Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sortierförderer mit einer
umlaufenden Reihe von Trageinheiten für seitlich kippbare Ablegeschalen,
die entlang eines Förder-Chassis an einer Ladestation vorbeibewegt werden,
um die zu sortierenden Gegenstände zu empfangen, und an einer Reihe von
Entlade- oder Empfangsstationen, in denen die Ablegeschalen mittels an
beiden Seiten angeordneten Betätigungsarmen selektiv zum Kippen gebracht
werden, um die Gegenstände zu entladen, wobei die Trageinheiten als Wagen
bzw. Wageneinheiten ausgebildet sind, die Führungsteile aufweisen, welche
mit einem größeren Abstand voneinander in das Förder-Chassis eingreifen,
und wobei die Wagen mit länglichen Antriebsteilen versehen sind, die sich
in Vorschubrichtung der Einheiten erstrecken und zum Zusammenwirken mit
Linearmotoren ausgelegt sind, welche in feststehenden Positionen längs des
Förderer-Chassis befestigt sind.
Ein derartiger Sortierförderer ist aus der WO 81/01999 bekannt.
Aus verschiedenen Dokumenten sind weitere Kipp-Einrichtungen für
Sortierförderer bekannt. So zeigen die DE-OS 27 55 147 A1 und die US 3 669 245
Kippeinrichtungen mit zentralen, unterhalb der Schalen angebrachten
Hebelarmen, wobei an jeder Schale ein nach beiden Seiten verschwenkbarer
Hebelarm angeordnet ist, so daß das Kippen einer zugehörigen Schale zur
einen oder anderen Seite verursacht werden kann. DE 21 51 439 zeigt eine
Kippeinrichtung, in der eine Führungsrolle am Ende einer mit der Schale
verbundenen Betätigungsstange angebracht und in einer Führungsschiene
geführt ist, wobei das Kippen der Schale von einem verschwenkbaren Kipp
abschnitt der Führungsschiene verursacht werden kann. Die DE-AS 14 31 736
zeigt eine Kippeinrichtung mit Betätigungshebeln, die an ihren freien Ende
von Steuerkurven beeinflußbare Rollen tragen. Die Betätigungshebel sind
dabei aus zwei Armen eines um eine senkrecht zur Förderrichtung verlaufende
Achse bewegbaren Schwenkgliedes und den daran angelenkten Klinkenhebeln
gebildet, wobei deren nach außen weisender Hebelarm am Ende die von den
Steuerkurven beeinflußbaren Rollen trägt. EP 0 173 399 A1 zeigt eine
Kippeinrichtung, in der das selektive Kippen einer Schale von an einem
zylindrischen Element angebrachten Betätigungsarmen verursacht wird, an
deren jeweiligen Enden sich je eine Rolle befindet, die entlang einer
geneigten Schiene geführt werden kann. Die Außenfläche des zylindrischen
Elements ist dabei mit einer Führungsspur zum Führen eines sich von der
Schale abwärts erstreckenden Armes versehen.
Gegenüber dem in WO 81/01999 dargestellten Sortierförderer ist es die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sortierförderer mit einer Kipp
einrichtung zu schaffen, die ein sicheres, gesteuertes und selektives
Kippen der Schalen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Angabe eines Sortierförde
rers der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Kippeinrichtung eine
Nockenstößelrolle aufweist, die durch eine gesteuerte Bewegung quer zur
Förderrichtung in eine Schiene einsteuerbar ist, die das Kippen der Schale
steuert.
Weitere Aspekte der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Vorteilhaft ist es, das Prinzip des Förderer-Antriebs durch eine
örtliche Antriebsstation im Zusammenwirken mit einer umlaufenden Förderket
te vollständig zu verlassen und stattdessen aus den Schalenelementen und
ihren zugeordneten Supporten einzelne Wageneinheiten zu bilden, die mit
Hilfe von Linearmotoren entlang eines Träger-Chassis angetrieben werden,
wobei die Linearmotore gleichmäßig entlang des Chassis verteilt sind und
wobei die einzelnen Wageneinheiten mit Markiermitteln versehen sind, die
selektiv in den Entladestationen erkennbar sind.
Dieses Konzept führt zu einer Anzahl von wichtigen Vorteilen. Die
einzelnen Einheiten können ohne weiteres so eingesetzt werden, daß sie
Glieder einer Kette bilden, aber die Einheiten, als Wagen, können auf einem
Chassis laufen, welches weiter voneinander entfernte Führungs-Schienen be
sitzen kann und welches aus diesem Grunde ohne die engen Toleranzen ausge
legt werden kann, die für echte Ketten erforderlich sind, wenn sie ohne
Verklemmen, Festfressen oder übermäßige Abnutzung angetrieben werden sol
len. Auch können die Wagen ihrerseits mit verhältnismäßig groben Toleranzen
gebaut werden, insbesondere hinsichtlich ihrer Längenabmessungen. Es ist
ein Charakteristikum einer durch eine Antriebsstation angetriebene Kette,
daß die Kette eine konstante und sehr genaue Teilung haben muß, während es
bei der Erfindung ohne jegliche operative Bedeutung ist, ob die Wagen über
haupt nur näherungsweise eine gleichmäßige Länge besitzen. Im Prinzip brau
chen die Wagen noch nicht einmal miteinander verkoppelt zu sein, wenn nur
die Linearmotor-Einrichtung ausreichend verteilt ist, um die Wagen ständig
versorgen zu können. Eine Verkopplung der Wagen ist jedoch sehr einfach zu
erreichen, da eine sowohl einfache als auch wirksame Kopplung durch eine
Kugelgelenkverbindung gebildet werden kann, die es den verkoppelten Wagen
ermöglicht, gegenseitige Drehungen in allen möglichen Richtungen auszufüh
ren. Dies ist wichtig für einen Antrieb durch horizontale und/oder vertika
le Kurven. In diesem Zusmmenhang sei noch darauf hingewiesen, daß bei ver
koppelten Wagen jeder Wagen nur an seinem vorderen oder rückseitigen Ende
mit Laufrädern ausgerüstet zu sein braucht, während das andere Ende zentral
und drehbar mit dem die Räder tragenden Ende des benachbarten Wagens ver
bunden ist. Hierdurch können die Wagen auch durch gewundene Abschnitte des
Chassis hindurch passieren, z. B. wenn die Wagen in eine seitlich geneigte
Position bewegt werden, um horizontale Kurven mit hoher Geschwindigkeit zu
durchlaufen. Alternativ können in einem solchen Fall auch allein die Trans
portschalen entlang solcher Kurven in eine geeignete Schräglage gekippt
werden, ohne Schrägstellung der Wagen.
Die Wagen lassen sich sehr leicht Stück für Stück entfernen,
falls sie ausgewechselt werden müssen, und außerdem ist es möglich, Wagen
mit unterschiedlicher Länge einzusetzen. Dabei sind die Wagen beliebig -
auch in beliebiger Länge - koppelbar.
Der Ausdruck "Linearmotor" ist im weitesten Sinne zu verstehen,
aber normalerweise handelt es sich um Motore vom Wanderfeld-Typ, die übli
cherweise mit diesem Ausdruck bezeichnet werden. Vorzugsweise ist eine
Mehrzahl dieser Motore in gleichmäßiger Verteilung entlang der Förderbahn
angeordnet, und natürlich müssen die Wagen mit Teilen wie sich in Längs
richtung erstreckenden Schienenabschnitten aus Aluminium zum Zusammenwirken
mit den Motoren ausgerüstet sein. Bei Verwendung von nicht zusammengekop
pelten Wagen sollten die Motoren in ausreichend engem Abstand angeordnet
sein, damit jeder Wagenzug ständig in Antriebsverbindung mit mindestens
einem Motor steht. Natürlich kann davon ausgegangen werden, daß die in
Bewegung befindlichen Wagen infolge ihrer Trägheit in der Lage sind, sich
eine längere Strecke zwischen zwei Motoren oder Motor-Bereichen zu bewegen,
aber vorzugsweise sollten beim Start des Systems alle Wagenzüge in der Lage
sein, gleichzeitig zu starten, ohne Rücksicht auf die Position, in der sie
gestoppt worden sind.
Nachfolgend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand
der Zeichnungen näher erläutert. Dabei stellen dar:
Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht eines erfin
dungsgemäßen Sortierförderers,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer anderen
Ausführungsform eines Wagens in einem solchen
Förderer,
Fig. 3-5 verschiedene Ansichten einer zugehörigen
Kippeinrichtung, und
Fig. 6-7 eine Betätigungsanordnung für die Kippein
richtung schematisch in Draufsicht bzw. Sei
tenansicht.
Der in Fig. 1 dargestellte Förderer enthält ein starres Förder-
Chassis mit zwei parallelen Führungs-Schienen 2, die in einem größeren
Abstand - z. B. um 60 cm - voneinander befestigt sind. Zwischen den Schienen
befindet sich eine Reihe von Wageneinheiten oder Transportwagen 4, von
denen jeder eine obere Ablegeschale 6 aufweist, wobei die Transportwagen 4
als Trageinheiten für die Ablegeschalen dienen. Jeder Transportwagen 4
besteht aus einer Traverse 8 mit äußeren Laufrädern 10, die in den C-
profilierten Führungsschienen 2 laufen, sowie einem Trägerteil 12, der sich
vorwärts und rückwärts zur Traverse 8 erstreckt, und der an seinen jeweili
gen Enden drehbar mit dem nachfolgenden bzw. dem vorhergehenden Wagen 4
verbunden ist. In dem Trägerteil ist ein Oberteil 16 vorgesehen, das die
Schale 6 kippbar trägt und mit einer Trägerplatte 18 verbunden ist. Die
Trägerplatte 18 ist dazu am oberen Ende einer sich nach unten erstreckenden
Betätigungs-Stange 20 befestigt, die über ein Schwenklager mit dem Oberteil
16 verbunden ist. Auf diese Weise lassen sich die Ablegeschalen 6 durch ein
geeignetes seitliches Verschieben der unteren Enden der Betätigungsstangen
20 verschieben. Es sei jedoch erwähnt, daß diese Anordnung nur als Anschau
ungs-Beispiel dargestellt ist, da sie in der Praxis gewisse Nachteile
aufweist.
An der Traverse 8 des Trägerteils 12 ist eine sich in Längs
richtung erstreckende Aluminiumplatte 24, die als Antriebsteil dient,
befestigt, die mit Linearmotoren 26 zusammenwirkt, welche in Abständen
längs der Führungs-Schienen 2 angeordnet sind. Dadurch kann ein Wagen 4
oder ein Zug von Wagen in Vorschub versetzt werden, ohne daß irgend eine
andere Form einer festen Antriebststation benötigt wird. Somit brauchen die
Wagen 4 nicht mit exakt positionierten Teilen zum mechanischen Eingriff in
die Antriebsmittel einer solchen Station ausgelegt zu werden.
In Fig. 2 ist eine verbesserte Ausführungsform gezeigt, in der
die Aluminiumplatte 24 als horizontale Bodenplatte unterhalb des zentralen
Trägerteils 12 befestigt ist, sodaß die Linearmotoren 26 mit zentralem
Antrieb auf die Wagen 4 einwirken können. In diesem Fall können sich die
Betägigungsstangen 20 nicht unterhalb des mittleren Bereiches der Wagen 4
erstrecken, sie sind stattdessen paarweise nahe den jeweiligen Seiten der
Wagen plaziert, um die Ablegeschalen 6 in die eine bzw. die andere Richtung
zu kippen. Fig. 2 läßt auch in größeren Einzelheiten erkennen, daß das
freie Ende des zentralen Trägerteils 12 mit einer Kupplungspfanne 28
versehen ist, die mit einem Kugelkopf 30 des benachbarten Wagens zusammen
gekuppelt werden kann.
Fig. 3-5 zeigen eine bevorzugte Ausführung der Kippeinrich
tung. An einem feststehenden Lagerkörper 32 ist ein einzelner Kippkörper 36
angeordnet, der an seinem oberen Ende einen sich quer-erstreckenden Kipp
hebel 60 besitzt. Der Kipphebel 60 ist an seinen beiden Seiten mit einem
Schwenklager 62 versehen, das einen sich abwärts erstreckenden, als Bedie
nungsarm dienenden Schwenkarm 64 trägt, der seinerseits an seinem unteren
Ende mit einer seitlich vorstehenden Nockenstößelrolle 66 versehen ist. An
jeder Seite des Lagerkörpers ist ein Paar von parallelen Platten 68
angebracht, die mit Führungen 70 versehen sind. Diese Führungen wirken mit
Führungsrollen oder Rollen 72 zusammen, welche sich an einem Querbolzen 74
etwa in der Mitte des Schwenkarms 64 befinden. Jede Führung 70 weist einen
unteren Führungsabschnitt 76 auf, der in eine unterste, nach innen gerich
tete Arretier- oder Führungsspur 78 übergeht, sowie einen entsprechend nach
innen gerichteten mittleren Führungsabschnitt 80, der sich weiter aufwärts
in eine obere Führungsspur 82 fortsetzt.
Wie sich aus Fig. 3 und 4 ergibt, nehmen die Schwenkarme 64
eine normale Position ein, in der sich die Rollen 72 nahe dem inneren Ende
des mittleren Führungs-Abschnitts 80 befinden. Sie werden dort vermittels
einer Zugfeder 83, die zwischen den Schwenkarmen 64 angeordnet ist und die
unteren Enden der Schwenkarme 64 ständig nach unten zu ziehen sucht, in
einer entsprechend leicht nach innen geneigten Lage gehalten. In dieser
Position können die Rollen 72 nicht nach unten bewegt werden, d. h. die
Kippeinrichtung ist gegen ein Kippen nach beiden Seiten gesichert.
Ein Kippen wird dadurch ermöglicht, daß eine ausgewählte Noc
kenstößelrolle 66, wie in Fig. 4 gezeigt, zunächst nach außen und dann, wie
in Fig. 5 gezeigt, nach unten gezogen wird. Die Schwenkarme 64 sind in
Führungsmitteln, die Führungsabschnitte 76, Führungsspuren 78 und Spuren 82
aufweisen, geführt. Beim Ziehen nach außen bewegen sich die Rollen 72,
begleitet von einer entsprechenden Schwenkbewegung des Schwenkarms 64, in
den Führungsabschnitten nach außen in die Nähe des oberen Endes der unteren
Führungsabschnitte 76, sodaß sie danach, wenn sie entlang den Abschnitten
76 geführt werden, dem Schwenkarm 64 eine Abwärtsbewegung ermöglichen,
durch die der Kippkörper 36 und seine - nicht mehr dargestellte - Schale
gekippt werden. Während dieses Kippens bewegen sich die Rollen 72 am gegen
überliegenden Schwenkarm 64 entlang der oberen Spuren 82 nach oben. Dabei
bleibt dieser Schwenkarm 64 in einer weitgehend unveränderten Winkellage
nach innen gehalten, und es wird so gewährleistet, daß seine Rollen 72 beim
anschließenden Zurückkippen sicher in die Ausgangslage zurückkehren. Der
Schwenkarm auf der rechten Seite wird in der Endphase des Abwärts-Ziehens
gezwungen, nach innen zu schwingen, und zwar durch den Eintritt der Rollen
72 in die untersten Führungsspuren 78, wie das in ausgezogener Linienfüh
rung in Fig. 5 gezeigt ist. Nebenbei bemerkt ist alles dies nicht so
sehr eine Frage eines Abwärts-Ziehens, sondern mehr eines Abwärts-Drückens,
denn der Schwerpunkt der Schale und der darauf ruhenden Last bewegt sich
während des Kippens nach außen, wodurch der Kippvorgang positiv unterstützt
wird.
Für das Abwärts-Ziehen der Nockenstößel-Rolle 66 wird eine
feststehende geneigte, als Nockenschiene oder Führungs-Schiene dienende
Schiene 84 auf der Innenseite der Führungs-Schienen 2 benutzt. Gemäß Fig. 4
befinden sich jedoch die Nockenstößel-Rollen 66 in ihrer Normallage etwas
nach innen versetzt zu dieser Führungs-Schiene 2, sodaß normalerweise eine
freie Passage der Wageneinheiten 4 an der jeweiligen Entladestation gewähr
leistet ist. Demgemäß ist es für ein Ansprechen einer Station erforderlich,
daß der Schwenkarm 64 nach außen geschwenkt wird. Um das zu erreichen, ist
am vorderen oberen Ende der Schiene 84 ein ein als Schienen-Schaltelement
dienendes L-profiliertes Schienenteil 86 angeordnet, das einen aufrechten
Flansch 88 besitzt und das - wie in Fig. 3 gestrichelt gezeigt - eine
Normallage in geradliniger Fortsetzung der Schiene 84 annimmt, also somit
außerhalb des Bewegungsweges der Nockenstößel-Rollen 66 bleibt. Das L-
profilierte Schienenteil 86 ist schwenkbar mit dem Frontende des unteren
Flansches der Schiene 84 so verbunden, daß es in die in Fig. 3 ausgezogen
dargestellte Position verschwenken kann, in der sich sein vorderes Ende
innerhalb des Bewegungsweges der Nockenstößel-Rolle 66 befindet. Damit
trifft diese Nockenstößel-Rolle 66, wenn sie den Bereich der Entladestation
passiert, auf den aufrechten Flansch 88 und wird so gezwungen, sich in den
Kontakt mit der Schiene 84 zu bewegen. Das L-profilierte Schienenteil 86
ist auf der anderen Seite seiner Schwenkverbindung mit der Schiene 84 ver
längert, wodurch der aufrechte Flanschteil an diesem Ende nahe zur senk
rechten Wand der Schiene 84 schwenkt und diese Wandung sogar als Anschlag
für das L-profilierte Schienenteil 86 benutzt werden kann. Sobald die
Nockenstößel-Rolle 66 zur Schiene 84 geführt worden ist, trifft sie bei
ihrer weiteren Bewegung auf den in die Schiene 84 verschwenkten Endteil 90
des Flansches 88 des L-profilierten Schienenteils 86, und da sich die
Schwenkverbindung nahe der Außenkante des Bodenflansches der C-Schiene 84
befindet, wird dadurch während der Passage der Nockenstößel-Rolle 66 durch
den besagten Bereich das L-profilierte Schienenteil 86 durch die Nocken
stößel-Rolle 66 wieder in ihre Ausgangslage zurückverschwenkt.
Danach wird die Nockenstößel-Rolle 66 durch Kontakt mit dem
oberen Flansch der geneigten Schiene 84 etwas nach unten gezogen, wodurch
die Rollen 72 am Schwenk-Arm 64 entlang des Führungs-Abschnittes 76 abwärts
bewegt werden, sodaß die Nockenstößel-Rolle 66 gegen ein Verlassen des
Eingriffes mit der Schiene 84 blockiert ist. Anschließend wird die Nocken
stößel-Rolle 66 auf ihrem weiteren Weg entlang der Schiene 84 weiter
abwärts gezogen. Das System ist so ausgelegt, daß das untere Ende der
Schiene 84 genau dort aufhört, wo die Nockenstößel-Rolle 66 abwärts in eine
Position gelangt ist, in der die Rollen 72 unter der Wirkung der Feder 83
in die untersten Führungsspuren 18 hineingezogen werden können. Dadurch
kommt die Nockenstößel-Rolle 66 aus ihrem Eingriff mit der Schiene 84 frei.
In der Anfangsphase ist es der obere Flansch der Schiene 84,
der für das Abwärts-Ziehen des Schwenkarms 64 aktiv ist, aber danach ist es
mehr der untere Flansch, der die Abwärtsbewegung der Nockenstößel-Rolle 66
bewirkt, nämlich dann, wenn die Kippbewegung einen Punkt erreicht hat, bei
dem sich der Schwerpunkt der gekippten Masse ausreichend von der Kippachse
weg nach außen bewegt hat. Somit ist festzustellen, daß sich die Kipp
bewegung vom Anfang bis zum Ende unter voller Kontrolle befindet, und dies
ist ein bemerkenswerter Vorteil.
Natürlich ist es eine wichtige Bedingung, daß die Nockenstößel-
Rollen 66 frei die beschriebenen Mittel zum Abwärtsführen der Nockenstößel-
Rollen passieren können, wenn sie die nicht angesprochenen Entladestationen
passieren, aber das ist leicht dadurch zu erreichen, daß die Nockenstößel-
Rollen 66 in ihrer Normallage (Fig. 4) nicht in den Bereich hineinragen, in
dem die Schiene 84 angeordnet ist.
Für das Verschwenken des L-profilierten Schienen-Teils 86 in
die Ansprechposition kann jeder geeignete Mechanismus benutzt werden, z. B.
ein Magnet, wie in Fig. 6 gezeigt. Es genügt, daß dieser Magnet mittels
eines kurzen Auslöse-Impulses dazu gebracht wird, das L-profilierte
Schienenteil 86 nach außen zu schwenken, denn danach braucht der Magnet
keine Haltewirkung auf das verschwenkte L-profilierte Schienenteil 86 mehr
auszuüben. Dieses Teil ist während der Auswärts-Bewegung der Nockenstößel-
Rolle 66 selbsttragend und wird, wie erwähnt, durch die rein mechanische
Einwirkung der Rolle 66 wieder zurückgeschwenkt. Mithin braucht der
Auslöse-Mechanismus nur das leichte L-profilierte Schienenteil 86 in die
Ansprechposition zu bringen, was sehr schnell und mit einem Minimum an
Energieverbrauch geschehen kann. Aus Gründen zusätzlicher Sicherheit und
leichter Ansprechbarkeit wird es jedoch bevorzugt, das L-profilierte
Schienenteil 86 unter Federvorspannung in die Ansprechposition schwenken zu
lassen, indem durch den Magneten 92 eine Sperrklinke ausgelöst wird und bei
dem anschließenden Zurückschwenken das L-profilierte Schienenteil 86 wieder
hinter der Sperrklinke einrastet.
Im linken Teil der Fig. 7 ist ein betätigter Durchlauf der
Nockenstößel-Rollen 66 veranschaulicht und im rechten Teil ein nicht
betätigter Durchlauf.
Wie erwähnt, sind die betätigten Einheiten in ihrer gekippten
Stellung durch die Wirkung der Zugfeder 83 arretiert. Natürlich sollten sie
wieder in die waagerechte Lage gebracht werden, bevor sie zur Ladestation
zurückkehren. Dies ist leicht zu bewirken, beispielsweise mittels vor der
Ladestation feststehend angeordneter Führungs- oder Nockenmittel, welche
die Rollen 72 aus ihrer jeweiligen unteren Position (Fig. 5) herausziehen
und sie danach aufwärts in die normale Position (Fig. 4) führen, in der sie
wieder durch die Wirkung der Zugfeder 83 arretiert sind.
Es sei noch erwähnt, daß durch Verwendung einzelner Wagen oder
separater, aus einer Anzahl von Wagen bestehender Wagenzüge die Möglichkeit
eröffnet wird, Sortiersysteme zu schaffen, in denen vermittels von Weichen
in mehreren parallel geschalteten Schienenabschnitten gearbeitet werden
kann, wobei je nach den gegebenen Anforderungen Abzweigungen sowohl in der
horizontalen als auch in der vertikalen Ebene vorgesehen werden können.
Eine spezielle Möglichkeit besteht darin, an jedem Wagen oder
zumindest an einzelnen Wagen zwei oder mehr Ablegeschalen 6 in Serie
anzuordnen.
Die Wagen 4 sollten geeignete Identifikationsmittel tragen, die
beim Passieren der Entladestationen erkennbar sind.