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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum maschinellen Zusammenklappen
von Behältern,
insbesondere Gitterboxen.
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Zusammenklappbare
Gitterboxen werden aufgrund ihres großen Aufnahmevolumens bei gleichzeitig
minimalem Leergut-Platzbedarf vielfach für die Lagerung und den Transport
besonders von nicht ohne weiteres stapelbaren Gütern verwendet. In der Automobilindustrie
werden derartige Gitterboxen z.B. für die Teilelagerung und den
Transport von Fahrzeugteilen zwischen den jeweiligen Produktions- bzw.
Montagestätten
eingesetzt. Die Gitterboxen sind üblicherweise derart aufgebaut,
dass sich die Seitenwände
bei Bedarf aufklappen und in der aufgeklappten Stellung verankern
lassen. Eine leere Gitterbox kann wieder zusammengeklappt werden
und benötigt
dann kaum mehr Platz, als eine herkömmliche Flachpalette. Zusammengeklappte
Gitterboxen können
dann einfach transportiert und problemlos ohne größeren Platzbedarf
gestapelt werden. Üblicherweise
werden die leeren Gitterboxen von Hand zusammengeklappt. Dabei ergibt
sich jedoch oftmals das Problem, dass sich die einzelnen Segmente
aufgrund von Verschleiß,
Oberflächenalterung
und Verschmutzung oder durch Verbiegungen bzw. Verformungen infolge
von Stößen beim
Transport oder beim Be- und Entladen entweder überhaupt nicht mehr oder nur
mit sehr viel Kraftaufwand bewegen lassen. Deshalb wird in der Praxis
oftmals mit einem Vorschlaghammer gearbeitet, um die Verankerung der
Seitenwände
zu lösen.
Dadurch wird jedoch die Verformung oder Verbiegung der Gitterbox
eher noch gefördert
Da die einzelnen Seitenteile im Übrigen
ein relativ großes
Gewicht haben, erfordert das Zusammenklappen außerdem einen großen Kraftaufwand.
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Aus
der
DE 199 21 006
A1 ist eine Vorrichtung zum maschinellen Zusammenklappen
von Faltboxen bekannt, die eine Einspannvorrichtung zum Festhalten
der Faltbox und eine Schwenkvorrichtung zum Verschwenken der Klappwände der
Faltbox aufweist. Die Einspannvorrichtung enthält mit Hilfe von Schubstangen
verschiebbare Greifer mit endseitigen Nasen, die zum Festhalten
der Faltbox dienen. Die Schwenkvorrichtung weist Schwenkarme auf,
die die Klappwände
in eine im wesentlichen parallel zum Boden verlaufende Position
verschwenken.
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Die
EP 1 375 355 A2 betrifft
eine Vorrichtung zum Entfalten und Weiterleiten von Klappbehältern, bei
der ein Behälter
zum teilweisen Aufrichten der Behälterwände zunächst eine Fallstrecke durchläuft und
der teilentfaltete Behälter
zum vollständigen
Auffalten anschließend
einem Rütteltisch
zugeführt
wird.
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Aus
der
FR 27 51 618 A1 sind
Gitterboxen bekannt, deren klappbaren Seitenwände zum Entriegeln angehoben
werden müssen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die ein einfaches
und maschinelles Zusammenklappen von Behältern ermöglicht, deren Seitenwände zum
Lösen einer
Verriegelung angehoben werden müssen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
enthält mindestens
eine an einem Gestell in mehreren Achsen motorisch bewegbar angeordnete
Greiferanordnung zum Ergreifen, Anheben und Umklappen einer Seitenwand,
wobei die Greiferanordnung eine Rütteleinrichtung enthält, die
die Seitenwand beim Anheben in Schwingungen versetzt. Es hat sich
gezeigt, dass sich durch derartige Schwingungen die Verankerung
der Seitenwände
auch bei häufig
verwendeten Gitterboxen ohne weiteres lösen läßt, wodurch die Gitterboxen
selbst bei festsitzenden Seitenwänden
einfach und schnell zusammengeklappt werden können.
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Zweckmäßige Ausgestaltungen
und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
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So
besteht die Rütteleinrichtung
in einer bevorzugten Ausführung
aus zwei oder mehreren Unwuchtmotoren, die getrennt ansteuerbar
sind. Die Unwuchtmotoren sind zweckmäßigerweise derart angeordnet,
dass sie Schwingungen oder Vibrationen quer zur Hubrichtung der
Greiferanordnung erzeugen. Es hat sich herausgestellt, dass derartige Schwingungen
besonders vorteilhaft sind, um Verkantungen an den Führungsleisten
oder Verklemmungen an den Führungsbolzen
der Seitenwände
zu lösen.
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Die
Greiferanordnung kann bei aus Stahl bestehenden Seitenwänden in
einer zweckmäßigen Ausführung einen
oder mehrere Elektromagnete enthalten. Dadurch kann auf einfache
Weise eine Verbindung zwischen der Greiferanordnung und der Seitenwand
hergestellt und wieder gelöst
werden. Die Greiferanordnung kann aber auch als Greiferzange mit
gegeneinander verfahrbaren Greiferelementen oder Klemmbacken ausgeführt sein.
Auch andere Halteelemente, die eine automatisch herstellbare und
auch wieder lösbare
Verbindung zwischen der Greiferanordnung und einer Seitenwand ermöglichen,
sind verwendbar.
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Die
Elektromagnete sind in einer weiteren vorteilhaften Ausführung über Gummipuffer
oder ähnliche
elastische Elemente kippbeweglich an einem Träger angeordnet. Dadurch können kleinere Unebenheiten
auf den Seitenwänden
der Gitterboxen beim Greifen ausgeglichen werden.
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Weitere
Besonderheiten und Vorzüge
der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels
anhand der Zeichnung. Es zeigen:
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1 eine
Vorrichtung zum maschinellen Zusammenklappen von Gitterboxen mit
einer Greiferanordnung in einer Vorderansicht, Seitenansicht und Draufsicht;
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2 eine
schematische Darstellung des Antriebs in einer Draufsicht und
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3 die
Greiferanordnung der in Figur gezeigten Vorrichtung in einer schematischen
Vorderansicht, Seitenansicht und Draufsicht.
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Die
in 1 schematisch dargestellte Vorrichtung zum maschinellen
Zusammenklappen von Behältern 1 mit
klappbaren Seitenwänden 2 enthält ein Gestell 3,
an dem eine Greiferanordnung 4 in mehreren Achsen motorisch
bewegbar angeordnet ist. Bei den Behältern 1 handelt es
sich um sogenannte Gitterboxen, die einen Boden und vier an diesem
klappbar angeordnete Seitenwände 2 aus
Metall enthalten. Die zusammenklappbaren Gitterboxen sind üblicherweise
derart gebaut, dass die in Führungsschienen
geführten
und in der Vertikalstellung verriegelbaren Seitenwände 2 zum
Lösen der
Verriegelung angehoben und anschließend nach innen umgeklappt
werden können.
Die Gitterboxen werden über
ein Förderband 5 oder
eine andere geeignete Fördereinrichtung
in das Gestell 3 unter die Greiferanordnung 4 transportiert.
Das Gestell 3 ist so hoch, dass die Greiferanordnung 4 im
angehobenen Zustand einen ausreichend großen Abstand zu der aufgeklappten
Gitterbox auf dem Förderband 5 aufweist.
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Das
Gestell 3 besteht bei der gezeigten Ausführung aus
vier voneinander beabstandeten Stützen 6, auf denen
ein rechteckiger Rahmen aus Längs- und
Querschienen 7 bzw. 8 angeordnet ist. An den beiden
voneinander beabstandeten parallelen Längsschienen 7 ist
eine Traverse 9 mit zwei voneinander beabstandeten Führungsschienen 10 in
einer X-Achse motorisch bewegbar geführt. Zwischen den beiden Führungsschienen 10 ist
ein Schlitten 11 in einer Y-Achse motorisch beweglich geführt. Der
Antrieb zur Verschiebung der Traverse 9 und des Schlittens 11 kann
z.B. über
Elektromotore und entsprechende Zahnriemenantriebe erfolgen. Der
Schlitten 11 trägt
einen Hubantrieb 12, durch den die Greiferanordnung 4 in
einer Z-Achse motorisch bewegt werden kann.
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Der
Hubantrieb besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem als
Pneumatikzylinder ausgeführten
Hubzylinder 13 und einer dazu parallel geschalteten Dämpfungseinrichtung 14 in Form
eines zum Pneumatikzylinder parallel angeordneten Hydraulikzylinders,
der dafür
sorgt dass die Seitenwand bei der plötzlichen Lösung einer festsitzenden Verankerung
nicht ruckartig nach oben angezogen wird. Die Kolbenstangen des
Hydraulik- und Pneumatikzylinders sind zur synchronen Verfahrbewegung über eine
Platte 15 miteinander verbunden, an der die Greiferanordnung 4 montiert
ist. Der Pneumatikzylinder und der als Dämpfungszylinder mit beidseitig
vorstehender Kolbenstange ausgebildete Hydraulikzylinder sind an
einer in 2 dargestellten Halterung 16 um
eine Schwenkachse verschwenkbar derart angelenkt, dass sie in Richtung
des Pfeils 24 von 1 pendeln
können.
Hierzu ist die Halterung 16 durch zwei in der Draufsicht
von 2 dargestellte stehende Lager 18 verschwenkbar
an dem Schlitten 11 geführt.
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Wie
in 2 gezeigt, ist die Halterung 16 ferner
durch ein Axiallager 19 um eine Vertikalachse drehbar an
dem Schlitten 11 angeordnet. Durch eine 90°-Drehung
der Halterung 16 kann so die Greiferanordnung 4 zum
Angriff an allen vier Seitenwänden eines
Behälters
gedreht werden. Der Antrieb zur Drehung der Halterung 16 um
die Vertikalachse besteht aus einem schräg angeordneten Pneumatikzylinder 20,
dessen Kolbenstange 21 mit der Halterung 16 zu deren
Drehung verbunden ist. Auch hier ist zur Verhinderung zu schneller
Bewegungen und von Drckstößen ein
unterhalb des Pneumatikzylinders 20 zu diesem parallel
verlaufender und daher in der Zeichnung nicht erkennbarer hydraulischer
Dämpfungszylinder
angeordnet. Zur Begrenzung des Drehwinkels können außerdem geeignete Stopper vorgesehen sein.
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Wie
besonders aus 3 hervorgeht, enthält die Greiferanordnung 4 einen
Bügel 22,
in dem ein Träger 23 um
seine Längsachse
in Richtung des Pfeils 24 von 1 verschwenkbar
angelenkt ist. An der Unterseite des Trägers 23 sind vier
voneinander beabstandete Elektromagnete 25 befestigt. Diese können z.B. über Gummipolster
oder ähnliche
flexible Elemente kippbar an dem Träger 23 angebracht sein,
so dass leichte Unebenheiten auf den Seitenwänden 2 beim Aufsetzen
der Greiferanordnung 4 ausgeglichen werden können. An
dem Träger 23 ist ferner
ein nicht dargestellter Näherungssensor
zur Erkennung der Annäherung
der Greiferanordnung 4 an die umzuklappende Seitenwand
angebracht. An dem Träger 23 ist
außerdem
eine Rütteleinrichtung 26 befestigt,
die hier aus zwei Unwuchtmotoren 27 besteh. Bei der dargestellten
Ausführung
ist neben den Elektromagneten 25 jeweils ein Unwuchtmotor 27 angebracht.
Die Unwuchtmotoren 27 sind zweckmäßigerweise derart angeordnet,
dass sie Schwingungen oder Vibrationen quer zur Hubrichtung der Greiferanordnung 4 erzeugen.
Die beiden Unwuchtmotoren 27 sind getrennt ansteuerbar
und weisen außerdem
jeweils zwei Drehrichtungen auf. Dadurch ergeben sich für die Rütteleinrichtung
neun Ansteuerungsmöglichkeiten
00, 0r, 01, r0, rr, r1, 10, 1r und 11, wobei r für rechtsdrehend, 1 für linksdrehend
und 0 für
den Stillstand des Unwuchtmotors 27 steht. Die Unwuchtmotoren 27 können außerdem mit
variablen Frequenzen angesteuert werden. An dem Hubantrieb kann
ferner ein Positionssensor angebracht sein, der die korrekte entriegelte
Anhebeposition einer Seitenwand zum Umklappen erkennt.
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Im
Folgenden wird die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung
erläutert:
Zum
Einklappen einer Seitenwand wird die Greiferanordnung 4 zunächst derart
verfahren, dass die Elektromagnete 25 zur Anlage auf der
Oberseite der aus Stahl bestehenden Seitenwände 2 gelangen. Sobald der
Näherungssensor
erkennt, dass die Elektromagnete 25 auf der einzuklappenden
Seitenwand 2 anliegen, werden die Elektromagnete 25 eingeschaltet. Anschließend wird
der pneumatische Hubzylinder 13 derart aktiviert, dass
eine vorbestimmte Zugkraft auf die Seitenwand 2 ausgeübt, die
Gitterbox jedoch nicht von dem Förderband 5 angehoben
wird. Dann werden die Unwuchtmotoren 27 eingeschaltet,
wodurch die Seitenwand 2 in Vibrationen versetzt wird. Die
Rütteleinrichtung 26 mit
den beiden Unwuchtmotoren 27 kann dann alle Richtungskombinationen
abarbeiten, bis sich mögliche
Verkantungen oder Verklemmungen lösen und die Seitenwand 2 sich
in die vorgegebene entriegelte Anhebeposition zum Umklappen bewegt
hat. Sobald der Positionssensor erkennt, dass die Seitenwand die
korrekte Anhebeposition erreicht hat, kann die Rütteleinrichtung 26 abgeschaltet
und die Seitenwand durch entsprechende Verfahrbewegungen der Greiferanordnung 4 umgeklappt
werden.
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Die
Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellte und vorstehend
ausführlich
beschriebene Ausführung
beschränkt.
So kann die Greiferanordnung 4 anstelle der Elektromagnete 25 auch
andere Halteelemente enthalten, durch die eine automatisch herstellbare
und auch wieder lösbare Verbindung
zwischen der Greiferanordnung 4 und den Seitenteilen 2 erreicht
werden kann. Außerdem können bei
Bedarf auch mehrere bewegliche Greiferanordnungen 4 an
dem Gestell 1 vorgesehen sein.