuerung besteht
aus einem geregelter. Antrieb 14, einem Drehzahl-Istwertgeber
15 einem Drehzahlregler 16 und einem Sollwertgeber 17.
Nach dem Positionieren des Stückgutes 9 an der Startlinie 12 wird der Beschleunigungsvorgang durch
die Steuerung 18 ausgelöst die vom Stetigförderer 1 bzw. dem vorgesehenen Platz des Einzelstückgutes 9
auf dem Stetigförderer 1 beeinflußt wird.
Die gewünschte Beschleunigung wird durch automatisches Verändern des Sollwertes innerhalb des Sollwertgebers
17 erreicht Bei der Justierung des Sollwertgebers 17 muß darauf geachtet werden, daß das Stückgut
9 während der Beschelunigungsphase weder gleitet noch kippt, da sonst ein exaktes Plazieren des Stückgutes
9 auf dem Stetigförderer 1 nicht gewährleistet ist
Da durch die Motorsteuerung positive und negative Beschleunigungseigenschaften der Aufgabevorrichtung
6 gleich sind, wird die Motorsteuerung auch beim Positionieren der Stückgüter 9 verwendet Dadurch ist sichergestellt,
daß auch bei stark unterschiedlichen Massen der Stückgüter 9 diese immer genau an der Startlinie
12 positioniert werden.
F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Ein ungeregelter Antrieb 21 beschleunigt das
Stückgut 9 auf der Aufgabevorrichtung 6.
Eine gleichmäßige (kontrollierte) Beschleunigung innerhalb der Beschleunigungsstrecke 11 wird hier durch
ein drehmomentbegrenztes Bauteil 19, wie z. B. eine Rutschkupplung auf der Antriebswelle 20, erreicht. Diese
Ausführungsform ist nur dann von Bedeutung, wenn die Stückgüter 9 möglichst gleichgewichtig sind. Auch
hier löst die Steuerung 18 den Beschleunigungsvorgang aus, nachdem das Stückgut 9 an der Startlinie positioniert
wurde. Ab dem Beschleunigungsstreckenende 13 wird das Stückgut 9 mit konstanter Geschwindigkeit
über das Fülldreieck 8 weitergefördert und vom Stetigförderer 1 übernommen.
Mit der Erfindung ist man in der Wahl des Antriebs sehr variabel, da nicht nur drehende Antriebe, sondern
auch lineare Antriebe bzw. elektrische oder hydraulische Antriebe in Verbindung mit der Motorsteuerung
bzw. dem kraftbegrenzenden oder drehmomentbegrenzenden Bauteil eingesetzt werden können. Auch Schri11-antriebe
können zur Realisierung dieser Erfindung eingesetzt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Aufgabevorrichtung zum Aufgeben einzelner Stückgüter auf einen angetriebenen Aufnahmeförderer,
dessen Fördergeschwindigkeit von der Ursprungsgeschwindigkeit der Stückgüter wesentlich
abweicht, insbesondere auf einen Stetigförderer wie beispielsweise einen Kippschalenförderer, auf dem
die Stückgüter jeweils nach dem Aufgeben eine definierte Lage einnehmen müssen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Förderbahn der Aufgabevorrichtung (6) eine vorgegebene Beschleunigungsstrecke
(11) aufweist, längs welcher ein an einer
am Anfang der Beschleunigungsstrecke (11) liegenden Startlinie (12) befindliches Stückgut (9) mittels
des jeweils von einem Startimpulsgeber (18) des Aufnahmeförderers (1) aktivierten Antriebes (14;
21) der Aufgabevorrichtung (6) so zu beschleunigen ist, daß seine ir. Sichtung der Fördergeschwindigkeit
des Aufnahmeförderers (1) verlaufende Geschwindigkeitskomponente am Ende (13) der Beschleunigungsstrecke
(11) gleich der Fördergeschwindigkeit des Aufnahmeförderers (1) ist, wobei die jeweils von
der Aufgabevorrichtung (6) auf ein Stückgut (9) übertragene Beschleunigungskraft stets kleiner ist
als die zwischen der Förderbahn der Aufgabevorrichtung (6) und dem Stückgut (9) vorhandene Haftreibungskraft
2. Aufgabevor^chtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch einen regelbaren Antrieb (14) (F ig. 2).
3. Aufgabevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (14,- mit einer Vier-Quadranten-Motorsteuerung
versehen ist, die aus einem Drehzahl-Istwertgeber (17) besteht, wobei die
gewünschte Beschleunigung durch automatisches Verändern des Sollwertgebers (17) zu erreichen ist
(F ig. 2).
4. Aufgabevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schrittantrieb mit Schrittsteuerung.
5. Aufgabevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen nicht regelbaren Antrieb (21),
wobei die Antriebskraft über ein kraftbegrenzendes oder drehmomentbegrenzendes Bauteil (19) auf die
Aufgabevorrichtung (6) zu übertragen ist (F i g. 3).
6. Aufgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch einen drehenden
Antrieb.
7. Aufgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch einen linearen Antrieb.
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ID=6064947
Family Applications (1)
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