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Die
Erfindung betrifft einen Vertikalförderer in einem Kommissioniersystem
zum Vertikalfördern
von stückgutartigen
Fördergütern eines
Kommissionierauftrages von einer oberen Übergabestelle zu einer unteren Übergabestelle
des Kommissioniersystems mittels einer die Fördergüter abstützenden Aufnahme.
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Nach
dem Stand der Technik kennt man Vertikalförderer in Form von umlaufenden
Paternosteraufzügen
und oszillierenden Vertikalliften beispielsweise innerhalb eines
Kommissionierregals einer Kommissionieranlage. Auch sogenannte Umlauf-C-Förderer und
Umlauf-S-Förderer
sind als Vertikalförderer
bekannt, beispielsweise nach
EP 0 396 925 A1 . Allen vorgenannten Vertikalförderern
eigen ist eine die Fördergüter abstützende bewegliche
Aufnahme, z. B. Plattform, Kabine oder dergleichen, welche mittels
Kraftantrieb höhenverstellbar
und in Vertikalrichtung geführt
ist. Von Nachteil sind der aufwändige
Kraftantrieb, die aufwändige
Führung
und insbesondere die klobige Gesamtbauweise, die nur auf einen einzigen
individuellen Höhenunterschied ausgelegt
ist, zwischen denen das Fördergut
zu transportieren ist. Soll das Fördergut über eine geringere oder größere Höhe gefördert werden,
ist das System zumindest mit einfachen Mitteln nicht erweiterbar
bzw. umbaubar. Den bekannten Systemen fehlt also die Flexibilität, d. h.
Anpaßbarkeit
an unterschiedliche Förderhöhen.
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Aufgabe
der Erfindung ist die Schaffung eines Vertikalförderers der eingangs genannten
Art, der bei einfachem Aufbau zuverlässig und effektiv in einem
Kommissioniersystem eingesetzt und unterschiedlichen lokalen Bedingungen
und/oder un terschiedlichen betrieblichen Kommissionierbedingungen
mit einfachen Mitteln angepaßt
werden kann.
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Gelöst wird
die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch einen Vertikalförderer der
im Anspruch 1 angegebenen Art, vorteilhaft weitergebildet durch
die Merkmale der Ansprüche
2 bis 25.
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Wesen
der Erfindung ist ein Vertikalförderer, der
zumindest eine Aufnahme in Form einer stationären nach unten öffenbaren
Schale zwischen den Übergabestellen
aufweist, insbesondere mit zumindest einer nach unten öffenbaren
Klappwand oder einem bodenseitigen Schieber, durch welche bzw. welchen
im geöffneten
Zustand aufgenommenes Fördergut
der Schale nach unten in die nächst
untere Schale und/oder auf die untere Übergabestelle fällt. Es
versteht sich, daß die
erfindungsgemäße Schale auch
als Behälter
mit einem hohen Umfangsrand ausgebildet sein kann.
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Insbesondere
sind mehrere identische gleich beabstandete Schalen in einer Vertikalanordnung
als Vertikalturm vorgesehen, welche den Höhenunterschied zwischen der
oberen und der unteren Übergabestelle überbrücken, wobei
zumindest zwei Vertikaltürme
in einer Parallelanordnung vorgesehen sein können.
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Die
Schalen sind mit besonderem Vorzug zumindest großenteils selbsttragende Bauelemente bzw.
Bau-Module, wobei die Zahl der vorzugsweise vertikal zusammensteckbaren
Bau-Module durch die Förderhöhe bzw.
den zu überbrückenden
Höhenunterschied
zwischen der oberen und der unteren Übergabestelle bestimmt wird.
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Die
obere Übergabestelle
kann das Längsende
oder der seitliche Endbereich eines horizontalen Zentralbandes eines
Kommissionierautomaten sein, während
die untere Übergabestelle
mit Vorzug der Eingang eines horizontalen Abförderbandes mit darauf befindlichem
Auftragsbehälter
oder ein Puffertrichter ist.
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Insbesondere
im vorgenannten Fall können die
Schalen als Zwischenspeicher zumindest eines Fördergut-Auftrages verwendet
werden.
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Betreiben
läßt sich
der vorgenannte Vertikalförderer
unterschiedlich insbesondere durch unterschiedliches Takten geöffneter
und/oder geschlossener Schalen von der obersten bis zur untersten
Schale.
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So
können
einerseits direkt benachbarte Schalen wechselweise geöffnet und
geschlossen werden, um Fördergut
bis zur unteren Übergabestelle
zu transportieren.
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Es
kann aber auch das Fördergut
andererseits eine oder mehrere benachbarte gleichzeitig geöffnete Schale(n)
durchlaufen, gegebenenfalls sogar alle geöffneten Schalen gleichzeitig.
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Besitzen
die Schalen zwei öffenbare
Klappwände
oder bodenseitige Schieber, so können
die Klappwände
oder Schieber benachbarter Schalen so geöffnet werden, daß das Fördergut
zumindest einige der Schalen kaskadenartig im Zick-Zack durchläuft.
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Noch
vor der Übergabe
des Förderguts
bei der unteren Übergabestelle
kann die geschlossene oberste Schale gegebenenfalls mit Fördergut
des gleichen Kommissionierauftrags oder eines neuen Kommissionierauftrags
befüllt
werden.
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Die
Erfindung betrifft also vorzugsweise die besondere Gestaltung einer
Automatenübergabestelle
für den
Höhenunterschied
zwischen einem Zentralband und einer nachfolgenden tiefer gelegenen
Behälterfördertechnik.
Die Übergabestelle
kann auch für übereinander
liegende getrennte Kommissionierautomaten ausgebildet sein. Die
Automatenübergabe
erfolgt mittels übereinander
liegenden Schalen in einer Anzahl je nach der zu überbrückenden Vertikalhöhe. Der
obere Automat befördert
mittels Zentralband die Aufträge
(bevorzugt jeweils einen Auftrag) in die oberste Schale. Durch Weitertakten wird
der jeweilige Auftrag in die darunter liegende Schale übergeben.
Die unterste Schale übergibt
den Auftrag letztendlich einer gemeinsamen unteren Übergabestelle
(Puffertrichter).
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Die
Erfindung nützt
mit besonderem Vorteil die Erkenntnis aus, daß hinreichend stabiles Fördergut,
welches ohnehin nur von oben nach unten im Gesamtfördersystem
der Kommissionieranlage(n) zu befördern ist, dosiert zumindest über definierte
Teilstrecken im freien Fall nach unten durch Takten von stationären öffenbaren
Schalen bzw. Behältern
mit großer
Geschwindigkeit transportiert und gegebenenfalls auch zwischengespeichert
werden kann, ohne daß aufwändige Antriebsmittel
zum Fördern notwendig
sind, und gleichwohl das Fördergut
oder deren Verpackung nicht beschädigt wird. Verlangt die Anlage
höhere
Vertikalförderstrecken,
so werden einfach mehrere vorzugsweise gleich aufgebaute Einzelschalen
verwendet. Bei besonders stabilem oder unempfindlichem Fördergut
kann die gesamte Förderhöhe im freien
Fall vorzugsweise im Zick-Zack durchlaufen werden. Der praktische
Betrieb zeigt, daß auf
diese Weise in vielen Fällen
eines Förderguts
Förderhöhen von mehreren
Metern problemfrei überwunden
werden können,
ohne ein bekanntes aufwändiges
Liftsystem mit beweglichen Schalen und eigenem Fördertrieb und eigener Vertikalführung verwenden
zu müssen.
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Zwar
kennt man nach dem Stand der Technik z. B. schräge Rutschen, die Fördergut
unter Ausnützung
des freien Falls abwärts
transportieren, jedoch keine Vertikalabwärtsförderung mit dosiert freiem
Fall und/oder einer Zwischenspeichermöglichkeit eines Förderguts.
Auch sind schräge
Rutschen nicht für
unterschiedliche Vertikalhöhen
geeignet und im Baukastensystem erweiterbar, zumindest nicht bei
engem Bauraum.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben; es zeigen:
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1 einen
erfindungsgemäßen Vertikalförderer zwischen
hochgelegenem Zentralband und tief gelegenem Anschlußförderband
eines Kommissioniersystems schematisch in einer Vertikalschnittansicht,
wobei Zentralband und Anschlußförderband
im Verhältnis
zum Vertikalförderer
nicht größenadäquat dargestellt
sind,
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2 den
Vertikalförderer
im wesentlichen nach 1 mit zwei benachbarten geöffneten
Schalen in einer aufgebrochenen perspektivischen schematischen Ansicht,
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3 den
Vertikalförderer ähnlich 2 bei geschlossenen
Schalen,
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4 und 5 eine
einzige Schale des Vertikalförderers
nach den 2 und 3 in aufgebrochenen
perspekti vischen Ansichten einmal geschlossen und einmal geöffnet,
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6 und 7 aufgebrochene
perspektivische Ansichten ähnlich
den 4 und 5 einer anders gestalteten Schale
mit zwei bodenseitigen Schiebern einmal geschlossen und einmal geöffnet,
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8 und 9 die
Schalen nach den 6 und 7 in schematischen
Seitenansichten, und
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10 den
Vertikalförderer
mit Schalen nach den 6 bis 9 in einer
schematischen Seitenansicht ähnlich 1.
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Gemäß den Zeichnungen
umfaßt
ein Vertikalförderer 1 in
einem Kommissioniersystem zum Vertikalfördern von stückgutartigen
Fördergütern eines
Kommissionierauftrages M, M' eine
obere Übergabestelle 2 und
eine unteren Übergabestelle 3.
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Die
obere Übergabestelle 2 des
Kommissioniersystems ist definiert durch das Längsende eines in Pfeilrichtung 20 angetriebenen
horizontalen Zentralbandes 5 eines vorgelagerten im einzelnen
nicht veranschaulichten Kommissionierautomaten.
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Die
obere Übergabestelle 2 kann
auch der seitliche Endbereich des Zentralbandes 5 sein,
wobei dann die Übergabe
der Fördergüter durch
Querschieber erfolgt.
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Die
untere Übergabestelle 3 ist
der Eingangsbereich eines tiefer gelegenen horizontalen Abförderbandes 6,
auf dem ein Auftragsbehälter 7 angeordnet
ist. Der Auftragsbehälter 7 be findet
sich in einem vertikalen Abstand von etwa einem Meter zum Zentralband 5.
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Anstelle
des Auftragsbehälters 7 und/oder des
Abförderbandes 6 kann
auch ein Puffertrichter vorgesehen sein.
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Der
Vertikalförderer 1 besitzt
mehrere – im Ausführungsbeispiel
der Zeichnung zwei – identische gleich
beabstandete Schalen 4, 4' in einer Vertikalanordnung als
Vertikalturm, welche den Höhenunterschied
zwischen der oberen und der unteren Übergabestelle 2, 3 überbrücken.
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Es
können
mehrere Vertikaltürme
in einer Parallelanordnung vorgesehen sein.
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Die
Schalen 4, 4' können selbsttragende Bauelemente
bzw. Bau-Module
sein, wobei die Zahl der Bau-Module durch die Förderhöhe bzw. den zu überbrückenden
Höhenunterschied
zwischen der oberen und der unteren Übergabestelle 2, 3 bestimmt wird.
Die Bau-Module können
in einer Ausführungsvariante
vertikal zusammengesteckt werden.
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In
der in den 1 bis 5 gezeigten
Ausführungsvariante
sind die Schalen 4, 4' mit vier vertikalen perforierten
Eckleisten 21 verbunden, die zusätzliche Querstreben 22 aufweisen.
Die Länge
der im Querschnitt winkligen Eckleisten 21 wird durch die Höhe des Vertikalturms
bestimmt. Viele vorgefertigte Perforationsstellen 23 der
profilierten Eckleisten erlauben eine unterschiedliche Wahl eines
Abstands der (zueinander gleich beabstandeten) Schalen mit einfachem
Montageaufwand. Sind die Schalen 4, 4' mit den Eckleisten 21 montiert,
insbesondere verschraubt, ergibt sich ein stabiler Vertikalturm.
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Jede
stationäre
Schale 4, 4' des
Vertikalturmes kann zum Zwecke der Abgabe aufgenommenen Forderguts
geöffnet
werden. Entweder kann hierzu die Schale ganz oder teilweise um eine
horizontale Schwenkachse gekippt werden, um deren Inhalt nach unten
im freien Fall abzugeben, oder es besitzt die Schale eine öffenbare
Boden- oder Seitenklappe, insbesondere gemäß den beiden Ausführungsbeispielen
der Zeichnungen zwei nach unten öffenbare gleich
ausgebildete Klappwände 9, 9' oder Schieber 25, 25', durch welche
im geöffneten
Zustand aufgenommenes Fördergut
der Schale 4 nach unten in die nächst untere Schale 4' und/oder auf
die untere Übergabestelle 3 fällt.
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Jede
Schale 4, 4' besitzt
zwei entgegengesetzte voneinander beabstandete feststehende Seitenwände 8 und
dazwischenliegend die vorgenannten beiden aufeinander zuweisenden
Klappwände 9, 9', die durch
jeweils einen horizontalen, schrägen oder
vertikalen Stelltrieb 10 aus einer geschlossenen V-Lage
in eine bodenseitig offene nahezu vertikale Parallel-Lage durch
eine (nicht veranschaulichte) Steuereinrichtung verstellbar sind.
Die Steuereinrichtung ist Bestandteil der Zentralsteuerungseinheit
des Kommissionierautomaten.
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Der
Stelltrieb 10 weist ein pneumatisches Bauelement auf und
besitzt ein 5/3-Wege-Ventil mit zwei Magnetventilen pro Ebene bzw.
Schale, wobei je zwei Magnetschalter (Reedkontakte) pro Pneumatikzylinder
für die
Positionen „offen" und „geschlossen" vorgesehen sind.
Die Zentralsteuerungseinheit in Verbindung mit einem intelligenten
Busknoten übernimmt
den logischen Ablauf.
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Gegebenenfalls
können
mehrere Schalen 4, 4' bzw. mehrere Ebenen durch einen
gemeinsamen Stelltrieb betätigt
sein.
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Die
beiden feststehenden Seitenwände 8 besitzen
schaleninnenseitig Führungsschienen 11, 12, 13,
in denen die Klappwände 9, 9' als Schieber
geführt
sind. Zwei getrennte Schieber werden in den Führungsschienen zum einen vertikal
und zum anderen horizontal geführt.
Der Pneumatikzylinder pro Schieber bewirkt eine zweiachsige Bewegung
einer Schale (vgl. Produktschale „geschlossen" und „offen" gemäß den 4 und 5).
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Im
besonderen weist jede Seitenwand 8 im Bodenbereich der
Schale eine untere horizontale Führungsschiene 11 und
in jedem Seitenbereich eine vertikale Führungsschiene 12, 13 auf,
in denen die Klappwände
an den unteren Enden und an den seitlich oberen Enden über Rollen
oder Gleitsteine geführt
sind.
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Die
beiden Klappwände 9, 9' und/oder beiden
Seitenwände 8 können für eine sanfte Übergabe des
Förderguts
eine stoßdämpfende
verschleißfeste Innenauskleidung
besitzen.
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In
der geschlossenen V-Lage sind die Klappwände 9, 9' jeweils um
etwa 30° bis
45° zur
Horizontalen geneigt und stoßen
mit ihren unteren Horizontalkanten 14 oder deren Innenauskleidung
aneinander.
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Beide
entgegengesetzten Seitenwände 8 (im Ausführungsbeispiel
der Zeichnungen nur eine Seitenwand gezeigt) verlaufen vertikal,
können
aber auch nach unten konisch verjüngt verlaufen.
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Jede
Schale kann zumindest eine Fördergut-Kontrolleinrichtung
zur Erkennung des Förderguts
in der Schale und/oder zur Steuerung des Förderguts bzw. Auftrags durch
die Schale auf weisen, insbesondere eine Lichtschranke, welche an
die Steuereinrichtung und an den Stelltrieb 10 angeschlossen
ist.
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Im
Betrieb des Vertikalförderers 1 gelangt das
Fördergut
durch Takten geöffneter
und/oder geschlossener Schalen 4, 4' von der obersten bis zur untersten
Schale und von dort zur unteren Übergabestelle 3.
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Insbesondere
kann gemäß 1 zumindest eine
Teilmenge m eines Fördergut-Auftrages
M bei der oberen Übergabestelle 2 in
die oberste geschlossenen Schale 4 automatisch eingegeben
werden. Dann wird die oberste Schale 4 durch den Stelltrieb 10 bei
einer geschlossenen darunter liegenden Schale 4' geöffnet und
dadurch die darunter liegende Schale 4' gefüllt, welche nach einem Befüllen und Öffnen das
Fördergut
nach Art der obersten Schale 4 in die nächst tiefere geschlossene Schale
befördert, und
so fort, bis die unterste geöffnete
Schale das Fördergut
der unteren Übergabestelle 3 übergibt.
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Noch
vor der Übergabe
des Förderguts
bei der unteren Übergabestelle 3 kann
gegebenenfalls die geschlossene oberste Schale 4 mit Fördergut
m des gleichen Kommissionierauftrags M oder eines neuen Kommissionierauftrags
M' befüllt werden.
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Auch
kann, je nach Einzelfall, Gesamtförderhöhe, Schalenabstand und/oder
Konsistenz des Fördergutes,
das Fördergut
eine oder mehrere benachbarte gleichzeitig geöffnete Schale(n) 4, 4' durchlaufen,
gegebenenfalls auch alle geöffneten
Schalen gleichzeitig.
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Bei
entsprechender Öffnung
von einzelnen Klappwänden 9, 9' kann das Fördergut
auch alle gleichzeitig halb geöffneten
Schalen 4, 4' kaskadenartig
im Zick-Zack durchlaufen.
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Alternativ
können
bei entsprechender Ansteuerung der Klappwände 9, 9' geschlossene
Schalen 4, 4' als
Zwischenspeicher verwendet werden.
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Während im
Ausführungsbeispiel
nach den 1 bis 5 Schalen 4, 4' mit zwei Klappwänden 9, 9' dargestellt,
welche insgesamt verstellbar sind, sind beim Ausführungsbeispiel
nach den 6 bis 10 anstelle
der beweglichen Klappwände
im oberen Bereich feststehende Querwände 27 und im unteren
Bereich besondere Schieber 25, 25' vorgesehen, welche die gleiche
Funktion wie die Klappwände
erfüllen.
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Insbesondere
sind zwei entgegengesetzte verstellbare bodenseitige Schieber 25, 25' in Keilform mit
horizontaler Unterseite und schräger
Oberseite bzw. oberer Schrägfläche 29 vorgesehen.
Die Schieber 25, 25' sind
in horizontalen Führungsschienen 26 an
den Innenseiten der Seitenwände 8 geführt und besitzen
jeweils eine stoßdämpfende
Einrichtung in Form eines flexiblen Gurtes oder Lappens 28,
welcher auch eine Stoßdämpfung bei
den Querwänden 27 besorgt,
diese überdeckt
und an den Querwänden 27 hängend befestigt
ist sowie über
den unteren Horizontalrand 31 der Querwände 27 hinausreicht.
Im Betrieb eines Schiebers liegt der Gurt oder Lappen 28 lose
auf der Schrägfläche 29 des
Schiebers 25, 25' zumindest
bei geschlossenem Schieber auf. Die beiden aufeinander zu gerichteten
keilförmigen Schieber 25, 25' besitzen an
der Keilspitze aufeinander zu gerichtete Horizontalkanten 30,
die bei geschlossenen Schiebern aneinanderstoßen und so eine geschlossene
Schale 4, 4' besorgen.
Die Querwände 27 sind
schräg
angeordnet und erstrecken sich mit ihrem unteren Horizontalrand 31 bis
zu den bodenseitigen Schiebern 25, 25'. Die Schräge der Querwände 27 beträgt etwa
30° zur
Vertikalen. Die Schräge der
Schrägfläche 29 der
Schieber 25, 25' beträgt etwa
30° zur
Horizontalen.