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Stapelvorrichtung für quaderförmige Gegenstände, wie Kisten, Steine
od. dgl.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Stapelvorrichtung für quaderförmige
Gegenstände, wie Kisten, Pakete, insbesondere Elaschenkisten, auch Milchflaschenkisten,
Steine od. dgl.
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Aufgabe der Erfindung ist es, gegenüber den zahlreichen bekannten
Konstruktionen eine solche zu schaffen, die sich durch ihre Leichtbauweise auszeichnet
und infolgedessen besser als die bisher bekannten Vorrichtungen geeignet ist, unter
geringmöglichem Aufwand hergestellt zu werden, ein geringes Maß an Wartung und Instandhaltung
zu erfordern, mit einem geringmögl,ichen Platzbedarf auszukommen, ein möglichst
geringes Gewicht aufzuweisen und infolgedessen sich auch für fahrbare Anlagen zu
eignen. Diese Leichtbauweise ist deshalb - insbesondere auch mit der eventuellen
Fahrbarkeit - von besonderer Bedeutung, da derartige Stapelvorrichtungen häufig
in Naßbetrieben verwandt werden, bei welchen eine Flurfläche bzw. ein Bodenbelag
vorliegt, der kostspielig ist und - insbesondere bei Molkereien - auch aus Reinigungsgründen
nicht unterbrochen werden sollte.
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Es ist deshalb wichtig, eine solche Stapelvorrichtung nach der Erfindung
so auszubilden, daß sie -gegebenenfalls auch auf nicht ganz ebenem, z. B. mit Gefälle
verlegtem Boden - ohne Schwierigkeiten aufgestellt werden kann.
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Hierbei geht die Erfindung unter den zahlreichen bekannten Vorrichtungen
von einer solchen aus, die lediglich ein einziges waagerecht verlaufendes und fortlaufend
bewegtes Förderband aufweist, das von der Einlaufseite her durch den unteren Bereich
einer Hubsäule hindurch bis zur Auslaufseite verläuft und bei welcher die Hubsäule
mit einer Hubvorrichtung sowie mit ortsfest in der Säule gelagerten Klinken zum
Halten der angehobenen Kisten versehen ist, während eine Einlaufsperre die ankommenden
Kisten bis zur Abgabe des vorhergehenden Stapels zurückhält und ein höheneinstellbarer
Endschalter am oberen Ende der Hubsäule für die Ablage des Stapels auf das Förderband
Sorge trägt, nachdem die vorbestimmte Anzahl von Kisten gestapelt ist.
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Gemäß der Erfindung sollen die insgesamt auf einen geringmöglichen
Aufwand gestellten, vorstehend erwähnten Bedingungen dadurch befriedigt werden,
daß zu beiden Seiten des Förderbandes je ein Kastenholm angeordnet ist. Im inneren
jedes Kastenholms soll eine Hebeschiene längsverschieblich geführt sein, wobei an
jeder Schiene ein senkrecht abstehendes Hebeblech vorgesehen ist, das durch einen
Längsschlitz in dem Holm bis dicht an das Förderband heranreicht, wobei die beiden
Hebebleche die jeweils anzuhebende Kiste in der Mitte ihrer Länge beidseits untergreifen.
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Die Verwendung von lediglich zwei Holmen befriedigt sämtliche vorstehend
aufgeführten Aufgaben gleichzeitig. Die Ausbildung dieser Holme als Kastenholme
gewährleistet dabei ein Höchstmaß an Starrheit und ein Mindestgewicht sowie eine
hohe Verwindungssteifigkeit, so daß - wie die Erfahrung gelehrt hat - es nicht einmal
nötig ist, die beiden Holme an ihren oberen, freien Enden untereinander durch ein
Joch zu verbinden. Soweit eine solche Verbindung gleichwohl vorgesehen werden kann,
dient sie nicht der Versteifung, sondern lediglich der Aufnahme des Endschalters
oder anderer Schaltvorrichtungen. Dabei ist die Aufgabe der Raumersparnis dadurch
weiterhin erfüllt, daß das Innere der Kastenholme zur Aufnahme der Hebeschienen
dient, die demgemäß keinen zusätzlichen Raum beanspruchen und im Inneren zuverlässig
geführt sowie vor Verschmutzung gesichert sind. Die Verwendung nur eines Hebebleches
an jeder Hebeschiene stellt eine weitere Vereinfachung dar, welche die der Erfindung
zugrunde liegenden Aufgaben erfüllt.
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Allerdings ist es weiterhin erforderlich, den Verzicht auf umfangreiche
Unterstützungsorgane und die Verwendung von lediglich zwei die Kiste in ihrer Mitte
untergreifenden Hebeblechen dadurch möglich zu machen, daß für eine zuverlässige
Führung der Kisten gesorgt wird. Dies soll indessen in Erfüllung der gleichen Aufgabe
durch Führungsleisten geschehen, die lediglich an den Ecken der Kisten angeordnet
sind und über Sohrägflächen an den Holmen entsprechend den jeweiligen Kistenabmaßen
ein- und feststellbar sind. Die Führungsleisten sind demgemäß nichttragende Teile
des Gestells, das vielmehr ausschließlich durch die beiden Holme gebildet wird,
und sind funktionell
mit diesen Holmen verbunden, und zwar über
die erwähnten Schrägflächen, wobei der Winkel, welchen die Schrägflächen gegenüber
den Kistenflächen bilden, dem Verhältnis von Breite zu Länge der Kisten angepaßt
oder einen Mittelwert aus mehreren derartigen Verhältnissen bilden kann und in der
Regel etwa 230 gegenüber einer quer zur Förderrichtung verlaufenden Ebene beträgt.
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Die bei der als Ausgangspunkt für die Erfindung gewählten, bekannten
Ausfiihrungsform verwendeten Sperrklinken sollen zur Vermeidung unnötiger Biegungsbelastungen
der erfindungswesentlichen Kastenholme ersetzt werden durch an anderer Stelle bekanntgewordene,
senkrecht verlaufende, unten gelagerte und mit inneren Schrägflächen sowie oberen
Auflageflächen versehene, unter der Einwirkung von Federn einwärts springender Klinken.
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Die Erfindung kann mancherlei Abwandlung erfahren. So ist sie besonders
zweckmäßig zum Beladen von Stapelplatten, die man mit zwei Reihen von je drei Kistenstapeln
versehen kann, wobei jeder Stapel in der Regel aus fünf bis sieben Kisten aufgebaut
ist.
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Man kann in bekannter Weise die gesamte Vorrichtung mit Rädern versehen,
diese an Ort und Stelle hochklappen und das die Holme tragende Gestell unmittelbar
am Boden abstützen oder gegebenenfalls verankern. Man kann des weiteren Schalter
an den Holmen oder den Führungsleisten, insbesondere an zwei diagonal einander gegenüberliegenden
Kanten der Kisten vorsehen, die bei einer Sohräglage der Kiste in ihrer waagerechten
Ebene die gesamte Anlage außer Betrieb setzen.
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Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert,
aus dem weitere Einzelheiten ersichtlich sind. Hierbei zeigt Fig. 1 schematisch
das Anheben einer Kiste mit zurückgedrängten Klinken, Fig. 2 eine über die Klinken
hinausgehobene und auf diesen abgesetzte Kiste gemäß Fig. 1, Fig. 3 schematisch
die Hubvorrichtung in Verbindung mit den Klinken, wobei bereits zwei Kisten auf
den Klinken ruhen und die untere Kiste kurz vor dem Anheben dargestellt ist, Fig.
4 eine Klinke in vergrößertem Maßstab, Fig. 5 die Gesamtseitenansicht der erfindungsgemäßen
Stapelvorrichtung, Fig. 6 die Stapelvorrichtung nach Fig. 5 von der Einlaufseite
aus gesehen, Fig. 7 die Stapelvorrichtung nach Fig. 5 und 6 in der Draufsicht gesehen,
Fig. 8 einen Schnitt durch die rechte Seite der Stapelvorrichtung nach Fig. 6 entsprechend
der Linie VIII-VIII, Fig. 9 eine Draufsicht auf den rechten Teil der Fig. 6, teilweise
im Schnitt.
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Wie Fig. 1 zeigt, drängt eine Kiste 1 bei ihrem Anheben in Pfeilrichtung2
zunächst vier Klinken 3 in Pfeilrichtung 4 zurück, von denen lediglich zwei dargestellt
sind. Wenn nun die Kiste nach Fig. 2 über die Klinkenhöhe hinaus angehoben wird,
dann springen die Klinken 3 unter dem Druck von Federn 5 in Pfeilrichtung 6 einwärts
in ihrer Ausgangslage. Sobald die Klinken, die jeweils die Kiste an ihren Ecken
untergreifen, diese tragen, wird die Hubvorrichtung zur Aufnahme der nächsten Kiste
heruntergefahren.
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Gemäß Fig. 3 ruhen zwei Kisten 1 bereits auf den Klinken 3, während
sich die dritte und weitere Kisten auf den beiden Strängen der Förderbahn 15 befinden.
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Die untere Kiste wird nun an zwei gegenüberliegenden Seiten über zwei
hydraulische oder pneumatische Zylinder 8 angehoben, die je eine Hebeschiene 9 mit
einem an deren unterem Ende angebrachten Hebeblech 7 anheben. Beim Anheben der unteren
Kiste stoßen deren seitliche Kanten an eine Schrägfläche lt am Kopfende der Klinken
3 an (vgl. Fig. 4), so daß die Klinken um den Drehpunkt 12 entgegen dem Druck der
Feder 5 zunächst zurückgedrängt werden.
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Nach dem Zurückdrängen der Klinken unterfaßt die Oberseite der unteren
Kiste die Unterseite der vorhergehenden Kiste und hebt letztere um eine weitere
Kistenhöhe an, bis die Klinken 3 auch die untere Kiste wieder untergreifen und diese
somit tragen können, damit die Hubvorrichtung zur Aufnahme der nächsten Kiste heruntergefahren
werden kann. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis eine genügende Anzahl von Kisten
gestapelt ist.
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Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die obere Tragfläche 12' der Klinken
eine leichte Wölbung besitzt. Die inneren Schrägflächen 11 entsprechen etwa der
Gleichungy=cxx2, so daß beim Gleiten dieser Kurve entlang einer Kistenkante nur
sehr geringe Kräfte erforderlich sind, um die Klinke um ihren Drehpunkt 12 zu verschwenken.
Dies gilt um so mehr, als auch die obere Tragfläche 12' in der Weise gewölbt ist,
daß sie in der einwärts gespreizten Tragstellung tangential zur Kistenunterfläche
verläuft, während ihr Krümmungsradius - wie Fig. 4 deutlich erkennen Väßt -wesentlich
kleiner ist als die Klinkenlänge. Auf diese Weise wird im Gegensatz zu den bekannten
Klinkenausführungen vermieden, daß beim Zurückdrängen der Klinken und Verwendung
der bekannten ebenen Tragflächen, die in der Normalstellung parallel zum Kistenboden
verlaufen, die getragene Kiste bzw. der gesamte Kistenstapel durch das Zurückdrängen
noch zusätzlich angehoben werden muß. Aus dem gleichen Grund sind - wie der Fig.
4 zu entnehmen - die Tragflächen glatt ausgebildet, d. h. also nicht etwa aufgerauht.
Auch hierdurch wird eine unnötige Beanspruchung der Hebeschienen und der gesamten
leichten Konstruktion sowie der Kisten vermieden.
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Die Haltestellung der Klinken 3 wird noch durch einen Anschlag 13
gesichert. Aus Fig. 4 ist weiterhin noch ersichtlich, daß nur der obere Kopf der
Klinken 3 im Wirkungsbereich der Kiste liegt, wohingegen die weiteren Klinkenteile
durch ein Schutzgehäuse vor Beanspruchungen und Verschmutzungen gesichert sind.
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Nach Fig. 5 werden die Kisten über eine Einlaufschräge 14 auf das
stetig umlaufende Förderband 15 gebracht. Diese Anordnung hat - wie der Figur zu
entnehmen ist - den Vorteil, daß die Kisten ohne weiteres in einem gewissen und
der Schräge entsprechenden Abstand voneinander auf dem Förderband liegen, das -
gemäß Fig. 7 - aus zwei Strängen besteht und zweckmäßig in Gliederbauweise aus einzelnen
Metallplatten zusammengesetzt ist, um bei dem stetigen Umlaufen keinen Verschleiß
zu erleiden oder hervorzurufen. Die beiden Stränge sind durch einen gemeinsamen
Antrieb 16 angetrieben. Die Kisten wandern auf dem Förderband zunächst in Richtung
der Stapelsäule bis zu einer Sperre 17, die zur Steuerung des Eintritts der Kisten
1 in die Hubsäule dient. Die Sperre wird mittels einer Feder 18 in der Regel im
Sperrzustand gehalten, das deshalb besonders einfach möglich ist, weil - wie vorstehend
erwähnt - die Kisten in einem Abstand voneinander folgen, in welchem
die
Sperre eingreifen kann. Die Feder 18 drückt dabei auf ein die Verstellung der Sperre
bewirkendes Teil 19, dessen Unterseite somit im Bild nach rechts gedrückt wird,
wodurch sich die Sperre in der dargestellten Weise hochstellt und die ankommende
Kiste festhält. Soll die Kiste ihren Weg fortsetzen, so wird dies mittels eines
hydraulischen oder pneumatischen Zylinders 20 bewirkt, der den Teil 19 entgegen
der Kraft der Feder 18 so verstellt, daß sich sein unterer Fortsatz im Bild nach
links bewegt. Dieser Zylinder kann verhältnismäßig klein sein, da er lediglich der
Federwirkung entgegenwirken muß. Das Öffnen der Sperre kann entweder von Hand über
einen entsprechenden Schalter oder aber während des Stapelvorganges in der Hubsäule
über einen Steuerschalter geschehen, der von den angehobenen Kisten betätigt wird.
Zu diesem Zwecke kann der Steuerschalter auch in einem der Holme der Stapelvorrichtung
eingebaut sein. Die Steuerung der Sperre kann auch auf andere Weise, z. B. dadurch
erfolgen, daß die Kiste eine im Boden der Hubsäule verstellbar eingelassene Rolle
überfährt, die einen Impulsgeber betätigt, welcher über ein Ventil den Zylinder
entlastet und damit den Zustrom von weiterem Stapelgut unterbindet.
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Die Sperre 17 wird somit in der Regel lediglich dann freigegeben,
wenn die vorhergehende Kiste bereits auf den Klinken ruht und die Hubvorrichtung
wieder heruntergefahren ist. Um einen kontinuierlichen Arbeitsablauf zu gewährleisten,
kann die Sperre auch schon zu einem geringfügig früheren Zeitpunkt freigegeben werden.
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Sobald eine Kiste in die Hubsäule eingefahren ist, kann sie nur dann
angehoben werden, wenn sie entsprechend ausgerichtet ist, weil nur dann der Impuls
zum Anheben der Kiste freigegeben wird. Zu diesem Zweck sind innerhalb der Hubvorrichtung
zwei in Reihe liegende Schalter vorgesehen, die entsprechend einen Impuls zum Anheben
der Kiste nur dann geben, wenn beide betätigt sind. Diese Schalter werden zweckmäßig
von gegenüberliegenden Kanten der Kiste berührt, so daß nur eine lagegerechte Kiste
angehoben werden kann.
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Die Fig. 5 und 6 zeigen im oberen Bereich der Hubsäule einen Endschalter
21, der nach Fig. 7 mit einer Anschlagrolle 22 ausgerüstet ist. Sobald die obere
Kiste des Stapels an diesem Endschalter anschlägt, wird der Kistenstapel auf das
Förderband 15 abgesetzt, und gleichzeitig werden die Anschlagleisten 23, wie insbesonder
aus Fig. 8 und 9 hervorgeht, geöffnet.
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Aus den beiden letztgenannten Zeichnungen geht auch besonders hervor,
daß die zu stapelnden Kisten lediglich an den Kanten durch die Anschlagleisten 23,
24, 25 und 26 geführt werden. Diese Anschlagleisten lassen sich nun in der Weise
verstellen, daß innerhalb der Hubsäule auch verschiedene Kistengrößen gestapelt
werden können. Dazu sind die Führungsleisten 23 und 24 sowie 25 und 26 an einer
Fläche 27 von mit den Holmen vereinten Tragstücken verschiebbar angeordnet und durch
eine Schraube 28 mit Mutter 29 in ihrer Lage gesichert. Die Führungsleisten 23 dienen
dabei in ihrem unteren Teil als Anschläge für die einfahrenden Kisten, wie dies
weiterhin beschrieben werden wird. Die Verschiebefläche 27 schließt einen Winkel
von etwa 230 mit einer Vertikalen quer zur Durchfahrt der Kisten durch die Hubsäule
ein. Dieser Winkelbetrag ergibt sich aus der Ermittlung der durchschnittlichen Werte
zwischen Länge und Breite verschiedener und üblicher Kistendimensionen. Der
Winkelbetrag
kann auch andere Werte annehmen.
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Entscheidend aber bleibt, daß innerhalb einer Hubsäule durch Verschieben
der Führungsleisten Kisten verschiedener Dimensionen gestapelt werden können und
die Hubsäule solche Abmessungen aufweist, daß eine Anpassung an verschiedene Kistengrößen
möglich bleibt.
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Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß die an der Einlaufseite angeordneten
Führungsschienen 26 in einer Höhe oberhalb der Kistenhöhe beginnen, während die
Führungsleisten 23 an der Auslaufseite bis kurz oberhalb des Förderbandes 15 herunterreichen.
Die zwei schmalen Leisten 23, die jeweils nur an den Ecken der Kisten anliegen,
erstrecken sich somit im wesentlichen uber die gesamte Höhe der Hubsäule, damit
einerseits beim Stapeln keine Kisten aus der Hubsäule herausfallen können, andererseits
die Kisten auch innerhalb der Hubsäule weiterhin ausgerichtet werden. Die Leisten
23 an der Rückseite des Staplers sind um eine Achse 23' (Fig. 8 und 9) drehbar,
die etwas außerhalb der Ecken angeordnet sind, damit ein stets freier Durchgang
gewährleistet ist. Dazu werden die Leisten um einen Betrag von vorzugsweise mehr
als 900 geöffnet. Das Öffnen der Leisten erfolgt ebenfalls über je einen hydraulischen
oder pneumatischen Arbeitszylinder 37, der unter Zwischenschaltung eines Ausgleichselements
36 an je einem an den Leisten 23 angelenkten Hebel 35 angreift. Zur Anpassung des
Öffnungsmechanismus an die Stellung der Anschlagleisten 23 und 24 ist der Zylinder
37 in horizontaler Ebene um eine Achse schwenkbar.
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Fig. 8 zeigt, daß die Hubsäule zur Erreichung einer Leichtbauweise
in Blech aus zwei Kastenholmen 30 besteht, deren Querschnitt im wesentlichen geschlossen
ist. Lediglich an der den Kisten zugekehrten Seite ist er offen, damit das an der
winkelförmigen Hebeschiene 9 befestigte Hebeblech 7 zum Unterfassen der Kisten seitlich
herausragen kann. Die winkelförmige Hebeschiene ist in lediglich zwei verschiedenen
Höhenlagen durch Rollen 31, 32 und 33 geführt, wobei die Rollen 31 und 32 an den
Außenseiten der Schenkel der Hebeschiene 9 anliegen, während die Rolle 33 ihn mittig
von hinten abstützt. Die Rolle 33 ist ebenfalls zur großflächigen Anlage mit schräg
zueinander stehenden Laufflächen versehen. Insgesamt ergibt sich durch die in Fig.
8 gezeigte Anordnung, daß auch eine Stapelvorrichtung trotz Leichtbauweise torsionssteif
hergestellt werden kann. So ist es auch bei der Erfindung nicht notwendig, die beiden
Hebeschienen durch ein starkes Oberjoch zu verbinden. Die in Fig. 9 dargestellte
Traverse 34 hat im wesentlichen die Aufgabe, einen Schaltkasten zur Aufnahme der
Steuerrelais zu tragen.
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Nach dem Ausfahren des Stapels aus der Hubsäule werden die Leisten
23 über einen Impulsgeber geschlossen und die Einlaufsperre zum Stapeln der nächsten
Kisten freigegeben.