DE102020001971A1

DE102020001971A1 - Einrichtung und Verfahren zur Sortierung und/oder Kommissionierung von Gütern, insbesondere von Paketen, Tüten, Gegenständen oder dgl.

Info

Publication number: DE102020001971A1
Application number: DE102020001971.4A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2021-09-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung (1) zur Sortierung und/oder Kommissionierung von Gütern (11), insbesondere von Paketen, Tüten, Gegenständen oder dgl., aufweisend eine Anzahl von verfahrbaren Transportsatelliten (2) mit je mindestens einer Aufnahmeeinrichtung (4) für Güter (11), wobei die Transportsatelliten (2) das Gut (11) zwischen einem Aufnahmepunkt und einem Abgabepunkt transportieren, wobei jeder der Transportsatelliten (2) frei auf einem Untergrund (7, 10) oder auf schienenartigen Führungen (9), insbesondere schienenartigen Führungen (9) oberhalb des Untergrunds (7, 10), verfahrbar ist, und die Aufnahmeeinrichtung (4) eine Abgabeeinrichtung (20) aufweist, die das Gut (11) in der Aufnahmeeinrichtung (4) bei Bedarf in einen Bereich unterhalb des Transportsatelliten (2) aus der Aufnahmeeinrichtung (4) freigibt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Sortierung und/oder Kommissionierung von Gütern, insbesondere von Paketen, Tüten, Gegenständen oder dgl. gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Sortierung und/oder Kommissionierung von Gütern gemäß Oberbegriff des Anspruches 24.
Die Sortierung und das Kommissionieren von Gütern und Gegenständen ist eine zentrale logistische Aufgabe in der gesamten logistischen Kette und erlangt durch die zunehmende Bedeutung von E-Commerce und CEP oder KEP (Courier Express Parcel oder Kurier Express Pakete) zentrale Bedeutung für die Wirtschaftlichkeit des gesamten Warentransports. Aber auch in der Logistik z.B. innerhalb von Unternehmen, etwa zur Versorgung von Fertigungseinrichtungen mit Teilen und Werkzeugen, bekommt der innerbetriebliche Transport zunehmende Bedeutung.
Der Bedarf an automatischen Sortiersystemen ist in den letzten Jahren extrem gestiegen, klassische Anwendungsfelder sind etwa der Einsatz in Hubs oder Sortierzentren für Pakete und Großbriefe. Heute ist ein großer Teil der Sortierung z.B. von Paketen noch manuell, insbesondere das Sortieren und das Handling auf der sog. letzten Meile verschlingt bis zu 60 % der Kosten für die gesamte Transportlogistik (Sortierung zum Verteilwagen, Befüllung des Wagens und Verteilung). Gleichzeitig ist aber das für derartige manuelle Tätigkeiten erforderliche Personal knapp wegen der schlechten Arbeitsbedingungen bei gleichzeitig gestiegenen Lohnkosten. Es besteht also Bedarf, gerade die manuellen Tätigkeiten im Rahmen der Logistik weiter zu reduzieren.
Gleichzeitig hat die Branche der Sortiermaschinenhersteller nur relativ wenige Anbieter von Sortierlösungen, die durch Nachfrage großer Abnehmer weitgehend ausgelastet sind, wodurch sich in der Regel lange Wartezeiten bis zur Realisierung von Sortiersystemen nicht vermeiden lassen. Sortiersysteme sind sehr komplexe Systeme, die viele Gewerke und viel Knowhow erfordern und in der Regel kundenspezifisch auf der Basis von Standardbaukästen konzipiert und gebaut werden. Derartige handelsübliche Sortiersysteme sind in der Regel nicht skalierbar, sondern auf bestimmte Leistungswerte (etwa in Klassen eingeteilt bezogen auf die Sortiermenge von Paketen) ausgelegt und nur bei Erreichen dieser Werte wirtschaftlich. Gleichzeitig brauchen derartige Sortier- oder Verteilzentren große Flächen und große Höhen, werden deshalb meist auf der grünen Wiese geplant.
Auch sind solche Sortiersysteme in der Regel so ausgelegt, dass sie das Sortieren eine Vielzahl von Gütern unterschiedlichster Abmessungen bewerkstelligen können, etwa die Sortierung sehr kleiner bis sehr großer Pakete. Daher erreichen solche Sortiersysteme große Abmessungen und eine hohe Komplexität, um etwa im Durchlauf oder in einem Kreislauf umlaufende Pakete unterschiedlichster Abmessungen sukzessive sortieren zu können. Zunehmend werden aufgrund der steigenden Bestellungen über den Onlinehandel kleinere Pakete verschickt, die etwa die Größe bis zu „doppelter Schuhkarton“ aufweisen, doch viele Sortiersysteme sind auch auf größere Pakete ausgelegt und daher für viele Sortieraufgaben überdimensioniert.
Der Aufbau herkömmlicher Sortiersysteme ist aufgrund der Vielzahl zu steuernder und aufeinander abzustimmender Einzelprozesse komplex und erfordert zum Bereitstellen einer entsprechenden Steuerungsstruktur viele miteinander vernetzte Sensoren und Kommunikationseinrichtungen. Dadurch wird ein derartige Sortierungssystem aber auch unflexibel.
Daher muss ein zukunftsfähiges Sortiersystem skalierbar und kompakt sein, an geänderte Leistungsanforderungen anpassbar und im laufenden Betrieb erweiterbar sein. Ideal ist ein redundanter Aufbau bei Ausfällen von Teilabschnitten.
Zudem werden immer häufiger auch sensible Waren transportiert und sortiert, deren Handhabung besondere Vorsicht erfordert. Wird etwa online ein Kasten Wein bestellt, so muss dieser in Glasflachen abgefüllte Wein aufwändig verpackt werden, um den hohen mechanischen Belastungen während des Transports und der Sortierung sicher widerstehen zu können. Dies erfordert zum einen einen hohen und aus Umweltgründen problematischen Aufwand an Verpackungsmaterial, zum anderen stören derart sensible Pakete den Betriebsablauf bei der Sortierung. Häufig wird auf die besonderen Anforderungen derartiger Pakete keine Rücksicht genommen und das Paket etwa bei der Sortierung aus größeren Höhen abgeworfen, etwa bei der Übergabe zwischen verschiedenen Transporteinrichtungen oder bei der Ablage in Transportbehälter oder dgl. Zudem werden Pakete bei der automatischen Sortierung häufig stark beschleunigt und heftig umgelenkt, etwa beim Ein- und Ausschleusen während des Sortiervorgang oder beim Transport über Förderbänder, Rutschen, Schikanen oder Sortiermechanismen. Auch aufgrund der für die Wirtschaftlichkeit notwendigen, hohen Geschwindigkeiten beim Transport der zu sortierenden Güter in der Sortiereinrichtung kann nur begrenzt Rücksicht auf besondere Transporterfordernisse sensibler Waren genommen werden, ohne den schon angesprochenen Anteil manueller Sortierung nicht weiter zu erhöhen.
Herkömmliche Sortiereinrichtungen sind zentral ausgelegt mit festen, unveränderbaren Ein- und Ausgabestationen und Sensorikstationen, weisen feste Punkte für die Ein- und Ausschleusung und sind daher unflexibel. Die Sortierung erfolgt i.d.R. mittels langer Wege mit fixen Zuordnungen der Zusatzaggregate zur Sortiereinrichtung, entlang meist gerader oder umlaufender Bahnen (Loops), wobei die zu sortierenden Güter feste Strecken fahren und entlang der Strecke sortierend abgeworfen werden und die Sortierung während der durchlaufenden Fahrt der Fördereinrichtung erfolgt.
Aus der WO 2011/128384 A1 ist ein Lager- und Transportsystem für Transportbehälter bekannt, bei dem eine Anzahl von Fahrzeugen sich sowohl auf einem Untergrund als auch auf Schienensystemen bewegen und mittels Lastaufnahmemitteln Güter transportieren können, die im Rahmen der Lagerung in Hochregallagern bewegt werden müssen. Hierzu können die Schienen oberhalb des Untergrundes angeordnet sein und einen kreuzungsfreien Streckenverlauf für den Transport ermöglichen. Das gesamte Lager- und Transportsystem ist dabei speziell auf den Betrieb an Hochregallagern zugeschnitten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Sortierung von Gütern, insbesondere von Paketen oder sonstigen Teilen, schonender, flexibler und skalierbarer zu machen und die Integration in bestehende Sortierlösungen zu ermöglichen.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich hinsichtlich der Einrichtung aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und hinsichtlich des Verfahrens aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 24 in Zusammenwirken mit den Merkmalen des zugehörigen Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung hinsichtlich der Einrichtung geht aus von einer Einrichtung zur Sortierung und/oder Kommissionierung von Gütern, insbesondere von Paketen, Gegenständen oder dgl., aufweisend eine Anzahl von verfahrbaren Transportsatelliten mit je mindestens einer Aufnahmeeinrichtung für Güter, wobei die Transportsatelliten das Gut zwischen einem Aufnahmepunkt und einem Abgabepunkt transportieren. Eine derartige gattungsgemäße Einrichtung wird dadurch in erfindungsgemäßer Weise weiter entwickelt, dass jeder der Transportsatelliten frei auf einem Untergrund oder auf schienenartigen Führungen, insbesondere schienenartigen Führungen oberhalb des Untergrunds, verfahrbar ist, und die Aufnahmeeinrichtung eine Abgabeeinrichtung aufweist, die das Gut in der Aufnahmeeinrichtung bei Bedarf in einen Bereich unterhalb des Transportsatelliten aus der Aufnahmeeinrichtung freigibt. Durch die Verwendung von Transportsatelliten, die sich frei auf einem Untergrund oder auf schienenartigen Führungen bewegen und orientieren können, entfallen viele Notwendigkeiten und Probleme, die sich bei fest konfigurierten Sortiersystemen ergeben und dies erlaubt eine weitgehend flexibel konfigurierbare Betriebsweise der Transportsatelliten. So kann sich etwa jeder Transportsatellit selbst seinen Weg zwischen einem Übernahmepunkt für das Gut und einem Abgabepunkt für das Gut suchen und in Abstimmung mit anderen Transportsatelliten diesen Weg abhängig von der jeweiligen Auslastung im Bewegungsbereich der Transportsatelliten optimieren. Zudem ist es möglich, mehrere Güter mit gleichem Abgabepunkt auf den gleichen Transportsatelliten aufzulegen und damit die Transportkapazität jedes Transportsatelliten weitgehend auszunutzen. Hierdurch können eine Vielzahl von Fahrten der Transportsatelliten mit nur einem Transportgut vermieden werden. Von besonderem Vorteil ist es aber, dass jeder Transportsatelliten eine Aufnahmeeinrichtung mit einer Abgabeeinrichtung aufweist, die das Gut oder den Gegenstand in der Aufnahmeeinrichtung bei Bedarf in einen Bereich unterhalb des Transportsatelliten aus der Aufnahmeeinrichtung freigibt. Hierdurch kann sehr zielgerichtet eine Abgabe des auf dem Transportsatelliten angeordneten Gutes erfolgen, in dem der Transportsatellit etwa auf eine schienenartige Führung auffährt, die oberhalb des Abgabepunktes für das Gut angeordnet ist und beispielsweise über einer Sortiereinrichtung wie einer Gitterbox, einer Rutsche oder einem Sortierarbeitsplatz liegt. Der Transportsatellit fährt auf diese schienenartige Führung auf und bewegt sich in einen Bereich oberhalb des Abgabepunktes, etwa senkrecht oberhalb einer Gitterbox oder einer sonstigen Aufnahmeeinrichtung für den Weitertransport oder die weitere Bearbeitung des Gutes. Anschließend wird die Abgabeeinrichtung derart betätigt, dass das Gut aufgrund der Schwerkraftwirkung senkrecht nach unten aus der Aufnahmeeinrichtung des Transportsatelliten herausfällt und damit in den Bereich zum Beispiel der Gitterbox gelangt und dort abgelegt wird. Durch diese senkrechte Abgabe des Gutes aus der Aufnahmeeinrichtung entfallen viele Probleme, die bei herkömmlichen Sortieranlagen auftreten und das Gut mechanisch belasten. So kann der Transportsatellit das Gut im Stillstand oberhalb zum Beispiel der Gitterbox abgeben und das Gut fällt direkt senkrecht in die zum Beispiel Gitterbox hinein. Bei herkömmlichen Sortiereinrichtungen wird häufig der Sortiervorgang bzw. die Umlenkung des Gutes in voller Bewegung der Sortiereinrichtung, zum Beispiel eines Förderbandes oder dergleichen erfolgen müssen, um die ganze Sortiereinrichtung nicht auszubremsen. Hierdurch vollführt das Gut eine Art Wurfparabel, die eine genaue Ablage des Gutes schwierig macht und zudem eine starke mechanische Belastung des Gutes darstellen kann. Auch kann sich das Gut hierbei verdrehen oder in sonstige unbestimmte Lagen gebracht werden, sodass die weitere Handhabung des Gutes problematisch werden kann. Durch den von Bewegungen anderer Sortiereinrichtungen unabhängigen und dadurch vorteilhaften Stillstand des Transportsatelliten bei der Abgabe des Gutes aus der Aufnahmeeinrichtung und die senkrechte, allein der Schwerkraft geschuldete Bewegungsrichtung des Gutes nach der Abgabe ist eine sehr zielgenaue und schonende Behandlung des Gutes bei der Abgabe aus der Aufnahmeeinrichtung des Transportsatelliten gewährleistet. Auch entfallen aufwändige Vorgänge zum Abwurf von Gütern aus sich bewegenden Transporteinheiten, die häufig eine seitliche Wurfbewegung oder Schiebebewegung erfordern und technisch wesentlich aufwändiger als eine reine vertikale Abgabebewegung sein können. Die erfindungsgemäße Einrichtung erlaubt dadurch eine wesentlich schonendere und genauere Behandlung des Gutes zwischen einem Aufnahmepunkt und einem Abgabepunkt, sodass die Behandlung auch von empfindlichen Gütern wesentlich verbessert wird. Zudem können die Aufgabepunkte und Abgabepunkte aufgrund der Beweglichkeit jedes Transportsatelliten wahlweise jeweils verändert werden, wodurch die festen Einschleuspunkte und Ausschleuspunkte wie für vorhandene Sortiersysteme notwendig nicht mehr erforderlich werden. Durch die Verwendung von schienenartigen Führungen ist es zudem möglich, zu der Grundebene der Bewegung der Transportsatelliten weitere, gegebenenfalls übereinandergestapelte Ebenen zur Verfügung zu stellen, die für den Transport und die Aufnahme bzw. Abgabe von Gütern genutzt werden können. Hierdurch ist es insbesondere möglich, die erfindungsgemäße Einrichtung im Zusammenhang mit bestehenden Sortiereinrichtungen zu betreiben, indem der meist freie Bauraum oberhalb der vorhandenen Sortiereinrichtung genutzt wird, um mit den schienenartigen Führungen den Aufbau von Bewegungsbahnen für die Transportsatelliten zu erweitern und dadurch die Transportsatelliten zu befähigen, mit der vorhandenen Sortiereinrichtung zusammenzuarbeiten. Dadurch ist eine Kapazitätserweiterung der vorhandenen Sortiereinrichtung leicht erreichbar, in dem die vorhandene Sortiereinrichtung um die schienenartigen Führungen und die Transportsatelliten ergänzt wird und diese sich räumlich getrennt, aber zusammenarbeitend ergänzen. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, die Transportsatelliten für die Sortierung von Gütern bis zu einer bestimmten Größe zu nutzen und damit zusätzliche Kapazität für Güter anderer Größen in der Sortiereinrichtung zu schaffen. Dadurch wird der Mix von Gütern unterschiedlichster Größe innerhalb der vorhandenen Sortiereinrichtung harmonisiert und die vorhandene Sortiereinrichtung kann wirtschaftlicher arbeiten. Zudem ist die Kapazität der Sortierung durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung beliebig skalierbar, etwa indem die Anzahl der Transportsatelliten und die Bewegungswege auf der Ebene bzw. auf den schienenartigen Führungen entsprechend angepasst wird. Es versteht sich von selbst, dass neben der Sortierung von Gütern etwa in der Paketlogistik auch einer Vielzahl von ähnlichen Aufgaben wie etwa die Kommissionierung von Bestellungen, die Versorgung von Fertigungseinrichtungen oder dergleichen in ähnlicher Weise mit der erfindungsgemäßen Einrichtung mittels der Transportsatelliten erfolgen kann und damit soll im Weiteren immer dann, wenn von Sortierung gesprochen wird, auch immer derartige andere Einsatzgebiete mit ähnlicher Aufgabenstellung mitumfasst sein. Selbstverständlich ist ein Betrieb der erfindungsgemäßen Einrichtung mit den Transportsatelliten nicht nur im Zusammenhang mit vorhandenen Sortiereinrichtungen, sondern auch als alleiniges Sortiersystem denkbar und von der Erfindung umfasst.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Transportsatelliten erübrigt viel Installationsaufwand für eine erfindungsgemäße Einrichtung, da die vorzugsweise autonome Intelligenz der Transportsatelliten viel Infrastrukturaufwand durch feste Verkabelung von Sensoren und Aktoren und zur Überwachung von Bewegungsbahnen überflüssig macht. Dabei kann der Transportsatellit die komplette Sensorik und Intelligenz zur Steuerung der einzelnen Prozesse aufweisen und dadurch weitgehend autonom arbeiten. Eine bevorzugte Größe bzw. ein bevorzugtes Gewicht für mit den Transportsatelliten zu transportierende Güter liegt im Bereich einer mittleren Paketgröße bis zum Beispiel 5 kg und einer Größe eines doppelten Schuhkartons, die aufgrund der stark steigenden Bestellzahlen im Onlinehandel zunehmend sortiert werden müssen. Die Transportsatelliten sind hierbei sowohl Transportmittel als auch Sortiereinrichtung und arbeiten auf einfachste Weise mit vorhandenen oder spezifischen weiteren logistischen Einrichtungen wie Rutschen, Förderbändern, Rollbehältern, manuellen Arbeitsplätzen oder dergleichen üblichen Hilfseinrichtungen der Logistik sowie mit vorhandenen Sortiereinrichtungen zusammen.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die schienenartigen Führungen vertikal oberhalb zumindest von Teilen von, insbesondere bauseits vorhandenen, Sortiereinrichtungen oder Verarbeitungseinrichtungen angeordnet sind und die Transportsatelliten das transportierte Gut an Teile der Sortiereinrichtungen oder Verarbeitungseinrichtungen abgeben. Hierdurch ist ein Zusammenarbeiten vorhandener logistischer Einrichtungen und der erfindungsgemäßen Einrichtung besonders einfach möglich und der Bauraum zum Beispiel in einer Halle für eine vorhandene Sortiereinrichtung wird wesentlich besser als bei herkömmlichen Sortiereinrichtungen ausgenutzt. Dabei können die bauseits vorhandenen Sortiereinrichtungen zumindest Teile herkömmlich arbeitender Sorter oder den Sortern zuarbeitender, weiterer Anlagenbestandteile der Sortiereinrichtungen sein, etwa von herkömmlichen Materialflusseinrichtungen für die Sortierung und/oder Kommissionierung von Gegenständen, insbesondere von Paketen in Verteilzentren, sein, insbesondere Boxen, Rutschen, Förderbänder oder dgl. herkömmliche Bauteile in derartigen Materialflusseinrichtungen.
Praktisch umsetzen lässt sich dies, indem die schienenartigen Führungen aufgeständert und/oder abgehängt vertikal oberhalb der Sortiereinrichtungen oder Verarbeitungseinrichtungen angeordnet sind. Ein Aufständern schienenartiger Führungen auf einem Untergrund ist meist auch in vorhandener Infrastruktur von Sortiereinrichtungen möglich, um oberhalb der Sortiereinrichtungen anzuordnende schienenartige Führungen sicher zu verankern. Wo dies nicht möglich ist, können die schienenartigen Führungen auch gegebenenfalls von der Hallendecke oder einer im Bereich der Hallendecke angeordneten Tragstruktur abgehängt werden. Dabei ist es insbesondere auch denkbar, dass die schienenartigen Führungen in mehr als einer Ebene übereinander angeordnet sind. Eine derartige Anordnung von schienenartigen Führungen übereinander nutzt zum einen den Bauraum in einer Halle oberhalb zum Beispiel einer vorhandenen Sortiereinrichtung noch besser aus als nur eine einzelne Ebene, zudem ist es möglich, Güter auch zwischen den verschiedenen Ebenen der schienenartigen Führungen durch die Transportsatelliten von einer Ebene auf die darunter liegende Ebene zu übergeben, zum Beispiel in eine dort angeordnete Aufnahmeeinrichtung oder auch auf einen anderen Transportsatelliten. Hierdurch ist eine Sortierung auch zwischen derartigen übereinander angeordneten Ebenen der schienenartigen Führungen denkbar.
Weiterhin ist es denkbar, dass die Transportsatelliten über Schrägen, Aufzüge, Rolltreppen oder derartige Hebeeinrichtungen zwischen dem Untergrund und den schienenartigen Führungen oder zwischen übereinander angeordneten Ebenen der schienenartigen Führungen verfahrbar oder transportierbar sind. Hierdurch wird der Transport auch zwischen den einzelnen Ebenen der schienenartigen Führungen mit dem gleichen Transportsatelliten abgewickelt, der auch den Transport innerhalb der unteren Ebene oder einer anderen Ebene vorgenommen hat und es entfallen aufwändige und dadurch unwirtschaftliche Übergaben zum Beispiel von einem Transportsatelliten an einen Lift oder dergleichen. Im einfachsten Fall kann der Transportsatellit über eine entsprechende Schräge zum Beispiel vom Untergrund auf die erste Ebene der schienenartigen Führungen oder zwischen den unterschiedlichen Ebenen schienenartiger Führungen hinauf fahren und sich dort dann auf dieser ersten Ebene der schienenartigen Führungen zum Beispiel an seinen Zielpunkt bewegen. Es ist natürlich auch denkbar, den Transportsatelliten insgesamt mit der darauf angeordneten Ladung über einen Aufzug oder eine Rolltreppe oder sonstige geeignete Hebeeinrichtungen zwischen den unterschiedlichen Höhenniveaus zu bewegen.
Weiter ist von besonderem Vorteil, wenn jeder Transportsatellit Antriebseinheiten, insbesondere Räder oder Ketten, aufweist, die den Transportsatelliten sowohl auf dem Untergrund als auch auf den schienenartigen Führungen bewegen. Idealerweise wird nur ein Antrieb für die Bewegung sowohl auf dem Untergrund als auch in den schienenartigen Führungen verwendet, sodass zum Beispiel nur ein Antriebsmotor und nur ein Satz Rollen oder Räder oder dergleichen benötigt werden. Im einfachsten Fall weist der Transportsatellit etwa zwei Räder mittig oder vier Räder in den vier Ecken seiner Außenabmessungen auf, die sowohl für die Fahrt auf einem ebenen Untergrund als auch für die Bewegung innerhalb der schienenartigen Führungen ausgelegt sind und dadurch jede Art der Bewegung der Transportsatelliten ermöglichen. Grundsätzlich sind derartige Antriebseinrichtungen aus dem Bereich der fahrerlosen Transportsysteme bekannt und können je nach Anwendungszweck in erforderlicher Weise abgewandelt auch zum Einsatz für die erfindungsgemäße Einrichtung herangezogen werden.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn jeder Transportsatellit seine Zielinformationen direkt von dem transportierten Gut, insbesondere mittels Aufkleber oder sonstigem Informationsträger, vorzugsweise mittels Nahbereichsfunk über Transponder oder dgl., erhält. So ist es beispielsweise denkbar, dass jeder Transportsatellit ein Kamerasystem oder dergleichen aufweist, mit dem das zu transportierende gut vor der Aufnahme oder bei der Aufnahme in die Aufnahmeeinrichtung auf vorhandene Aufkleber überprüft wird und die Informationen gefundener Aufkleber ausgewertet werden können, um das jeweilige Ziel des Gutes zu ermitteln. Natürlich sind auch drahtlose Übertragungsverfahren zum Beispiel von einem an dem gut angeordneten Transponder auf den Transportsatelliten oder auch andere berührungslos arbeitende Systeme denkbar.
Von besonderem Vorteil bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es, dass die Aufgabepunkte und/oder Abgabepunkte des transportierten Gutes oder Gegenstandes im Arbeitsbereich des Transportsatelliten flexibel wählbar sind. Während üblicherweise bei bestehenden Sortiereinrichtungen bei der Anlagenplanung fest vorgegebene Aufnahmepunkte bzw. Abgabepunkte für die Güter auf die Sortiereinrichtung bzw. von der Sortiereinrichtung weg einzuhalten sind und sich der gesamte Fluss der Güter zwischen diesen Punkten bewegen muss, ist die Aufgabe bzw. Abgabe der Güter bei den Transportsatelliten der erfindungsgemäßen Einrichtung weitestgehend flexibel gestaltet war. Die Übernahme eines Gutes kann beispielsweise von einer übergeordneten Steuerungseinrichtung an den Transportsatelliten in einem Bereich angeordnet werden, der gerade frei ist oder der besonders günstig zu dem Aufenthaltsort des Gutes passt und der Transportsatellit fährt an diese Stelle und übernimmt das zu transportierende Gut. Umgekehrt ist es ebenfalls denkbar, dass die Abgabe des Gutes an einem beliebigen Punkt erfolgt, der gerade aus planungstechnischer Sicht besonders vorteilhaft ist oder an dem gerade die Abgabe besonders einfach erfolgen kann.
Weiterhin ist es von besonderem Vorteil, wenn jeder Transportsatellit autonom, insbesondere sensorgestützt, und ohne fest vorgegebene Bewegungsbahnen wie etwa Induktionsschleifen wie bei herkömmlichen fahrerlosen Transportsystemen auf dem Untergrund oder den schienenartigen Führungen verfahrbar ist. Die autonome Bewegung der Transportsatelliten entlastet eine übergeordnete Steuerungseinrichtung von einer Vielzahl von Steuerungsaufgaben und Kontrollaufgaben, die ansonsten eine aufwändige Sensorik und Kommunikationstechnik erfordern, die an bestehenden Sortiereinrichtungen einen Großteil der Komplexität ausmachen und die hohen Kosten für die Herstellung derartiger Sortiereinrichtungen mit bedingen. Wenn jeder Transportsatellit sich selbst einen Weg zwischen dem Aufnahmepunkt und dem Abgabepunkt suchen kann und dabei auch die in seiner Nähe befindlichen anderen Transportsatelliten und anderen Einrichtungen im Bereich der Sortiereinrichtung berücksichtigt bzw. sich mit ihnen abstimmt, so kann der Transport im Sinne einer Schwarmintelligenz optimiert ablaufen und damit zum einen sicher und zum anderen auf dem günstigsten Weg erfolgen.
Für die Orientierung der Transportsatelliten ist es von Vorteil, wenn jeder Transportsatellit GPS oder inhouse-Navigationssysteme aufweist, um seine aktuelle Position zu bestimmen. Derartige Navigationssysteme sind grundsätzlich bekannt und können mit relativ geringen Kosten in jeden Transportsatelliten integriert werden, sodass zusätzlich zu der Steuerung und Überwachung der Bewegungen eine laufende Kontrolle der tatsächlichen Position jedes Transportsatelliten und damit seine Interaktion mit anderen Transportsatelliten oder anderen Einrichtungen der Sortiereinrichtung punktgenau erfolgen kann.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn jeder Transportsatellit drahtlose Kommunikationseinrichtungen, insbesondere Nahbereichsfunk, vorzugsweise über Bluetooth LE, aufweist, über die er mit anderen Transportsatelliten in der Nähe kommuniziert und seine Bewegungen mit denen der anderen Transportsatelliten abstimmt. Hierdurch können viele der sonst notwendigen Steuerungsaufgaben, die eine zentrale Steuerungseinrichtung für die Bewegung von zahllosen Transportsysteme oder dergleichen vornehmen muss, auf die Ebene der Transportsatelliten verlagert werden und nahezu autonom von den Transportsatelliten selbst mit den jeweils benachbarten Transportsatelliten geregelt werden. So kann jeder Transportsatellit beispielsweise bei der Meldung anderer Transportsatelliten, dass auf einer entsprechenden Strecke eine hohe Betriebsfrequenz oder sogar ein Stau herrscht, eine andere Strecke fahren, die von ihm als frei oder weniger belastet erkannt wird. Selbstverständlich können dadurch auch Kollisionen mit anderen Transportsatelliten oder anderen Einrichtungen der Sortiereinrichtung vermieden werden. Derartige Mittel zur Nahbereichskommunikation können selbstverständlich auch verschiedene weitere Sensoren ansteuern bzw. auswerten die an den Transportsatelliten angeordnet sind, wie beispielsweise Kollisionserkennende Radarsystem oder dergleichen. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass jeder Transportsatellit drahtlose Kommunikationseinrichtungen aufweist, mit denen er mit einer übergeordneten Steuerungseinrichtung kommuniziert. Eine derartige Kommunikation mit einer übergeordneten Steuerungseinrichtung dient beispielsweise zur Auslösung von Transportvorgängen oder auch zur Meldung nach abgeschlossenen Transportvorgängen, dass der Transportsatellit wieder frei ist und für weitere Transportvorgänge berücksichtigt werden kann. Auch ist es natürlich denkbar, dass die übergeordnete Steuerungseinrichtung die jeweils erreichten Positionen und Bewegungen Transportsatelliten zusätzlich überwacht und gegebenenfalls eingreift oder nach steuert.
Hinsichtlich der konstruktiven Umsetzung ist es von Vorteil, wenn jeder Transportsatellit aus einem den Antrieb aufweisenden Grundmodul und der daran angeordneten Aufnahmeeinrichtung für das Gut mit der daran angeordneten Abgabeeinrichtung gebildet ist. Der Grundmodul kann beispielsweise eine rahmenartige Gestaltung aufweisen, in der alle Einrichtungen zum Antrieb und zur Energieversorgung des Transportsatelliten vorgesehen sind und miteinander funktionieren, sodass die eigentliche Aufnahmeeinrichtung gegebenenfalls unterschiedlich ausgestaltet und in den jeweiligen Grundmodul eingesetzt werden kann. Es ist aber selbstverständlich denkbar, unterschiedliche Aufnahmeeinrichtungen für unterschiedliche zu transportierenden Güter vorzusehen, etwa abhängig von dem Gewicht des zu transportierenden Gutes, seinen Abmessungen oder anderen Anforderungen aufgrund der Art des zu transportierenden Gutes. An der Aufnahmeeinrichtung angeordnet ist weiterhin die Abgabeeinrichtung, die für das Freigeben des zu transportierenden Gutes am Abgabepunkt zuständig ist, um die schon beschriebene vertikale Bewegung aufgrund der Schwerkraft Wirkung für das abzugebende Gut hervorzurufen.
In weiterer Ausgestaltung kann die Aufnahmeeinrichtung eine die Abgabeeinrichtung beinhaltende Grundfläche zur Aufnahme des Gutes und eine rahmenartige Begrenzung der Grundfläche aufweisen, wodurch sich eine Art Aufnahmetrog bildet, in dem das zu transportierende Gut sowohl senkrecht zur Bewegungsrichtung des Transportsatelliten als auch in Bewegungsrichtung des Transportsatelliten definiert aufgenommen wird. Insbesondere für die Bewegung des Transportsatelliten auf schrägen Bahnen etwa beim Wechsel zwischen unterschiedlichen Ebenen ist es vorteilhaft, wenn die Aufnahmeeinrichtung horizontal pendelbar an dem Grundmodul gehaltert ist und das Gut auch bei schräg ansteigenden Bewegungsbahnen des Transportsatelliten weitgehend horizontal ausgerichtet bleibt. Dadurch kann verhindert werden, dass das zu transportierende Gut etwa beim Herauffahren auf einer Schräge aus dem Transportsatelliten herausfallen kann.
Für die Bevorratung aktuell nicht verwendeter Transportsatelliten ist es von Vorteil, wenn die Transportsatelliten stapelbar ausgebildet sind und etwa im nicht benötigten Zustand aufeinander gestapelt gelagert werden können und dadurch insgesamt weniger Platz benötigt wird, um entsprechende Mehrmengen von Transportsatelliten zu bevorraten..
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung mit den Transportsatelliten ist es, dass die Abgabeeinrichtung das Gut senkrecht nach unten aus der Aufnahmeeinrichtung des Transportsatelliten freigibt. Hierfür ist eine Reihe von unterschiedlichen Abgabeeinrichtungen denkbar, in einer ersten Ausgestaltung etwa derart, dass die Abgabeeinrichtung einen klappenartigen, sich nach unterhalb des Transportsatelliten öffnenden Öffnungsmechanismus aufweist. Eine klappenartige Gestaltung eines derartigen Öffnungsmechanismus ist konstruktiv besonders einfach umsetzbar und erlaubt es, dass die Klappen des Öffnungsmechanismus im geöffneten Zustand nicht über die seitlichen Außenabmessungen des Transportsatelliten hinausragen und zusätzlichen Bewegungsraum erfordern. Das Öffnen der Klappen erfolgt beispielsweise durch ein Verschwenken nach unten, um an dem Transportsatelliten bzw. der Aufnahmeeinrichtung angeordneten Gelenken. Hierbei kann die Klappe gegebenenfalls auch aus verschiedenen Segmenten zusammengesetzt sein, die sich im eingeklappten Zustand zu der Auflagefläche für das zu transportierende Gut in der Aufnahmeeinrichtung ergänzen. Dadurch wird der Platzbedarf für die Klappen des klappenartigen Öffnungsmechanismus unterhalb des Transportsatelliten zusätzlich verringert. Die Klappen bilden hierbei im eingeklappten Zustand die Auflagefläche für das zu transportierende Gut und damit die Unterfläche der Aufnahmevorrichtung.
In einer anderen Ausgestaltung ist es denkbar, dass die Segmente der Abgabeeinrichtung aus rollladenartig verschiebbaren oder kameraverschlussartig verschwenkbaren oder zusammenschiebbaren, insbesondere fächerartig zusammenklappbaren, Einzelteilen bestehen. Rollladenartig verschiebbare Segmente können beispielsweise seitlich aus dem Bereich der Aufnahmeeinrichtung aufgerollt und zurückgezogen werden und sich nach dem Abgeben des Gutes wieder schließen. Eine andere Ausgestaltung könnte eine Art von Verschlusslamellen wie bei einem Kameraverschluss oder einer Art Irisblende bilden, bei denen die Segmente im wesentlichen radial nach außen verlagert werden, wenn das Gut aus der Aufnahmevorrichtung abgegeben wird und anschließend die Lamellen sich wieder in den mittleren Bereich der Aufnahmevorrichtung vorschieben. Ebenfalls könnten derartige lamellenfächerartig nach außen verdreht werden und dadurch eine entsprechende Öffnung für die Abgabe des Gutes im unteren Bereich der Aufnahmevorrichtung freigeben. Neben den vorstehend genannten Ausgestaltungen sind weitere oder auch kombinierte Gestaltungen derartige Öffnungsmechanismen denkbar und sollen von der Erfindung ebenfalls mitumfasst sein. Wesentlich ist dabei primär, dass die Segmente der Abgabeeinrichtung den Auflagebereich der Aufnahmeeinrichtung für das Gut weitgehend freigeben, wodurch das Gut nach dem Freigeben durch die Abgabeeinrichtung aus der Aufnahmeeinrichtung heraus allein aufgrund der Schwerkraftwirkung nach unten freigegeben wird.
Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Sortierung und/oder Kommissionierung von Gütern, insbesondere von Paketen, Gegenständen oder dgl., bei dem mit Hilfe einer Anzahl von verfahrbaren Transportsatelliten mit je mindestens einer Aufnahmeeinrichtung für Güter diese Güter von Transportsatelliten zwischen einem Aufnahmepunkt und einem Abgabepunkt transportieren werden. Hierbei verfährt jeder der Transportsatelliten frei auf einem Untergrund oder auf schienenartigen Führungen, insbesondere schienenartigen Führungen oberhalb des Untergrunds, und das Gut wird aus der Aufnahmeeinrichtung bei Bedarf in einen Bereich unterhalb des Transportsatelliten aus der Aufnahmeeinrichtung abgeworfen.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zeigt die Zeichnung.
Es zeigen:

1 - eine erste, schematische Darstellung eines Transportsatelliten als Bestandteil der erfindungsgemäßen Einrichtung mit seitlich angeordneten Rädern und einer in eine Aufnahmeeinrichtung einlegbaren Abgabeeinrichtung mit einer rahmenförmigen Umgrenzung,
2a-2c - Varianten des Transportsatelliten gemäß 1 mit unterschiedlichen Antriebelementen in Form von kleinen Rädern, großen Rädern oder Kettenantrieb,
3 - schematische Darstellung der denkbaren Verfahrbahnen der Transportsatelliten auf einem festen Untergrund, einer aufgeständerten Fahrbahn aus schienenartigen Führungen und einer aufgeständerten Plattform
4 - schematische Darstellung einer Anordnung der erfindungsgemäßen Einrichtung mit oberhalb einer nur rudimentär angedeuteten vorhandenen Sortiereinrichtung angeordneten schienenartigen Führungen und darauf sich bewegenden Transportsatelliten, die transportierte Güter senkrecht nach unten in Einrichtungen der vorhandenen Sortiereinrichtung fallen lassen,
5 - Platzierung von mit Transportsatelliten herantransportierten Gütern von einer aufgeständerten Fahrbahn aus schienenartigen Führungen in darunter angeordnete Transportboxen,
6 - Platzierung von mit Transportsatelliten herantransportierten Gütern von einer aufgeständerten Fahrbahn aus schienenartigen Führungen auf einen darunter angeordneten Sortiertisch,
7 - Platzierung von mit Transportsatelliten herantransportierten Gütern von einer aufgeständerten Fahrbahn aus schienenartigen Führungen in darunter angeordnete Transportwannen,
8 - Platzierung von mit Transportsatelliten herantransportierten Gütern von einer aufgeständerten Fahrbahn aus schienenartigen Führungen auf eine darunter angeordnete Rollenbahn,
9 - Platzierung von mit Transportsatelliten herantransportierten Gütern von einer aufgeständerten Fahrbahn aus schienenartigen Führungen in darunter angeordnete Sortierrutschen,
10 - Übergabe eines Gutes von einem Transportsatelliten auf einer höheren Ebene der schienenartigen Führungen in einen Transportsatelliten auf einer darunter angeordneten Ebene der schienenartigen Führungen,
11 - schematische Darstellung verschiedener denkbarer Ausgestaltungen von Abgabeeinrichtungen an der Aufnahmeeinrichtung eines Transportsatelliten gemäß 1,
12 - schematische Darstellung der pendelnden Aufhängung der Aufnahmeeinrichtung in dem Rahmen eines Transportsatelliten bei horizontaler und bei schräg aufwärts gerichteter Bewegungsbahn des Transportsatelliten über eine schräge Rampe auf eine höhere Ebene mit schienenartigen Führungen.

In der 1 ist eine erste, schematische Darstellung eines Transportsatelliten 2 als Bestandteil der erfindungsgemäßen Einrichtung mit unten seitlich angeordneten Rädern 3 und einer in eine Aufnahmeeinrichtung 4 einlegbaren Abgabeeinrichtung 20 mit einer rahmenförmigen Umgrenzung 31. Der Transportsatellit 2 ist hierbei vereinfacht aus einem etwa rechteckförmigen Rahmen gebildet, der unterseitig in den vier Eckbereichen jeweils ein separat angetriebenes und seitlich drehbares Rad 3 aufweist und sich mit diesem Rad 3 sowohl auf einem nicht weiter dargestellten ebenen Untergrund 7 als auch auf später dargestellten schienenartigen Führungen 9 bewegen kann. Hierbei sind in dem rechteckförmigen Rahmen alle zum Antrieb und zur Steuerung notwendigen Komponenten untergebracht, also etwa entsprechende Elektroantriebe, Steuerungskomponenten sowie ein Energiespeicher etwa in Form eines wiederaufladbaren Akkus. Auch sind in Form der Kreise 30 nur schematisch angedeutete Sensoren, etwa Radarsensoren, optische Sensoren oder dgl. Erkennungseinrichtung an dem rechteckförmigen Rahmen des Transportsatelliten 2 derart angeordnet, dass der Transportsatellit 2 seine Bewegungen überwachen, planen und mit anderen Transportsatelliten 2 der Einrichtung 1 abstimmen kann. Hierzu kann in nicht weiter erkennbarer Weise der Transportsatellit 2 mit drahtlosen Übertragungseinrichtungen ausgestattet sein, über die er etwa mittels Bluetooth LT oder dgl. Nahbereichsfunktechnik mit in seinem Umfeld befindlichen anderen Transportsatelliten 2 kommunizieren und abstimmen kann. Ebenfalls ist über andere drahtlose Übertragungstechniken auch eine Kommunikation mit einer übergeordneten Steuerungszentrale realisierbar. Die Technik zur Bewegungssteuerung der Transportsatelliten 2 ist aus fahrerlosen Transportsystemen der Logistik grundsätzlich schon bekannt und muss hier nicht weiter erläutert werden. Allerdings soll der Transportsatellit 2 sich weitgehend autonom bewegen können, also zum einen wegungebunden und zum anderen in eigener Entscheidungsfreiheit ohne dedizierte Vorgabe der übergeordneten Steuerungszentrale. Dies ermöglicht eine weitgehende Vereinfachung der Technik und Kommunikation zwischen den Transportsatelliten 2 der erfindungsgemäßen Einrichtung 1 gegenüber herkömmlichen monolithisch geplanten Sortiereinrichtungen. Die Transportsatelliten 2 können auch selbstlernend ihre Aufgaben ausführen und optimieren.
Im Inneren des Transportsatelliten 2 und umrandet von seinem rechteckförmigen Rahmen (auch ein elliptischer oder kreisförmiger Rahmen ist denkbar) befindet sich eine Aufnahmeeinrichtung 4 in Form einer nach unterhalb des Transportsatelliten 2 offenen Öffnung, in die eine stark vereinfacht nur angedeutete Auflagefläche 20 und ein Rahmen 31 um diese Auflagefläche 20 herum angeordnet werden. Die Auflagefläche 20 dient einerseits zur Ablage eines Gutes 11 in der Aufnahmeeinrichtung 4 und zum anderen weist die Auflagefläche 20 in verschiedener Weise ausgestaltete Abgabeeinrichtungen 21 bis 26 auf, die in der 11 näher dargestellt sind und dort erläutert werden. Grundsätzlich kann die Auflagefläche 20 so relativ zu der Aufnahmeeinrichtung 4 bewegt oder verändert werden, dass die unterseitige Öffnung der Aufnahmeeinrichtung 4 des Transportsatelliten 2 freigegeben wird und ein auf der Auflagefläche 20 abgelegtes Gut 11 senkrecht nach unten aus der Aufnahmeeinrichtung 4 des Transportsatelliten 2 allein aufgrund der Schwerkraftwirkung heraus fällt. Die Vorteile dieser Abgabe des Gutes 11 werden nachstehend noch näher erläutert.
In den 2b-2c sind zwei weitere Varianten des Transportsatelliten gemäß 1 bzw. 2a mit unterschiedlichen Antriebelementen in Form von großen Rädern 3' gemäß 2b oder mit Kettenantrieb 5, 6 gemäß 2c zu erkennen, die aber grundsätzlich wie der Transportsatellit 2 gemäß 1 ausgebildet sind und entsprechend funktionieren. Die großen Räder 3' des Transportsatelliten 2 gemäß 2b können dabei analog zu einem Segway austariert werden, so dass der Rahmen des Transportsatelliten 2 immer horizontal gehalten wird. Der Kettenantrieb 5, 6 gemäß 2c weist eine etwa dreieckförmige Kettenführung 5 auf, auf der sich eine endlose, angetriebene Kette 6 abwälzt. Diese Ausgestaltung kann den Vorteil einer besseren Traktion auf dem Untergrund 7 durch die größere Auflagefläche der Kette 6 auf dem Untergrund 7 haben und die Geländegängigkeit erhöhen.
Die 3 zeigt eine schematische Darstellung der denkbaren Verfahrbahnen der Transportsatelliten 2 auf einem festen Untergrund 7, einer aufgeständerten Fahrbahn aus schienenartigen Führungen 9 und einer aufgeständerten Plattform 10. Die jeweiligen Antriebseinheiten 3 des Transportsatelliten 2 sind dabei so ausgelegt, dass sie einmal mit den gleichen Antriebkomponenten auf einem ebenen Untergrund 7, z.B. einem Hallenboden fahren und sich dort weitgehend autonom bewegen können. Eine ähnliche Bewegung erfolgt auf einer auf Stützen 8 aufgeständerten Plattform 10 gemäß 3c. Diese Bewegung auf einer aufgeständerten Plattform 10 hat den Vorteil, das der Transportsatellit 2 sich dann oberhalb der Ebene des festen Untergrunds 7 bewegt und etwa in der Aufnahmeeinrichtung 4 aufgenommene Güter 11 durch die schon beschriebene, senkrecht nach unten verlaufende Abgabebewegung 12 in eine hier beispielhaft als Gitterbox 14 angedeutete herkömmliche Sortiereinrichtung fallen lassen kann. Hierzu muss an der Plattform 10 eine entsprechende Öffnung oder Ausnehmung vorgesehen werden, deren Position der Transportsatellit 2 ansteuert und sich darüber abstellt und dann im Stillstand die Abgabeeinrichtung 4 öffnet, damit das zu sortierende Gut 11 in die Gitterbox 14 fallen kann. Ähnlich ist die Vorgehensweise gemäß 3b, bei der der Transportsatellit 2 auf auf Stützen 8 aufgeständerten schienenartigen Führungen 9 verfahren kann und so, ggf. über die schienenartigen Führungen 9 geführt, aber auf diesen beweglich an den Zielpunkt oberhalb der Gitterbox 14 fahren und das Gut 11 dann abwerfen kann. Die schienenartigen Führungen 9 können auch von der Decke oder einer Tragekonstruktion abgehängt sein.
Von wesentlichen Vorteil hinsichtlich der Funktion des erfindungsgemäßen Transportsatelliten 2 ist zum einen die einfache vertikale Beschickung der Aufnahmeeinrichtung 4 von oben (automatisch oder von Hand), die weitgehend freie und unabhängige Bewegung des Transportsatelliten 2 von dem Aufgabeort zum Abgabeort unter Nutzung des Untergrunds 7 und der schienenartigen Führungen 9 oder der Plattform 10 sowie die im Stillstand des Transportsatelliten 2 erfolgende Abgabe des Gutes 11 senkrecht nach unterhalb des Transportsatelliten 2, wodurch eine genaue und schonende Platzierung des Gutes 11 hier in der Gitterbox 14 (aber natürlich auch jedem anderen herkömmlichen Sortiermittel oder Transportmittel) erfolgen kann. Hierdurch wird das Gut 11 schonend transportiert und mechanisch schonend abgegeben bei gleichzeitig hoher und reproduzierbarer Abgabegenauigkeit.
Die 4 zeigt eine sehr schematische Darstellung einer Anordnung der erfindungsgemäßen Einrichtung 1 mit oberhalb einer nur rudimentär angedeuteten vorhandenen Sortiereinrichtung 13 angeordneten schienenartigen Führungen 9 und darauf sich bewegenden Transportsatelliten 2, die transportierte Güter 11 senkrecht nach unten in Einrichtungen oder Zonen der vorhandenen Sortiereinrichtung 13 falten lassen. Die schienenartigen Führungen 9 sind hierbei entweder auf einer Höhe oder auch auf unterschiedlichen Höhenebenen oberhalb der vorhandenen Sortiereinrichtung 13 angeordnet und können aufgeständert oder abgehängt werden, so dass sie den sonst üblicherweise freien und ungenutzten Raum über der vorhandenen Sortiereinrichtung 13 nutzen. Die schienenartigen Führungen 9 sind hierbei so angeordnet, dass sie über bestimmte Zielpunkt im Bereich der vorhandenen Sortiereinrichtung 13 verlaufen, an denen üblicherweise Güter 11 in nicht genauer dargestellte, nur als Kammern angedeutete Transport- oder Sortierelemente der vorhandenen Sortiereinrichtung 13 abgegeben werden können. Die Transportsatelliten 2 fahren nun über die schienenartigen Führungen 9 selbständig an die jeweiligen Abgabepunkte über den Kammern oder Zonen der vorhandenen Sortiereinrichtung 13 und lassen dort, bedingt durch das Öffnen der Abgabevorrichtung 4 die Güter 11 frei in Fallrichtung 12 fallen, so dass diese in die Kammern oder Zonen der vorhandenen Sortiereinrichtung 13 fallen und dort weiter verarbeitet werden können. Diese Figur dient zum einen dazu, zu erläutern, wie die erfindungsgemäße Einrichtung 1 grundsätzlich mit einer vorhandenen Sortiereinrichtung 13 räumlich und funktionell verknüpft werden kann, und zum anderen dazu, darzustellen, dass die Kapazität einer vorhandenen Sortiereinrichtung 13 hierdurch gezielt und skalierbar erweitert und der Gesamtdurchsatz daher einfach erhöht werden kann, ohne an der vorhandenen Sortiereinrichtung 13 grundlegende und teure Umbauten oder Erweiterungen vornehmen zu müssen.
In den 5 bis 9 sind nun entsprechende Übergaben von Gütern 11 aus den Aufnahmeeinrichtungen 4 der Transportsatelliten in verschiedene, in Sortiereinrichtungen häufig vorkommende Einrichtungen dargestellt. Die 5 zeigt noch einmal vergrößert die Übergabe eines Gutes 11 zu einer Gitterbox 14, die 6 die Übergabe eines Gutes 11 auf einen Sortiertisch 15, die 7 die Übergabe eines Gutes 11 in eine flache Transportwanne 16, die 8 die Übergabe eines Gutes 11 auf eines Gurtförderers 17 als Teil einer Rollenbahn 18 und schließlich die 9 die Übergabe eines Gutes 11 in verschiedene Abschnitte einer Sortierrutsche 19, mit der das Gut 11 getrennt nach Zielorten nicht weiter abgebildeten weiteren Bearbeitungsschritten zugeführt werden kann.
Die 10 zeigt die Übergabe eines Gutes 11 von einem Transportsatelliten 2 auf einer höheren Ebene der schienenartigen Führungen 9 auf einen Transportsatelliten 2 auf einer darunter angeordneten Ebene der schienenartigen Führungen 9, wodurch deutlich wird, dass die Transportsatelliten 2 selbst auch Mittel zur Sortierung der Güter 11 sein können. Die Übergabe zwischen einzelnen Transportsatelliten 2 ermöglicht auch Kommissionierungen von kompletten Bestellungen allein mit Hilfe der Transportsatelliten 2, indem mehrere Transportsatelliten 2 ihre Waren 11 wie dargestellt an einen Transportsatelliten 2 durch Abwurf übergeben.
Die 11 zeigt schließlich eine schematische Darstellung verschiedener denkbarer Ausgestaltungen von Abgabeeinrichtungen 21 - 26 an der Aufnahmeeinrichtung 4 eines Transportsatelliten 2 gemäß 1. Die Abgabeeinrichtung 21 - 26 muss dafür sorgen, dass die Auflagefläche 20 im Bereich der Aufnahmeeinrichtung 4 in kurzer Zeit geöffnet werden kann, so dass die unterseitige Öffnung der Aufnahmeeinrichtung 4 des Transportsatelliten 2 frei wird und das Gut 11 wie vorstehend beschrieben nach unterhalb des Transportsatelliten 2 heraus fallen kann. Am einfachsten wird dies möglich, indem die Auflagefläche 20 selbst so gestaltet wird, dass sie die unterseitige Öffnung der Aufnahmeeinrichtung 4 versperrt oder freigibt. Hierzu können die unter H1 bis H7 nur schematisch dargestellten Gestaltungen der Auflagefläche 20 zum Einsatz kommen. Gemäß H1 kann die Auflagefläche 20 aus tortenstückartigen Segmenten 21 gebildet werden, die während des Transports des Gutes 11 in dem Transportsatelliten 2 dicht geschlossen im Bereich der Öffnung der Aufnahmeeinrichtung 4 angeordnet sind und sich bei der Abgabe des Gutes 11 um je einen Drehpunkt gleichzeitig schwenkend nach außen bewegen. Hierdurch wird eine etwa vieleckige Öffnung frei gemacht, durch das Gut 11 dann senkrecht nach unten aus der Aufnahmeeinrichtung 4 des Transportsatelliten 2 herausfallen kann. Dieses Prinzip lässt sich etwa auch abgewandelt in Anlehnung an die Funktion einer Irisblende nutzen, wie sie als Verschluss bzw. Blende an Kameras zum Einsatz kommt. In den Darstellungen H2 und H3 ist die Auflagefläche 20 in Form eines rollladenartigen Elements 22 realisiert, das einmal beidseitig der Öffnung der Aufnahmeeinrichtung 4 verfahrbar ist (H2) oder nur einseitig verfahren wird (H3). Der Rollladen kann z.B. über einen nicht weiter dargestellten Wickelmotor auf- und abgewickelt werden. Gemäß Abbildung H4 können vier etwa dreieckige Segmente 24 horizontal rolladenartig weg geklappt werden und dadurch die Öffnung der Aufnahmeeinrichtung 4 freigeben und anschließend wieder verschließen. Abbildung H5 zeigt hingegen vier etwa dreieckige Segmente 23, die horizontal nach außen aus dem Bereich der Aufnahmeeinrichtung 4 heraus fahrbar sind. In der Figur H6 wird die Idee der Verschwenkung von Segmenten aus der H1 anhand hier großer dreieckiger Segmente 25 variiert, die über die Verschwenkung seitlich aus der Aufnahmeeinrichtung 4 heraus geschwenkt werden. Abbildung H7 zeigt schließlich fächerartig zusammenklappbare Segmente 26, die sich seitlich der Öffnung der Aufnahmeeinrichtung 4 zusammen falten lassen und dadurch die Öffnung der Aufnahmeeinrichtung 4 freigeben.
Die Öffnungsmechanismen H1 bis H7 können auch bei sog. Bombay- oder Drop-Tray-Loop-Sortern eingesetzt werden. Bei diesen Sortern erfolgt die Sortierung ebenfalls durch das Öffnen der Aufnahmeeinrichtung, wobei diese grundsätzlich nach unten wegklappt. Dadurch ergeben sich für die zu sortierende Ware Einschränkungen in Bezug auf die Höhe der Ware in Abhängigkeit von der Sortiergeschwindigkeit des Sorters und der Größe der sich öffnenden Aufnahmeeinrichtung. Der Vorteil der vorliegenden Lösung ist, dass die Einschränkungen der Höhe des Sortierguts nur durch die Sortiergeschwindigkeit vorgegeben werden und nicht mehr durch die Grö-ße der aufgeklappten Aufnahmeeinheit.
Die 12 zeigt abschließend eine schematische Darstellung der pendelnden Aufhängung der Aufnahmeeinrichtung 4 in dem Rahmen eines Transportsatelliten 2 bei horizontaler und bei schräg aufwärts gerichteter Bewegungsbahn des Transportsatelliten 2 über eine Rampe oder Schräge 27 auf eine höhere Ebene mit schienenartigen Führungen 9. Hierzu kann die Aufnahmeeinrichtung 4 mit der unterseitigen Auflagefläche 20 insgesamt um ein Pendellager 28 pendeln in dem Rahmen des Transportsatelliten 2 so aufgehängt werden, dass sich die Aufnahmeeinrichtung 4 aktiv oder passiv der jeweiligen Orientierung der Horizontalen anpassen kann und dadurch vermieden wird, dass das Gut 11 etwa beim Herauffahren der Schräge 27 innerhalb der Aufnahmeeinrichtung 4 verrutscht. Hierdurch ist die Lage des Gutes 11 auf der Auflagefläche 20 immer gleich, egal, wie schräg die Bewegungsbahn des Transportsatelliten 2 auch ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann die komplette Logistik z.B. eines Verteilzentrums von der LKW-Entladung über die Sortierung bis zur Verteilung im Lager oder Verteilzentrum und der Kommissionierung mit einem Transport- und Handhabungsmittel, von Eingang bis Ziel integrieren. Die erfindungsgemäße Einrichtung verursacht deutlich geringere Erstinvestitionen bei Verwendung von Transportsatelliten 2 statt fest geplante Verteilsysteme. Auch ist eine Verkettung vorhandener Sortierinseln oder verschiedener Einsatzorte mit schienenförmigen Führungen 9 oder Wegen zur Kapazitätsausweitung der Gesamtanlage denkbar.
Bei der Verteilung von Paketen auf Zustellfahrzeuge wird derzeit viel manueller Aufwand betrieben, um die Pakete dem jeweiligen Zustellfahrzeug zuzuordnen und in richtige Zustellreihenfolge zu bringen. Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung 1 kann eine Sortierung der Pakete 11 für die Optimierung der Verteiltour, z.B. gewichtsmäßig oder belastungsgerecht optimiert, erfolgen. Auch können z.B. empfindliche Pakete 11 einfacher an bestimmten Übergabestellen auf eine spezielle Rutsche gegeben oder auf sonstige Weise schonend gehandelt werden, um die mechanische Belastung der Pakete gering zu halten.
Die Transportsatelliten 2 können sich gegenseitig aus Kalamitäten befreien, z.B. kann ein liegen gebliebener Transportsatellit 2 von einem anderen Transportsatelliten 2 abgeschleppt und zur Wartungsstelle gebracht werden.
Durch die erfindungsgemäße Einrichtung scheint eine Kosteneinsparung um mindestens 50% (geringerer Steuerungs- und Bauaufwand, kleinere Hallen etc.) gegenüber herkömmlicher monolithischer Sortierlösungen erreichbar zu sein.
Bezugszeichenliste

1 -: Einrichtung
2 -: Transportsatellit
3 -: Rollen/Räder
4 -: Aufnahmeeinrichtung
5 -: Wälzelement
6 -: Ketten
7 -: Untergrund
8 -: Stützen
9 -: schienenartige Führungen
10 -: Plattform
11 -: Gut
12 -: Fallrichtung
13 -: vorhandene Sortiereinrichtung
14 -: Gitterbox
15 -: Sortiertisch
16 -: Transportwanne
17 -: Giurtförderer
18 -: Rollenbahn
19 -: Rahmen
20 -: Auflagefläche
21 -: Segment
22 -: Rollladen
23 -: verschiebbares Dreieckssegment
24 -: verschiebbares Dreieckssegment
25 -: schwenkbares Dreieckssegment
26 -: fächerartiger Verschluss
27 -: Schräge
28 -: Pendelgelenk
29 -: Pendelbewegung
30 -: Sensoren
31 -: Rahmen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2011/128384 A1 [0010]

Claims

Einrichtung (1) zur Sortierung und/oder Kommissionierung von Gütern (11), insbesondere von Paketen, Tüten, Gegenständen oder dgl., aufweisend eine Anzahl von verfahrbaren Transportsatelliten (2) mit je mindestens einer Aufnahmeeinrichtung (4) für Güter (11), wobei die Transportsatelliten (2) das Gut (11) zwischen einem Aufnahmepunkt und einem Abgabepunkt transportieren, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Transportsatelliten (2) frei auf einem Untergrund (7, 10) oder auf schienenartigen Führungen (9), insbesondere schienenartigen Führungen (9) oberhalb des Untergrunds (7, 10), verfahrbar ist, und die Aufnahmeeinrichtung (4) eine Abgabeeinrichtung (20) aufweist, die das Gut (11) in der Aufnahmeeinrichtung (4) bei Bedarf in einen Bereich unterhalb des Transportsatelliten (2) aus der Aufnahmeeinrichtung (4) freigibt.
Einrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schienenartigen Führungen (9) vertikal oberhalb zumindest von Teilen von, insbesondere bauseits vorhandenen, Sortiereinrichtungen (13) oder Verarbeitungseinrichtungen angeordnet sind und die Transportsatelliten (2) das transportierte Gut (11) an Teile der Sortiereinrichtungen (13) oder Verarbeitungseinrichtungen abgeben.
Einrichtung (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bauseits vorhandenen Sortiereinrichtungen (13) zumindest Teile herkömmlich arbeitender Sorter oder den Sortern zuarbeitender, weiterer Anlagenbestandteile der Sortiereinrichtungen (13) sind.
Einrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortiereinrichtungen (13) Teile von herkömmlichen Materialflusseinrichtungen für die Sortierung und/oder Kommissionierung von Gegenständen (11), insbesondere von Paketen in Verteilzentren, sind, insbesondere Boxen (14), Rutschen (17), Förderbänder (18) oder dgl. herkömmliche Bauteile in derartigen Materialflusseinrichtungen.
Einrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schienenartigen Führungen (9) aufgeständert und/oder abgehängt vertikal oberhalb der Sortiereinrichtungen (13, 14, 17, 18) oder Verarbeitungseinrichtungen angeordnet sind.
Einrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schienenartigen Führungen (9) in mehr als einer Ebene übereinander angeordnet sind.
Einrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportsatelliten (2) über Schrägen, Aufzüge, Rolltreppen oder derartige Hebeeinrichtungen zwischen dem Untergrund (7, 10) und den schienenartigen Führungen (9) oder zwischen übereinander angeordneten Ebenen der schienenartigen Führungen (9) verfahrbar oder transportierbar sind.
Einrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Transportsatellit (2) Antriebseinheiten, insbesondere Räder (3) oder Ketten (6), aufweist, die den Transportsatelliten (2) sowohl auf dem Untergrund (7, 10) als auch auf den schienenartigen Führungen (9) bewegen.
Einrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Transportsatellit (2) seine Zielinformationen direkt von den transportierten Gut (11), insbesondere mittels Aufkleber oder sonstigem Informationsträger, vorzugsweise mittels Nahbereichsfunk über Transponder oder dgl., oder von einem übergeordneten System erhält.
Einrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Aufgabepunkte und/oder Abgabepunkte des transportierten Gutes (11) im Arbeitsbereich des Transportsatelliten (2) flexibel wählbar sind.
Einrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Transportsatellit (2) autonom, vorzugsweise selbstoptimiert, insbesondere sensorgestützt, und ohne fest vorgegebene Bewegungsbahnen auf dem Untergrund (7, 10) oder den schienenartigen Führungen (9) verfahrbar ist.
Einrichtung (1) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Transportsatellit (2) GPS oder inhouse-Navigationssysteme aufeist, um seine aktuelle Position zu bestimmen.
Einrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Transportsatellit (2) drahtlose Kommunikationseinrichtungen, insbesondere Nahbereichsfunk, vorzugsweise über Bluetooth LE, aufweist, über die er mit anderen Transportsatelliten (2) in der Nähe kommuniziert und seine Bewegungen mit denen der anderen Transportsatelliten (2) abstimmt.
Einrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Transportsatellit (2) drahtlose Kommunikationseinrichtungen aufweist, mit denen er mit einer übergeordneten Steuerungseinrichtung kommuniziert.
Einrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Transportsatellit (2) aus einem den Antrieb aufweisenden Grundmodul und der daran angeordneten Aufnahmeeinrichtung (4) für das Gut (11) mit der daran angeordneten Abgabeeinrichtung (20) gebildet ist.
Einrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (4) eine die Abgabeeinrichtung (20) beinhaltende Grundfläche zur Aufnahme des Gutes (11) und eine rahmenartige Begrenzung (31) der Grundfläche aufweist.
Einrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (4) horizontal pendelbar (28) an dem Grundmodul des Transportsatelliten (2) gehaltert ist und das Gut (11) auch bei schräg ansteigenden Bewegungsbahnen des Transportsatelliten (2) weitgehend horizontal ausgerichtet bleibt.
Einrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportsatelliten (2) stapelbar ausgebildet sind.
Einrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeeinrichtung (20) das Gut (11) senkrecht nach unten aus der Aufnahmeeinrichtung (4) des Transportsatelliten (2) freigibt.
Einrichtung (1) gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeeinrichtung (20) einen klappenartigen, sich nach unterhalb des Transportsatelliten (2) öffnenden Öffnungsmechanismus (24) aufweist.
Einrichtung (1) gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeeinrichtung (20) einen aus einzelnen zu dem Gut (11) in der Aufnahmeeinrichtung verschiebbaren Segmenten (21, 22, 23, 24, 25, 26) gebildeten, sich nach unterhalb des Transportsatelliten (2) öffnenden Öffnungsmechanismus aufweist.
Einrichtung (1) gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (21, 22, 23, 24, 25, 26) der Abgabeeinrichtung (20) aus rollladenartig verschiebbaren oder kameraverschlussartig verschwenkbaren oder zusammenschiebbaren, insbesondere fächerartig zusammenklappbaren, Einzelteilen bestehen.
Einrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (21, 22, 23, 24, 25, 26) der Abgabeeinrichtung (20) den Auflagebereich der Aufnahmeeinrichtung (4) für das Gut (11) weitgehend freigeben, wodurch das Gut (11) nach dem Freigeben durch die Abgabeeinrichtung (20) aus der Aufnahmeeinrichtung (4) heraus allein aufgrund der Schwerkraftwirkung nach unten freigegeben wird.
Verfahren zur Sortierung und/oder Kommissionierung von Gütern (11), insbesondere von Paketen, Gegenständen oder dgl., mit Hilfe eine Anzahl von verfahrbaren Transportsatelliten (2) mit je mindestens einer Aufnahmeeinrichtung (4) für Güter (11), wobei die Transportsatelliten (2) das Gut (11) zwischen einem Aufnahmepunkt und einem Abgabepunkt transportieren, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Transportsatelliten (2) frei auf einem Untergrund (7, 10) oder auf schienenartigen Führungen (9), insbesondere schienenartigen Führungen (9) oberhalb des Untergrunds (7, 10), verfährt, und das Gut (11) aus der Aufnahmeeinrichtung (4) bei Bedarf in einen Bereich unterhalb des Transportsatelliten (2) aus der Aufnahmeeinrichtung (4) abgeworfen wird.