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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entstapeln von Kisten, wobei
ein Kistenstapel zugefördert
und einzelne Kisten oben vom Kistenstapel abgenommen und abgefördert werden.
Daneben betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Entstapeln von Kisten,
insbesondere zur Durchführung
des Verfahrens.
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In
Lebensmittelbetrieben werden zunehmend Kisten aus Kunststoff zum
Umschlag der Waren verwendet. Die Kisten werden zu Türmen gestapelt
und auf Rollgestellen transportiert. Dabei weist die offene Seite
der Kisten grundsätzlich
nach oben. Die Kisten können
aber auch mit der offenen Seite nach unten gestapelt sein.
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Die
zu Türmen
gestapelten Kisten müssen regelmäßig gereinigt
werden. In kleinen Betrieben wird die Reinigung von Hand durchgeführt oder
vorbereitet. Die Kisten werden vom Kistenstapel abgenommen, gedreht
und einer Waschmaschine zugeführt.
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Für größere Mengen
werden zum Vereinzeln der Kisten vor dem Drehen derselben Entstapler
eingesetzt. Die Kistenstapel werden von den Rollgestellen auf ein
Transportband geschoben und von diesem dem Entstapler zugeführt. Im
Entstapler fixieren mechanische Greiferelemente den Kistenstapel
und über
eine mechanische Steuerung werden die Kisten an der oberen Spitze
des Kistenstapels über
eine Fördertechnik
einzeln abgenommen und über
einen Kastenwender einer Waschanlage zugeführt. Der Kistenstapel wird
dabei von unten nach oben gefördert,
zum Beispiel über
Ketten oder Zahnriemen.
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Das
Anheben des Kistenstapels hat sehr genau zu erfolgen. Die von oben
wirkenden Greiferelemente müssen
die oberste Kiste genau treffen. Der Antrieb der Vorrichtung zum
Anheben des Kistenstapels ist deshalb sehr aufwändig. Zusätzliche Schwierigkeiten entstehen
dann, wenn Kisten mit unterschiedlichen Höhen durcheinander als Turm
gestapelt sind.
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Die
Kisten werden im Kistenstapel vorzugsweise mit der Öffnung nach
oben transportiert, während
die Waschung in der Waschanlage grundsätzlich mit der Öffnung nach
unten durchgeführt
wird. In den meisten Fällen
werden Kunststoff-Kisten aus PP und mit gelochten Seitenwänden und/oder
gelochten Bodenwänden
oder mit geschlossenen Oberflächen verwendet.
Kisten mit gelochten Wandungen werden auch als Körbe bezeichnet.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und
einer Vorrichtung zum Entstapeln von Kisten, bei dem bzw. bei der
das Anheben des Stapels präzise
durchführbar
ist. Möglichst
soll auch ein Zusatznutzen im Hinblick auf den nachfolgenden Waschvorgang
gegeben sein.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kistenstapel durch ein ansteigendes
oder strömendes
Fluid angehoben wird, so dass die oberste Kiste eine definierte
Höhe erreicht,
und dass dann die oberste Kiste vom Kistenstapel abgenommen wird.
Das verwendete Fluid kann eine Flüssigkeit, ein Gas oder ein
Flüssigkeits-Gas-Gemisch
sein. Auch kann zunächst
eine Flüssigkeit
vorgesehen sein, in die zeitweise ein Gas einströmt. Vorzugsweise ist als Fluid
Wasser vorgesehen. Die üblicherweise
in der Lebensmitteltechnik verwendeten Kisten aus Kunststoff schwimmen
im Wasser bündig
mit ihrer Oberkante. Durch Regulierung des Wasserstands wird auch
die Position der obersten Kiste im Kistenstapel genau eingestellt.
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Möglich ist
auch die Verwendung einer Gasströmung,
etwa zur Erzeugung eines Luftkissens, auf dem der Kistenstapel bis
zu einer definierten Höhe angehoben
wird. In den meisten Lebensmittelbetrieben ist ohnehin eine Druckluftversorgung
vorhanden.
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Die
Kisten des in der Flüssigkeit
schwimmenden Kistenstapels werden durch die Wirkung der Flüssigkeit
zugleich vorgereinigt. Anhaftende Schmutzreste werden aufgeweicht.
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Diese
Vorreinigung kann unterstützt
werden durch die Verwendung oder Zugabe spezieller Reinigungsflüssigkeit,
Strömungswirbel
und/oder die Zufuhr von Gas, insbesondere Luft.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung wird der Kistenstapel in einen
Tank gefördert, insbesondere
durch eine aufrechte offenen, verschließbare Tankseite. Anschließend strömt das Fluid
in den Tank und hebt den Kistenstapel an. Bei Verwendung von Wasser
als Fluid schwimmt eine herkömmliche
Kunststoffkiste gerade bündig
mit der Wasseroberfläche
und kann durch den oben offenen Tank entnommen werden.
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Bei
Verwendung von Luft ist eine möglichst enge
Abstimmung der Tankabmessungen auf die Kistenmaße sinnvoll zur Minimierung
des Luftspalts. Unter der untersten Kiste kann durch Druckluft ein Luftkissen
zum Anheben des Kistenstapels erzeugt werden.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung wird das Fluid nach dem Abnehmen
der letzten Kiste zurückgeführt in einen
Nebentank und steht dort für
ein nächstes
Füllen
des Tanks zur Verfügung. Das
Fluid, insbesondere die Flüssigkeit,
strömt
zwischen Nebentank und Tank hin- und her. Vorgesehen sein kann eine
fortlaufende oder intervallmäßige Ergänzung der
Flüssigkeit
durch eine Frischfluid-Zufuhr. Auf diese Weise kann auch bei gefülltem Tank an
der Oberfläche
schwimmender Schmutz aus dem Tank ausgetragen werden.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kistenstapel
in einer Flüssigkeit
schwimmt und dass unter dem Kistenstapel ein Schwimmer zusätzlichen
Auftrieb bewirkt. Der Schwimmer kann beispielsweise verwendet werden, wenn
Kisten aus einem anderen Werkstoff als üblich gehandhabt werden sollen,
so dass die Kisten nicht von sich aus oder zu wenig in der Flüssigkeit
aufschwimmen. Auch beschleunigt der Schwimmer das Aufschwimmen des
Kistenstapels nach dem Entnehmen der obersten Kiste.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Entstapeln von Kisten ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet:
- a) ein Tank zur Aufnahme eines Kistenstapels,
- b) eine Zufuhreinrichtung für
die Zufuhr eines Fluides in den Tank,
- c) eine Abnehmeeinrichtung zum Abnehmen zumindest der obersten
Kiste des Kistenstapels im Tank.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass der Tank
seitlich eine Tür zum
Beladen des Tanks mit dem Kistenstapel aufweist. Der Kistenstapel
wird bei geöffneter
Tür in
den leeren Tank eingeschoben. Die geschlossene Tür schließt so dicht, dass kein Fluid
im Bereich der Tür austreten
kann.
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Erfindungsgemäß kann der
Tank innen Rollen aufweisen, auf denen der Kistenstapel beim Beladen
des Tanks aufliegt. Auch kann der Kistenstapel von einem Zuförderer kommend
und auf den Rollen aufliegend in den Tank mit wenig Reibung hineinbewegt
werden.
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Vorteilhafterweise
ist dem Tank ein Nebentank zugeordnet zum Abgeben des Fluides in
den Tank und zur Aufnahme des Fluides aus dem Tank. Das Fluid, insbesondere
eine Flüssigkeit,
vorzugsweise Wasser, wird zwischen Tank und Nebentank hin- und hergepumpt.
Hierzu kann eine Pumpe vorzugsweise zwischen Tank und Nebentank
angeordnet sein. Der Nebentank ist vorzugsweise auf derselben Höhe angeordnet
wie der Tank und weist in etwa die gleichen Abmessungen auf.
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Die
Fluidzufuhr ist vorteilhafterweise am Boden des Tanks vorgesehen,
kann aber auch oben und/oder seitlich am Tank angeordnet sein, so
dass die Flüssigkeit
am Kistenstapel herunterläuft.
Ebenfalls am Boden ist dann eine Übergangsleitung zwischen Tank
und Nebentank angeordnet. Im Boden kann eine Senke vorgesehen sein,
in der sich bei leerem Tank die Restmenge der Flüssigkeit sammelt. Seitlich
neben der Senke sind dann vorzugsweise Schienen oder Rollenbahnen
für die
Kistenstapel angeordnet. Fluidzufuhr und Übergangsleitung sind dann der
Senke zugeordnet.
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Der
Tank kann mit einem Überlauf
versehen sein, über
den Fluid in den Nebentank abfließen kann. Dem Überlauf
ist vorzugsweise ein Filter oder Abscheider zum Abtrennen von insbesondere
grobem Schmutz zugeordnet.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung ist im Tank ein Schwimmer
angeordnet, der bei gefülltem
Tank unter dem Kistenstapel zuliegen kommt. Der Schwimmer kann beispielsweise
bei leerem Tank in der Senke liegen bleiben und beim Befüllen von
dort aus unter die unterste Kiste aufschwimmen.
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Der
Schwimmer kann auch so groß ausgebildet
sein, dass er den Querschnitt das Tanks fast vollständig ausfüllt. Vorzugsweise
weist der Schwimmer zumindest in diesem Fall seitliche Ränder auf,
die auf den Rollen oder Schienen im Tank aufliegen, sowie Rollen
oder Schienen, auf denen der Kistenstapel auf den Schwimmer aufschiebbar
ist.
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Vorteilhafterweise
ist der Schwimmer mit Kanälen
versehen, durch die das Fluid hindurchströmen kann, etwa von der Unterseite
zur Oberseite des Schwimmers oder umgekehrt. Im einfachsten Fall
ist der Schwimmer ein Ring in Form eines Rechtecks.
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Erfindungsgemäß kann dem
Tank ein Zuförderer
vorgeordnet sein, auf dem die Kistenstapel aufliegen und der insbesondere
höhenverstellbar
ist. Der Zuförderer
verläuft
etwa horizontal oder mit geringer Neigung. Höhenverstellbar ist insbesondere ein
dem Tank zugewandtes Ende des Zuförderers. Das Ende des Zuförderers
wird dann bei geschlossener Tür
und zum Öffnen
derselben abgesenkt. Nach dem Öffnen
der Tür
wird der Zuförderer
angehoben bis auf das Niveau der Rollen oder Schienen im Tank für die Aufnahme
des Kistenstapels.
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Nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abnehmeeinrichtung Greifelemente
aufweist, die die oberste Kiste erfassen. Da die Kisten oben offen
sind, können
die Greifelemente die Seiten der Kisten beaufschlagen und dabei
auch die Grifflöcher
der Kisten nutzen. Möglichst
ist auch das Erfassen weitgehend geschlossener Kisten, die nur oben
offen sind und keine gelochten Wandungen aufweisen. Aufgrund der
Wasserfüllung
ist dann lediglich die Abnehmeeinrichtung stärker zu dimensionieren. Erfasst
werden können
auch nach unten offene Kisten.
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Erfindungsgemäß können die
Greifelemente horizontal gegenläufig
verfahrbar sein. Dadurch können
die Kisten von innen erfasst werden. Außerdem sind die Greifelemente
gemeinsam anhebbar und absenkbar und gemeinsam horizontal verfahrbar
zur Abförderung
der Kisten. Die Greifelemente treten von oben in die oberste Kiste
hinein, werden gegenläufig gespreizt
bis zur Anlage an den Seitenwänden
innen oder in den Grifflöchern.
Anschließend
wird die Kiste mit den Greifelementen angehoben und horizontal abgefördert bis
auf einen Abförderer.
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Der
Abförderer
ist erfindungsgemäß im Anschluss
an die Abnehmeeinrichtung vorgesehen und weist insbesondere eine
Wanne zur Aufnahme von Tropfmengen auf. Die Wanne ist vorzugsweise
zumindest in einem ersten Abschnitt des Abförderers angeordnet und kann
eine Leitung zum Tank oder Nebentank aufweisen. Die in der Wanne
aufgefangene Flüssigkeit
wird in den Tank oder Nebentank zurückgeleitet.
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Gegenstand
der Erfindung ist auch eine Kombination aus Kistenwaschanlage, Kistenwender und
erfindungsgemäßer Vorrichtung.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Übrigen und
aus den Ansprüchen.
Vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
in der Seitenansicht,
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2 die
erfindungsgemäße Vorrichtung
in der Draufsicht.
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Ein
aufrechter Tank 10 ist zur Aufnahme eines Kistenstapels 11 ausgebildet.
Einzelne Kisten 12, 13, 14 weisen beispielsweise
ein Grundmaß von 60
cm mal 40 cm auf, sind mit gelochten Wandungen versehen und im Kistenstapel 11 nach
oben offen ausgerichtet.
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Der
Tank 10 weist etwas größere Innenmaße als die
Ausmaße
des Kistenstapels 11 auf. Zur Anpassung an verschiedene
Maße und/oder
zur genauen Führung
des Kistenstapels 11 im Tank 10 kann letzterer
innen Einstellelemente oder Leitschienen oder Ähnliches aufweisen, die auch
auswechselbar oder/und einstellbar sein können.
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Dem
Tank 10 vorgeordnet ist ein Zuförderer 15 als Bandförderer mit
einem Obertrum 16, auf dem der Kistenstapel 11 in
Richtung auf den Tank 10 förderbar ist.
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Dem
Zuförderer 15 zugewandt
weist der Tank 10 an einer aufrechten Seitenwand eine Tür 17 auf,
die mit einer umlaufenden Dichtung versehen und auch bei gefülltem Tank
dicht verschließbar
ist.
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Am
Boden 18 weist der Tank 10 Rollen 19 auf,
so dass der Kistenstapel 11 auf einer durchgehenden Ebene
vom Obertrum 16 auf die Rollen 19 übergeben
werden kann.
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Zum
Einfahren des Kistenstapels 11 in den Tank 10 ist
die Tür 17 aufschwenkbar.
Die Schwenkbewegung der Tür 17 ist
durch den Doppelpfeil 20 in 2 dargestellt.
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Seitlich
neben dem Tank 10 ist ein Nebentank 21 angeordnet
mit vorzugsweise ähnlichen
oder gleichen Abmessungen und in etwa auf gleicher Höhe wie der
Tank 10. Am Boden 22 des Nebentanks 21 ist
eine Pumpe 23 vorgesehen, mit der Flüssigkeit vom Nebentank 21 in
den Tank 10 und wieder zurück förderbar ist. Entsprechende
Auslässe 24, 25 für die Flüssigkeit
sind ebenfalls am Boden 22 bzw. am Boden 18 vorgesehen
und an die Pumpe 23 angeschlossen. Nicht gezeigt sind gegebenenfalls
vorhandene Einrichtungen zur Erwärmung
der Flüssigkeit,
für die
Zufuhr weiterer Flüssigkeit
in das System und/oder für
die Zugabe von Reinigungsmittel.
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Zum Öffnen der
Tür 17 ist
entweder die Tür selbst
leicht anhebbar (zu Beginn des Ausschwenkens) oder ein Ende 26 des
Zuförderers 15 ist
absenkbar. Wichtig ist, dass der Obertrum 16 nach dem Öffnen der
Tür 17 in
der selben Ebene liegt wie die Rollen 19.
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Oben
auf dem Tank 10 ist eine Greifeinrichtung 27 mit
gegenläufig
ausfahrbaren Greifelementen 28, 29 angeordnet.
Diese sind durch einen Antrieb 30 abwärtsbewegbar bis in die oberste
Kiste 12 hinein, heben die Kiste 12 an und bewegen
diese horizontal quer zum Zuförderer 15,
siehe Pfeil 31, auf einen Abförderer 32, insbesondere
einen Bandförderer.
Dieser ist nur in 2 eingezeichnet.
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Sobald
ein Kistenstapel 11 in den Tank 10 eingefördert wurde
und die Tür 17 dicht
verschlossen ist, wird Flüssigkeit
aus dem Nebentank 21 in den Tank 10 gepumpt. Der
Kistenstapel 11 schwimmt dadurch auf. Bei Verwendung der
in der Lebensmitteltechnik üblichen
gelochten Kisten aus Polypropylen schließt ein oberer Rand der obersten
Kiste 12 etwa bündig
mit der Oberfläche
des Wassers ab. Die Zufuhr des Wassers in den Tank wird so gesteuert,
dass die oberste Kiste eine definierte Höhe und Position relativ zur
Greifeinrichtung 27 erreicht.
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Nach
Entnahme der obersten Kiste 12 durch die Greifeinrichtung 27 schwimmt
der restliche Kistenstapel weiter auf bis zur Oberfläche, so
dass wiederum die oberste Kiste zum Entnehmen bereit ist. Je nach
Volumen der Kisten kann der Wasserstand im Tank über die Pumpe 23 nachgesteuert
und konstant gehalten werden.
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Nach
der Entnahme aller Kisten aus dem Tank 17 wird die Flüssigkeit
durch die Pumpe 23 zurückgefördert in
den Nebentank 21. Die Tür 17 kann geöffnet und
ein neuer Kistenstapel 11 kann in den Tank 10 eingefahren
werden.
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Im
oberen Bereich des Tanks 17 können insbesondere zeitweilige
Sicherungen gegen ein Herausschwimmen des Kistenstapels 11 vorgesehen sein,
etwa mechanische Stopper. Diese können auch gesteuert ausfahrbar
sein.
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Die
Tür 17 ist
mit geeigneten Antrieben zum Schließen versehen. Beim Schließen der
Tür 17 kann ein
Druck auf den Kistenstapel 11 zur Ausrichtung desselben
ausgeübt
werden.
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Mehrere
Tanks können
miteinander kombiniert werden, so dass stets ein Tank gefüllt ist,
während
der andere Tank mit einem Kistenstapel beschickt wird.
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Der
Vorrichtung nachgeordnet ist vorzugsweise eine Kistenwaschanlage.
Der Abförderer 32 führt zu einem
der Waschanlage vorgeordneten Kistenwender hin, da die Kisten mit
nach unten gerichteter Oberseite gewaschen werden.
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Durch
den Aufenthalt des Kistenstapels 11 im Tank 10 werden
Schmutzreste in den Kisten 12 bis 14 eingeweicht.
Die Kisten werden vorgereinigt. Dies kann noch unterstützt werden
durch Reinigungszusätze,
erwärmte
Flüssigkeit,
eingebrachte turbulente Strömungen
und/oder Lufteinblasung. Die anschließende Waschanlage kann dann
kleiner dimensioniert sein und mit weniger Reinigungsmittel auskommen. Der
Frischwasserverbrauch der Gesamtanlage wird minimiert.
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- 10
- Tank
- 11
- Kistenstapel
- 12
- obere
Kiste
- 13
- Kisten
- 14
- untere
Kiste
- 15
- Zuförderer
- 16
- Obertrum
- 17
- Tür
- 18
- Boden
- 19
- Rollen
- 20
- Doppelpfeil
- 21
- Nebentank
- 22
- Boden
- 23
- Pumpe
- 24
- Auslassnebentank
- 25
- Auslasstank
- 26
- Ende
des Zuförderers
- 27
- Greifeinrichtung
- 28
- Greifelement
- 29
- Greifelement
- 30
- Antrieb
- 31
- Pfeil
- 32
- Abförderer