DE2909292C2

DE2909292C2 - Aufgabevorrichtung zum Aufgeben einzelner Stückgüter auf einen angetriebenen Aufnahmeförderer

Info

Publication number: DE2909292C2
Application number: DE2909292A
Authority: DE
Inventors: Dieter Ing.(grad.) 6100 Darmstadt Holzhäuser
Original assignee: Kosan Crisplant AS
Current assignee: Kosan Crisplant AS
Priority date: 1979-03-09
Filing date: 1979-03-09
Publication date: 1985-01-03
Also published as: IT8020460A0; DK145695B; WO1980001903A1; NL8020093A; GB2056937A; GB2056937B; DK456780A; DE2909292A1; US4429781A; FR2456687B3; JPS56500249A; FR2456687A1; IT1130946B

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.

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,

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

Patentansprüche:

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.