DE19719748C2 - Vorrichtung zum Handhaben von Stückgütern, insbesondere von Paketen, für das Be- und Entladen eines Laderaumes sowie Verfahren zum Entladen eines Laderaumes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Handhaben von Stückgütern, insbesondere von Paketen, für das Be- und Entladen eines Laderaumes, in dem die Stückgüter übereinander gestapelt bzw. zu stapeln sind und der wenigstens einseitig horizontal zugänglich ist, mit einer Transporteinheit, die die Stückgüter zum Lade­ raum bzw. von diesem weg transportiert, daß ein Fördersystem vorgesehen ist, das eine Übergabe von Stückgütern von oder zu der Transporteinheit ermöglicht, daß das Fördersystem einen ersten Förderabschnitt mit einer Schnittstelle aufweist, die eine unmittelbare Übergabe von Stückgütern zwischen dem ersten Förderabschnitt und der Transporteinheit ermöglicht, und daß der erste Förderabschnitt im Bereich der Schnittstelle eine Schwenkachse aufweist, um die der erste Förderabschnitt hö­ henverstellbar ist, und eine Förderrichtung aufweist, die mit der Förderrichtung der Transporteinheit übereinstimmt und daß das Fördersystem einen zweiten Förderab­ schnitt aufweist, der mit dem ersten Förderabschnitt über eine weitere Schwenkach­ se verbunden ist, so daß bei entsprechender Höhenverstellung durch den ersten Förderabschnitt der zweite Förderabschnitt stets horizontal ausgerichtet ist.

Im jährlich aufkommenden Warenverkehr, der zumeist auf dem Postwege oder durch Einschaltung von Speditionsunternehmen erfolgt, geht ein großer Teil der zu transportierenden Waren auf die Versendung einzelner Stückgüter zurück. Beson­ ders Warenhäuser versenden einen Großteil ihrer Aufträge per Päckchen oder Pa­ kete. So werden z. B. große Versandhäuser von Speditionsfirmen beliefert, die die beauftragte Ware in Form von mit Paketen befüllten Standardcontainern am Lagerort erhalten. Standardcontainer weisen in der Regel einen rechteckförmigen Laderaum auf, in dem die einzelnen Pakete Stück für Stück neben- und übereinander angeord­ net sind, um auf diese Weise den Laderaum möglichst optimal zu nutzen.

Häufig werden die mit Stückgütern befüllten Standardcontainer manuell unter Zuhil­ fenahme sogenannter Teleskopgurtförderer entleert. Unter einem Teleskopgurtförde­ rer versteht man ein aus mehreren Segmenten bestehendes Förderband, das in sei­ ner Länge variabel einstellbar ist, so daß der Weg für das manuelle Umsetzen eines Stückgutes vom zu entladenden Stückgutstapel auf den Teleskopgurtförderer mög­ lichst kleingehalten werden kann.

Während eines typischen Entladevorganges befindet sich ein Arbeiter im Inneren eines Standardcontainers und zieht Paket für Paket aus dem Stapel und wirft bzw. legt die Pakete auf den Teleskopgurtförderer ab, der aufgrund seiner Längsbeweg­ lichkeit in das Innere des Standardcontainers geschoben werden kann und den Ab­ transport der Pakete übernimmt. Wird der Abstand zwischen den zu entladenden Stapeln und dem Förderband zu groß, so daß der Arbeiter das Förderband nicht mehr erreichen kann, da er bereits mehrere Paketlagen entladen hat, so muß der Teleskopgurtförderer meist per Knopfdruck in Containerlängsrichtung ausgefahren werden. Ist dieser Verfahrvorgang abgeschlossen, so kann die manuelle Entladung auf das Förderband fortgesetzt werden.

Zwar wird bei der vorstehend beschriebenen Methode zur Entladung dem Arbeiter lediglich der Abtransport der einzelnen Stückgüter abgenommen, doch verbleibt die körperliche Hauptbelastung beim Herausziehen der Pakete und im Versetzen der Pakete vom Paketstapel auf das Förderband. Zudem können neben der ohnehin be­ stehenden körperlichen Belastung für den Arbeiter die Arbeitsbedingungen aufgrund klimatischer Randbedingungen überdies erschwert werden, da die Temperaturen im Inneren von Standardcontainern im Sommer bis zu 60° und im Winter bis weit unter die Nullgradgrenze reichen können. Nicht zuletzt aufgrund der sich einstellenden, widrigen Arbeitsbedingungen kann die Produktivität bei der vorstehend beschriebe­ nen Entladetätigkeit sehr gering ausfallen.

Zur Teilentlastung eines Arbeiters während dem Entladevorgang eines Stan­ dardcontainers, ist in der US 5 462 400 ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur mechanischen Be- und Entladung von stapelbaren Stückgütern beschrieben. Insbe­ sondere aus Fig. 4 der vorstehend genannten Druckschrift geht eine Manipulatorvor­ richtung hervor, die am Kopf eines Teleskopgurtförderers anflanschbar bzw. ankop­ pelbar ist. Die Manipulatorvorrichtung ist auf einem Fahrwagen angebracht, weist ein schwenk- und drehbares Förderband auf, das mittels einer Rollenausgleichseinheit und einem Scherenmechanismus Längsbewegungen in Richtung der zu entladenden Stückgüter ermöglicht und sieht zur Aufnahme der einzelnen, übereinander gesta­ pelten Stückgüter eine spitz zulaufende Transportbandrampe überdies vor, die je­ weils in den Zwischenraum zweier aufeinandergestapelter Stückgüter schiebbar ist.

Überdies sieht die in der vorstehenden US-Druckschrift beschriebene Vorrichtung einen Sensor zur Umgebungserfassung vor, der das System zu einem teilautomati­ schen Paketentlademanipulator erweitert.

Mit der vorstehend beschriebenen bekannten Entladevorrichtung wird in einem er­ sten Schritt zunächst die räumliche Orientierung des zu entladenden Pakets inner­ halb des Containers erfaßt. Dieser Vorgang erfolgt teilautomatisch, indem ein Gerä­ tebediener, der sich zu diesem Zeitpunkt neben dem Manipulator befindet, d. h. sich im Gefahrenbereich aufhält, mit Hilfe eines Joystick-Systems ein auf die Paketfläche projiziertes Fadenkreuz derart ausrichtet, daß der Übergangsbereich zweier aufein­ anderliegender Pakete erfaßt werden kann. Dieser Wert gilt als Startwert für den ei­ gentlichen Sensor, der nachfolgend die Lage dieser Übergangskante erfaßt und dar­ aus die Geräteparameter errechnet, die zum Anfahren dieser Kante benötigt werden. Nach Identifizierung des anzufahrenden Startpunktes, wird das Förderband nachfol­ gend in vertikaler und horizontaler Richtung derart ausgerichtet, daß sich die Trans­ portbandrampe des Förderbandes vor dem jeweiligen zu entladenden Paket befin­ det. Anschließend wird über den Scherenmechanismus der Rollenausgleichseinheit die Transportbandrampe in die Ritze, die sich zwischen zwei aufeinanderliegenden Paketen befindet, gedrückt. Die Reibung zwischen Transportbandrampe und oberem Paket soll nun das zu entladende Paket zwingen, sich auf die Transportbandrampe zu bewegen. Von dort aus läuft das Paket über die Rollenausgleichseinheit und das Förderband auf den Teleskopgurtförderer, der das zu entladende Stückgut weiter­ befördert.

Die bekannte Vorrichtung weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf: Da die Pakete allein durch Reibkraftschluß aus dem Container zu entladen sind, können Fälle auf­ treten, bei denen eine Entladung unmöglich wird. Sitzt z. B. das oberste Paket etwas weiter hinten im Stapel, kann mit der Transportbandrampe kein Kraftschluß erzeugt werden, da die umliegenden Pakete den Zustellvorgang behindern.

Da zur Vorgabe eines Startwertes für die zu entladenden Pakete eine Bedienperson benötigt wird, die sich zudem im Gefahrenbereich des Manipulators aufhalten muß, ist eine derartige teilautomatische Lösung unter Arbeitssicherheitsgesichtspunkten nicht akzeptabel. Ebenso führt die grobe Paketpositionsvorgabe per Joystick zu einer nur geringen Entladegeschwindigkeit, die den Gesamtentladevorgang sehr zeitinten­ siv gestaltet.

Die durch die Konstruktion der Vorrichtung vorgegebene Kinematik zur Entladung jedes einzelnen Stückgutes führt dazu, daß das zu entladende Stückgut durch die Höhe der Transportbandrampe im Stapel entsprechend vertikal angehoben wird. Pakete, die sich nahe der Containerdecke befinden, würden beim Entladevorgang mit der Containerdecke kollidieren und sich somit verkeilen, so daß der Entladevor­ gang zu unterbrechen ist.

Schließlich bedarf es für die vereinzelte Entladung eines Stückgutes der Ausrichtung der gesamten Manipulatorvorrichtung, sowohl in der vertikalen als auch horizontalen Orientierung, was nicht nur einen motorischen Aufwand erfordert, sondern auch mit einer nur begrenzten Entladeleistung verbunden ist, zumal die Entladegeschwindig­ keit nicht besonders hoch ist.

In der Druckschrift US 5 129 777 ist ein Sauggreifersystem zu entnehmen, das zur Ent- bzw. Beladung von Stückgütern in bzw. aus Regalsystemen von Stückgütern eingesetzt wird, doch stellt die in dieser Druckschrift beschriebene Vorrichtung keine mobil einsetzbare Ent- bzw. Beladevorrichtung dar.

Auch betrifft die Vorrichtung gemäß der deutschen Gebrauchsmusterschrift G 7313036.6 eine Vorrichtung zum Entladen von Paletten, die sich einer exakt an die Palettenform angepaßte Konstruktion bedient und somit ebensowenig flexibel und mobil eingesetzt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Handhaben von Stückgütern, insbesondere von Paketen, für das Be- und Entladen eines Laderau­ mes, in dem die Stückgüter übereinander gestapelt bzw. zu stapeln sind, und der wenigstens einseitig horizontal zugänglich ist, mit einer Transporteinheit, die die Stückgüter zum Laderaum bzw. von diesem Weg transportiert, derart anzugeben, daß die Vorrichtung vollautomatisch betreibbar ist, so daß auf die Gegenwart von Bedienpersonal, insbesondere im Gefahrenbereich, verzichtet werden kann. Die Aufnahme der einzelnen, zu entladenden Stückgüter soll nicht, wie im Falle der US 5 462 400 durch Reibkraftschluß erfolgen, sondern in einer Weise, die die Entladung auch bei verschobenen Stückgütern im Stückgüterstapel ermöglicht. Zudem soll die Beschädigungsgefahr während des Entladevorganges vermindert werden. Schließ­ lich soll bei gesteigerter Entladegeschwindigkeit möglichst kein zusätzlicher Arbeits­ raum innerhalb des Laderaumes durch die Vorrichtung benötigt werden, so daß der Laderaum optimal vom Volumen der einzelnen Stückgüter genutzt werden kann.

Schließlich soll ein Entladeverfahren angegeben werden, das unter Verwendung der vorstehenden geforderten Vorrichtung den vorstehend aufgeführten Gesichtspunkten entspricht.

Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 und 13 angegeben, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung beschreiben. Anspruch 10 rich­ tet sich auf ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Entladen von Stückgütern. Vor­ teilhafte Merkmale der Erfindungsgedanken sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zum Handhaben von Stückgütern, insbeson­ dere von Paketen, für das Be- und Entladen eines Laderaumes, in dem die Stück­ güter übereinander gestapelt bzw. zu stapeln sind und der wenigstens einseitig hori­ zontal zugänglich ist, mit einer Transporteinheit, die die Stückgüter zum Laderaum bzw. von diesem weg transportiert, daß ein Fördersystem vorgesehen ist, das eine Übergabe von Stückgütern von oder zu der Transporteinheit ermöglicht, daß das Fördersystem einen ersten Förderabschnitt mit einer Schnittstelle aufweist, die eine unmittelbare Übergabe von Stückgütern zwischen dem ersten Förderabschnitt und der Transporteinheit ermöglicht, und daß der erste Förderabschnitt im Bereich der Schnittstelle eine Schwenkachse aufweist, um die der erste Förderabschnitt höhen­ verstellbar ist, und eine Förderrichtung aufweist, die mit der Förderrichtung der Transporteinheit übereinstimmt und daß das Fördersystem einen zweiten Förderab­ schnitt aufweist, der mit dem ersten Förderabschnitt über eine weitere Schwenkach­ se verbunden ist, so daß bei entsprechender Höhenverstellung durch den ersten Förderabschnitt der zweite Förderabschnitt stets horizontal ausgerichtet ist, derart ausgebildet, dass der zweite Förderabschnitt zwei Förderbereiche aufweist, von de­ nen ein erster Förderbereich eine mit der Förderrichtung des ersten Förderabschnit­ tes gleichgerichtete Förderrichtung und der unmittelbar neben dem ersten Förderbe­ reich angrenzende zweite Förderbereich eine senkrecht zum ersten Förderbereich gerichtete Förderrichtung aufweisen, daß wenigstens eine Sauggreifervorrichtung vorgesehen ist, die horizontal an ein Stückgut positionierbar ist, dieses mittels Unter­ druck an einer Seite des Stückgutes lösbar fest erfasst und weitgehend horizontal verbringt, und daß die Sauggreifervorrichtung auf einer Lineareinheit angeordnet ist, die mit dem zweiten Förderbereich derart verbunden ist, daß die Sauggreifervorrich­ tung parallel zur Förderrichtung des zweiten Förderbereiches unabhängig bewegbar ist.

Der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt die vorteilhafte Idee zugrunde, daß zum Handhaben von Paketen, die neben- und übereinander angeordnet sind, diese unter Einsatz eines Saug- bzw. Vakuumgreifers horizontal aus einem Paketstapel heraus­ gezogen werden. Werden jeweils die obersten Pakete nacheinander innerhalb eines Paketstapels horizontal aus dem Paketstapel herausgezogen, so muß nicht die Ge­ wichtskraft des gesamten Paketes, sondern nur ein geringer Prozentsatz der Ge­ wichtskraft, der durch die Haft- bzw. Gleitreibungskonstanten definiert ist, aufgewen­ det werden. Bei einer Werkstoffpaarung, Karton auf Karton, beträgt die Haftreibungs­ konstante etwa zwischen 0,2 und 0,4. Bei einem Paketgewicht von ca. 30 kg beträgt somit die theoretische Zugkraft an der Paketstirnseite zwischen 60 N und 120 N. Derartige Zugkräfte sind jedoch mit Vakuumgreifern ohne weiteres zu erreichen.

Alternativ zu Sauggreifern können im Falle von magnetempfindlichen Werkstoffen, die zumindest an der Außenwand eines Stückgutes vorgesehen oder vorzusehen sind, Elektromagnet-Greifer eingesetzt werden, die grundsätzlich nach der im weite­ ren zu beschreibenden gleichen Manipulatorkinematik betreibbar sind.

Der Einsatz von Sauggreifern ist jedoch nur durchführbar, im Falle der direkten, weit­ gehend horizontalen Verbringung eines Stückgutes von einem Stückgutstapel auf ein Fördersystem oder in umgekehrter Richtung, im Falle der Beladung eines Laderau­ mes, so daß ausgeschlossen werden kann, daß die Sauggreifervorrichtung das Ge­ samtgewicht eines handzuhabenden Stückgutes zu tragen hat. Die Sauggreifervor­ richtung dient somit ausschließlich dem kontrollierten Verschieben von Stückgütern weitgehend in einer Ebene, so daß lediglich die vorstehend genannten Zugkräfte aufgebracht werden müssen. Durch das unmittelbare Anhaften eines Vakuumgreifers an einer Außenwand eines Stückgutes kann dieses ohne weitere Greifbackenvor­ richtungen, die nur unnötigen Arbeitsraum erfordern, fest ergriffen und verbracht werden. Ein vertikales Anheben eines Stückgutes, wie es im Falle der vorstehend geschilderten US-Lösung durch Einschieben eines Transportkeiles der Fall ist, ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht erforderlich.

Das Fördersystem besteht vorzugsweise aus einer Aneinanderreihung von Rollen­ förderern und Förderbändern und ist auf einer Art Fahrwagen aufgebracht, der das Fördersystem derart positioniert, daß es an einen Teleskopgurtförderer ankoppelbar ist.

Das Fördersystem besteht aus zwei Förderabschnitten, wovon der erste Förderab­ schnitt eine Schnittstelle aufweist, die eine unmittelbare Übergabe von Stückgütern zwischen dem ersten Förderabschnitt und der Transporteinheit, die als Teleskop­ gurtförderer ausgebildet ist, ermöglicht. Vorzugsweise ist dieser Förderabschnitt ebenfalls als motorisch angetriebenes Förderband ausgebildet. Im Bereich der Schnittstelle zwischen erstem Förderabschnitt und Teleskopgurtförderer ist eine Schwenkachse vorgesehen, um die der erste Förderabschnitt höhenverstellbar ver­ schwenkbar ist. Das andere Ende des ersten Förderabschnittes ist mit dem zweiten Förderabschnitt ebenfalls über eine weitere Schwenkachse verbunden, so daß bei entsprechender Höhenverstellung des ersten Förderabschnittes der zweite Förder­ abschnitt stets horizontal ausgerichtet ist.

Auch können vorzugsweise die vorstehend beschriebenen Schwenkachsen zusätz­ lich weitere Gelenkelemente aufweisen, die ein Verschwenken jeweils um eine Hochachse ermöglichen, so daß neben der Höheneinstellung auch seitliche Anpas­ sungsbewegungen an die entsprechenden räumlichen Geometrien möglich sind.

Der durch die weitere Schwenkachse stets horizontal ausgerichtete zweite Förderab­ schnitt weist zwei Förderbereiche auf, von denen ein erster Förderbereich eine mit der Förderrichtung des ersten Förderabschnittes gleichgerichtete Förderrichtung und der unmittelbar neben dem ersten Förderbereich angrenzende, zweite Förderbereich eine senkrecht zum ersten Förderbereich gerichtete Förderrichtung vorsehen.

Längs zum zweiten Förderbereich ist die Sauggreifervorrichtung auf einer Linearein­ heit angebracht, so daß die Sauggreifervorrichtung parallel zur Förderrichtung des zweiten Förderbereiches unabhängig bewegbar ist.

Um eine schnelle Entladung eines Laderaumes, beispielsweise eines Standardcon­ tainers, der mit Stückgütern voll beladen ist, zu gewährleisten, werden die schicht­ weise übereinander geschichteten Stückgüter mit der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung stets ebenenweise entladen.

Jeweils gleichartige Pakete werden vorzugsweise derart in einen Standardcontainer bzw. Laderaum eingebracht, so daß die Pakete neben- und übereinander bis zur oberen Laderaumgrenze geschichtet sind. Der Standardcontainer ist von einer offe­ nen Seite frei zugänglich, so daß die Entladevorrichtung einem Paketstapel mit n übereinandergestapelten und m nebeneinandergereihten Stückgütern direkt gegen­ über positionierbar ist.

Zum Entladen der in hintereinander angeordneten Stückgüterstapeln befindlichen Stückgüter wird der horizontal orientierte zweite Förderabschnitt auf die Höhe der Untergrenze der zu entladenden obersten Paketreihe positioniert. Die höchste Entla­ degeschwindigkeit wird dadurch erreicht, wenn die Sauggreifervorrichtung von einer Seite des zu entladenden Laderaumes beginnend entlang der Lineareinheit in hori­ zontaler Orientierung bewegt wird, vor jedem einzelnen Stückgut anhält und das je­ weilige Stückgut durch Translationsbewegung senkrecht zur Verfahrbahn der Saug­ greifervorrichtung auf den zweiten Förderbereich des zweiten Förderabschnittes mit Hilfe des unterdruckbeaufschlagten Sauggreifers zieht. Der zweite Förderabschnitt weist motorisch angetriebene Rollenförderer auf, die eine Förderrichtung vorsehen, die entgegengesetzt der Verfahrrichtung der Sauggreifervorrichtung auf der Li­ neareinheit ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß zwischen zuvor entladenen Stückgütern und Sauggreifervorrichtung eine Kollision stattfindet.

Die auf den zweiten Förderbereich verbrachten Stückgüter werden mittels der Rol­ lenförderer auf den ersten Förderbereich übergeben, der ebenfalls Rollenförderer aufweist, die jedoch eine senkrechte Ausrichtung zu den Rollenförderern des zweiten Förderbereiches vorsehen. Die auf dem ersten Förderbereich aufliegenden Stück­ güter gelangen sodann auf den als Bandförderer ausgebildeten ersten Förderab­ schnitt, der die Stückgüter im weiteren auf die als Teleskopgurtförderer ausgebildete Transporteinheit übergibt.

Der Entladevorgang erfolgt pro Stückgüterstapel ebenen Weise, so daß nach einer vollständigen Entleerung einer Stückgüterreihe der zweite Förderabschnitt durch ent­ sprechende Vertikalstellung zur nächsten unteren Stückgüterreihe verfahren wird und ein neuer Entladevorgang beginnen kann.

Zur vollautomatischen Ansteuerung des Entladesystems ist am Fahrwagen und/oder am Fördersystem ein optischer Sensor vorgesehen, der die Lage der zu entladenden Pakete eines Stapels erfaßt. Mit Hilfe der Sensoreinheit können mittels Steuerrech­ ner Bewegungsprogramme für die Sauggreifervorrichtung generiert werden, die ei­ nen automatischen Entladeablauf pro Paketstapel ermöglichen. Hierbei werden je­ weils die Umrißlinien der einzelnen Stückgüter erfaßt, nach denen die Sauggreifer­ vorrichtung vor dem Ergreifen entsprechend ausgerichtet wird.

Ein Beladevorgang erfolgt in umgekehrter Richtung, so daß die einzelnen Stückgüter durch den Teleskopgurtförderer und das Fördersystem zum Laderaum herantrans­ portiert und dort stapelweise abgelegt werden.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 perspektivische Darstellung einer Entladevorrichtung zum Entladen von Stückgütern von einem Stückgüterstapel,

Fig. 2 Prinzipskizze zur Darstellung der kinematischen Zusammen­ hänge in einer Draufsichtdarstellung sowie

Fig. 3 Prinzipskizze zur Darstellung kinematischer Zusammen­ hänge in Seitenansicht.

In der in Fig. 1 dargestellten perspektivischen Anordnung soll ein Stückgüterstapel S mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung entladen werden. Der Stückgüterstapel S besteht aus jeweils gleichartigen über- und nebeneinander gestapelten Stückgü­ tern SG. In dem dargestellten Beispiel weist der Stückgüterstapel S sechs überein­ ander gestapelte Stückgüterreihen auf, die jeweils sieben nebeneinander angeord­ nete Stückgüter vorsehen.

Dem zu entladenden Stückgüterstapel S wird eine Entladevorrichtung gegenüberge­ stellt, die im wesentlichen aus drei Komponenten besteht. Ein in der Längsrichtung verfahrbarer Teleskopgurtförderer 1 ist in Bandlängsachse je nach Bedarf verlänger- oder verkürzbar. Am Ende des Teleskopgurtförderers 1 ist ein, auf einem Fahrwagen 2, angebrachtes Fördersystem F vorgesehen, das mit dem Teleskopgurtförderer 1 über eine Schwenkachse 3 angekoppelt ist. Über die Schwenkachse 3 ist ein erster Förderabschnitt 4 durch Einstellung beliebiger Neigungswinkel in der vertikalen Lage verschwenkbar angeordnet. Der Förderabschnitt 4 ist als Transportbandförderer ausgebildet und weist an seiner Unterseite eine zur Höhenverstellung erforderliche Teleskopstützstrebe 5 auf. Zusätzlich zur Verschwenkbarkeit des Förderabschnittes 4 um die Schwenkachse 3 ist das Fördersystem F an den Teleskopgurtförderer 1 auch über weitere Achsen ankoppelbar, die weitere Bewegungsmöglichkeiten bie­ ten. Beispielsweise ist ein Verschwenken um die Hochachse durch seitliches Ver­ drehen des Fördersystems möglich.

Am anderen Ende des Förderabschnittes 4 ist ebenfalls um eine weitere Schwen­ kachse 6 ein zweiter Förderabschnitt 7 vorgesehen, der jeweils derart orientiert ist, daß die Ebene des Förderabschnittes 7 stets horizontal ausgerichtet ist. Ein Ver­ schwenken des Förderabschnittes 4 um die Schwenkachse 3 führt somit automatisch um ein entsprechendes Verschwenken des zweiten Förderabschnittes 7 um die Schwenkachse 6, so daß auf diese Weise stets für einen entsprechend horizontalen Ausgleich gesorgt ist. Der zweite Förderabschnitt 7 wird dabei derart gegenüber des zu entladenden Stückgüterstapels S positioniert, so daß die Unterkante einer zu entladenden Stückgüterreihe 8 mit der Oberkante des zweiten Förderabschnittes 7 übereinstimmt.

Der zweite Förderabschnitt 7 weist zwei Förderbereiche 9 und 10 auf, die jeweils als Rollenförderer ausgebildet sind. An dem Förderbereich 9 ist zusätzlich eine Li­ neareinheit 11 angebracht, an der längsbeweglich zum Förderabschnitt 9 die Saug­ greifervorrichtung 12 angelenkt ist. Die Sauggreifervorrichtung 12 weist eine weitere Linearachse 13 auf, die in Richtung der einzelnen Stückgüter in der zu entladenen- Stückgüterreihe 8 ausfahrbar ist. Am Kopfende der Linearachse 13 ist ein Sauggrei­ fer, der aktiv mit Unterdruck beaufschlagbar ist, vorgesehen, der die einzelnen Stückgüter an ihrer Vorderfläche ergreifen kann.

Die von einer Sauggreifervorrichtung 12 ergriffenen Stückgüter werden horizontal direkt auf den zweiten Förderabschnitt 7 verbracht, auf dem sie entsprechend durch die Rollenförderer 9 und 10 in Richtung des ersten Förderabschnittes 4 gelangen und im weiteren auf den Teleskopgurtförderer 1 verbracht werden können.

Die Sauggreifervorrichtung 12 ist an der Lineareinheit 11 derart angelenkt, daß sie über die gesamte Länge des Förderabschnittes 7 verfahrbar ist.

Auf diese Weise sind die in der dargestellten Fig. 1 rechts außen befindlichen Stückgüter direkt auf den Förderbereich 10 zu ziehen, von dem sie unmittelbar auf den Förderbereich 4 gelangen. Die dem Förderabschnitt 9 gegenüberliegenden Stückgüter werden von rechts nach links von der Sauggreifervorrichtung 12 einzeln erfaßt und auf die Rollenförderer des Förderabschnittes 9 gezogen. Die Förderrich­ tung ist dabei derart eingestellt, daß die auf dem Förderabschnitt 9 befindlichen Stückgüter in Richtung des Förderabschnittes 10 transportiert werden. Die Greifer­ vorrichtung 12 hingegen bewegt sich zur Aufnahme des nächsten Stückgutes entge­ gengesetzt zur Förderrichtung des Förderbereiches 9. Auf diese Weise ist gewährlei­ stet, daß keine Kollision zwischen den entladenen Stückgütern und dem Greifer ent­ steht.

Je nach Abstandsverhältnisse zwischen dem Teleskopgurtförderer 1 und dem zu entladenen Stückgutstapel S ist der Fahrwagen 2, der eine Art Rahmen für das För­ dersystem bildet, mit Hilfe der Translationsbewegung des Teleskopgurtförderers 1 in Teleskoprichtung zu verschieben.

Grundsätzlich kann die Kupplung zwischen dem Teleskopgurtförderer 1 und dem Fördersystem F passiv oder aktiv erfolgen. Im passiven Fall muß die Kupplung derart ausgeführt sein, daß der Teleskopgurtförderer 1 keiner Momentenbelastung ausge­ setzt wird. Im aktiven Fall kann die Kupplung sowohl Winkel- als auch Querversatz der Orientierung des Stückgüterstapels in dem Laderaum aktiv kompensiert werden. Eine derartige Kupplung sieht zusätzliche Achsen vor, die zusätzlich aktiv angesteu­ ert werden müssen. Eine derartige aktive Kupplung ist insbesondere dann zu wäh­ len, wenn die Lage des zu entladenen Behälters respektive Laderaums in Bezug auf den Teleskopgurtförderer von zu entladendem Behälter zum nächsten stark variiert oder wesentlich vom Beladezustand des zu entladenden Behälters bzw. Containers abhängt.

In Fig. 2 ist eine schematisierte Draufsicht zur Darstellung der Kinematik des Entla­ devorganges dargestellt. Hintereinander in einem Laderaum L sind Stückgutstapel S und S' eingebracht. Die Sauggreifervorrichtung 12 entnimmt im dargestellten Fall ein Stückgut SG durch horizontales Verschieben aus dem Stückgutstapel S auf den För­ derbereich 9, der wie durch die Pfeile angezeigt, das Stückgut SG nach rechts ab­ transportiert. Das auf dem Förderbereich 9 befindliche Stückgut SG gelangt sodann auf den Förderbereich 10, der das Stückgut auf den ersten Förderabschnitt 4 über­ gibt, der an den Teleskopgurtförderer 1 angekoppelt ist.

In Fig. 3 ist die entsprechende Kinematik in der Seitendarstellung gezeigt, aus der hervorgeht, daß der Förderabschnitt 7 ebenso wie der Teleskopgurtförderer 1 hori­ zontal ausgerichtet ist. Der Förderabschnitt 4 überwindet in dem gezeigten Fall den Höhenunterschied und überbringt bei der Entladung die Stückgüter vereinzelt vom Entladeniveau auf das Transportniveau des Teleskopgurtförderers 1. Das Fördersy­ stem ist auf einem Fahrwagen 2 angebracht, der zur Höhenverstellung eine schwenkbare Achse 3 vorsieht, um die der Förderabschnitt 4 höhenbeweglich ver­ schwenkbar ist. Zur Höhenverstellbarkeit dient eine Teleskopstützstrebe bzw. eine Kraftstellkupplung 5. Die Schwenkachse 3 kann jedoch auch derart ausgestaltet sein, daß ein Verschwenken um die Hochachse möglich wird.

Die aus dem Laderaum L zu entladenden einzelnen Stückgüter können in der vor­ stehend gezeigten Kinematik aus dem Laderaum entladen werden. Selbstverständ­ lich ist es auch möglich, bei entsprechender kinematischer Umkehr der Förderrich­ tung und entsprechender Bereitstellung einzelner Stückgüter über den Teleskop­ gurtförderer die einzelnen Stückgüter in einen leeren Laderaum zu verbringen. Hier­ zu ergreift die Sauggreifervorrichtung 12 die einzelnen auf dem Förderbereich 10 befindlichen Stückgüter und verbringt sie durch entsprechende seitliche Bewegung an einen entsprechenden Ort innerhalb des Laderaumes.

Sowohl zum schonenden Absetzen sowie Aufnehmen von Stückgütern, die auf dem Boden des Laderaumes L aufliegen, ist an dem vorderen, dem Stückgüterstapel ge­ genüberliegenden Kantenverlauf des Förderabschnittes 7 eine kleine keilförmige La­ derampe KL (siehe hierzu Fig. 1) vorgesehen, die ein schonendes Aufgleiten der einzelnen Stückgüter auf die Rollenförderer 9 bzw. 10 ermöglicht.

Zur vollautomatischen Entladung von Stückgütern aus einem Stückgüterstapel ist ein entsprechender Sensor vorzusehen, der die Lage aller Stückgüter pro Stückgüter­ stapel erfaßt. Zum automatischen Entladen aller n . m Stückgüter eines Stückgüter­ stapels muß bei jeder Entladesequenz die Lage der Stückgüter innerhalb des Sta­ pels mit Hilfe eines Sensors erfaßt werden. Danach erfolgt die automatische Gene­ rierung eines Bewegungsprogramms für das Greifersystem. Mit diesem Programm kann dann ein Stapel vollautomatisch entladen werden, so daß auf jegliches Bedien­ personal verzichtet werden kann. Die Erfassung der Lage der Stückgüter muß für jeden Stapel neu erfolgen, da für jeden Stapel neue Bewegungsprogramme generiert werden müssen. Vorzugsweise ist der Sensor am Fahrwagen oder an der vorderen Kante des Fördersystems zu befestigen.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Teleskopgurtförderer

2

Fahrwagen

3

Schwenkachse

4

erster Förderabschnitt

5

Teleskopstützstrebe

6

weitere Schwenkachse

7

zweiter Förderabschnitt

8

Stückgutreihe

9

Förderbereich

10

Förderbereich

11

Lineareinheit

12

Sauggreifervorrichtung

13

Linearachse
SS Stückgüterstapel
SG Stückgut
F Fördersystem
L Laderaum
KL Keilförmige Laderampe

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Handhaben von Stückgütern (SG), insbesondere von Pake­ ten, für das Be- und Entladen eines Laderaumes (L), in dem die Stückgüter (SG) übereinander gestapelt bzw. zu stapeln sind und der wenigstens einseitig horizontal zugänglich ist, mit einer Transporteinheit (1), die die Stückgüter (SG) zum Laderaum (L) bzw. von diesem weg transportiert,
daß ein Fördersystem vorgesehen ist, das eine Übergabe von Stückgütern (SG) von oder zu der Transporteinheit (1) ermöglicht,
daß das Fördersystem einen ersten Förderabschnitt (4) mit einer Schnittstelle auf­ weist, die eine unmittelbare Übergabe von Stückgütern (SG) zwischen dem ersten Förderabschnitt (4) und der Transporteinheit (1) ermöglicht, und
daß der erste Förderabschnitt (4) im Bereich der Schnittstelle eine Schwenkachse (3) aufweist, um die der erste Förderabschnitt (4) höhenverstellbar ist, und eine Förder­ richtung aufweist, die mit der Förderrichtung der Transporteinheit (1) übereinstimmt und
daß das Fördersystem einen zweiten Förderabschnitt (7) aufweist, der mit dem er­ sten Förderabschnitt (4) über eine weitere Schwenkachse (6) verbunden ist, so daß bei entsprechender Höhenverstellung durch den ersten Förderabschnitt (4) der zweite Förderabschnitt (7) stets horizontal ausgerichtet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Förderabschnitt (7) zwei Förderbereiche (9, 10) aufweist, von denen ein erster Förderbereich (10) eine mit der Förderrichtung des ersten Förderabschnittes (4) gleichgerichtete Förderrichtung und der unmittelbar neben dem ersten Förderbereich (10) angrenzende zweite Förderbereich (9) eine senkrecht zum ersten Förderbereich (10) gerichtete Förderrichtung aufweisen,
daß wenigstens eine Sauggreifervorrichtung (12) vorgesehen ist, die horizontal an ein Stückgut (SG) positionierbar ist, dieses mittels Unterdruck an einer Seite des Stückgutes (SG) lösbar fest erfasst und weitgehend horizontal verbringt, und
daß die Sauggreifervorrichtung (12) auf einer Lineareinheit (11) angeordnet ist, die mit dem zweiten Förderbereich (9) derart verbunden ist, daß die Sauggreifervorrich­ tung (12) parallel zur Förderrichtung des zweiten Förderbereiches (9) unabhängig bewegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördersystem als mobile Einheit, die zwischen der Transporteinheit (1) und dem Laderaum (L) positionierbar ist, auf einem Fahrwa­ gen angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Förderbereiche (9, 10) jeweils aus motorisch angetriebenen Rollenförderer bestehen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Förderabschnitt (4) und/oder die Transpor­ teinheit (1) aus einem motorisch angetriebenen Gurtförderer besteht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauggreifervorrichtung (11) einen Teleskoparm aufweist, an dem ein mit Unterdruck beaufschlagbarer Sauggreifer vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Sauggreifervorrichtung (11) ein optisches De­ tektorsystem vorgesehen ist, das mit einer Rechnereinheit zur Mustererkennung ver­ bunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnereinheit ein Ablaufprogramm für einen vollautomatischen Be- bzw. Entladevorgang ermittelt und die Höhenverstellbarkeit des Fördersystems sowie die Sauggreifervorrichtung entsprechend ansteuert.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens am zweiten Förderbereich (9) eine keil­ förmige Laderampe (KL) zur Seite des Laderaumes (L) angebracht ist, über die ins­ besondere unmittelbar auf dem Boden des Laderaumes (L) befindliche Stückgüter leichter auf den zweiten Förderbereich (9) mittels der Sauggreifervorrichtung (12) verbringbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelle des ersten Förderabschnittes (4) zusätzlich zum Verschwenken der Fördereinheit in der Vertikalen eine Verdrehung um die Hochachse und/oder eine Querverschiebung parallel zur Schwenkachse vor­ sieht.

10. Verfahren zum Entladen eines mit Stückgütern (SG) befüllten, zumindest einseitig horizontal zugänglichen Laderaumes (L), in dem die Stückggüter (SG) schichtenweise derart übereinander angeordnet sind, daß ausgehend von der zu­ gänglichen Seite des Laderaumes (L) hintereinander angeordnete Stückgüterstapel (SS) vorgesehen sind, die jeweils aus n . m Stückgütern (SG) bestehen, wobei n die Anzahl der übereinander gestapelten und m die Anzahl der nebeneinander gereihten Stückgüter (SG) angeben,
unter Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördersystem derart an den im Laderaum (L) vordersten Stückgüterstapel (SS) positioniert wird, daß die Sauggreifervorrichtung (12) taktweise die m Stückgüter (SG) der obersten Reihe des Stückgüterstapels (SS) nacheinander erfasst und direkt, jeweils durch horizontale Zugbewegung auf das Fördersystem verbringt, auf dem die Stückgüter (SG) zur Transporteinheit (1) gelan­ gen,
daß durch vertikale Höhenverstellung des Fördersystems auf diese Weise die Stück­ güter (SG) pro Stückgüterstapel (SS) reihenweise von der obersten Stückgüterreihe bis zur Untersten entladen werden, und
daß das Fördersystem nach vollständigem Entladen eines Stückgüterstapels in die Tiefe des Laderaumes (L) zum nächsten Stückgüterstapel verfährt und an diesem erneut mit dem Entladen der jeweils obersten Stückgüterreihe beginnt, bis der ge­ samte Laderaum entleert ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entladen von m Stückgütern aus der obersten Stückgüterreihe die Sauggreifervorrichtung an einem Ende der Reihe mit dem Entla­ devorgang beginnt und die Stückgüter direkt auf den zweiten Förderbereich übergibt, der das übergebene Stückgut seitlich wegtransportiert.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Linearbewegung der Greifervorrichtung zur Ein­ stellung der Entnahmeposition von einem Stückgut zum nächsten entgegengesetzt zur Förderrichtung des zweiten Förderbereiches erfolgt.

13. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 zur Be- und Endladung von Stückgütern, die wenigstens eine magnetisierbare Fläche aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Magnetgreifervorrichtung vorgese­ hen ist, die horizontal an ein Stückgut positionierbar ist, dieses mittels Magnetkraft lösbar fest erfasst und weitgehend horizontal verbringt,
daß ein Fördersystem vorgesehen ist, das eine Übergabe von Stückgütern von oder zu der Transporteinheit ermöglicht und
daß die Magnetgreifervorrichtung die Stückgüter vereinzelt direkt von dem Fördersy­ stem in den Laderaum oder aus dem Laderaum direkt auf das Fördersystem ver­ bringt.