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Die
Neuerung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Nachfolgend werden die Speisentabletts vielfach auch kurz als
Tabletts bezeichnet.
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Aus
der Praxis ist eine Fördereinrichtung
bekannt, welche in einer Großküche verwendet
wird und leere Tabletts, leere Teller und Warmhalteunterteile etc.
am Bandanfang auf ein Förderband
aufsetzen kann. Die Tabletts können
dann mit Speisen gefüllt
werden: Obst kann unmittelbar auf das Tablett aufgegeben werden,
andere Speisen können
unmittelbar auf die Teller aufgegeben werden, und andere Speisen
können
mittelbar – z.
B. in Schälchen
befindlich – auf
das Tablett aufgegeben werden. Die Fördereinrichtung arbeitet vollautomatisch.
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Am
Bandende ist es erforderlich, die gefüllten Speisentabletts zu verteilen.
Sie werden z. B. in eine Heizeinrichtung gegeben und dort auf mehrere Einstellplätze verteilt,
die jeweils zur Aufnahme eines Speisentabletts ausgelegt sind. In
der Heizeinrichtung können
die ursprünglich
vorgegarten, zwischenzeitlich jedoch gekühlten Speisen auf den Tabletts
erwärmt
werden. Oder es kann vorgesehen sein, dass die gefüllten Tabletts
in einen Tablett-Transportwagen eingestellt werden, um beispielsweise
in einem Krankenhaus von der Küche
zu den einzelnen Krankenstationen transportiert zu werden, wo die
Austeilung der Speisen an die Patienten erfolgt.
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Aus
der Praxis ist zum Zwecke dieser Verteilung eine Handhabungseinrichtung
bekannt, bei der ein als Roboter bezeichneter Handhabungsautomat ein
Tablett von dem Bandende abnimmt und dieses in einen Tablett-Transportwagen
einschiebt. Dabei ist eine Höhendifferenz
zu überwinden.
Diese aus der Praxis bekannte Automationslösung bietet erhebliche ergonomische
Vorteile gegenüber
einer manuellen Handhabung der gefüllten Speisentabletts, da ein Tablett
voll bestückt
bis zu 5 kg wiegen kann. Bei drei Speisenverteilungen pro Tag, und
zwar beispielsweise in einem 1000-Betten-Krankenhaus, bewegt ein Mitarbeiter
am Band ca. 15 t pro Tag, und zwar mit sich ständig wiederholenden, bückenden,
drehenden und hebenden Bewegungen.
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Bei
der vorgenannten Einrichtung ist am Bandende ein Staurollenförderer vorgesehen,
der dafür
sorgt, daß der
notwendige Puffer besteht, um die Handhabungsbewegung des Roboters
beim Greifen des Tablettes und Einschieben des Tablettes in z. B.
den Tablett-Transportwagen und bei der Rückfahrt des Roboters zu kompensieren.
Durch den Staurollenförderer
am Bandende wird die Bandanlage und damit die Gesamtanlage jedoch
verlängert und
erreicht eine nachteilige Größe.
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Gleichzeitig
entsteht durch die hohen Anforderungen durch die Bestückungsgeschwindigkeit
ein erhebliches Anforderungsprofil an die Dynamik der gesamten Anlage:
In diesem Zusammenhang ist nämlich
wesentlich, daß der
Prozesszyklus des Roboters zum Greifen und Einschieben des Tablettes sowie
zur Rückfahrt
nur etwa 4 Sek. dauern darf. Gleichzeitig ist zu beachten, dass
Suppe, Essen usw. nicht verschüttet
werden darf und Obst nicht vom Tablett rollen darf, so dass die
rein technisch möglichen Beschleunigungen
und Geschwindigkeiten des Roboters nicht vollumfänglich genutzt werden können.
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Das
Abheben eines einzelnen Tablettes von einem Band, das Bewegen über die
notwendigen Höhendifferenzen,
ggf. auch ein seitliches Versetzen – da nämlich ein Tablett-Transportwagen
aus 2 nebeneinander angeordneten Abteilen besteht – und das Zurückfahren
sowie das Aufnehmen eines neuen Tabletts, all dies einschließlich der
dafür notwendigen Sicherheitstechnik, überwacht
von einer SPS, ist innerhalb von 4 Sekunden nur mit erheblichem
Aufwand zu bewerkstelligen. Die erforderliche Dynamik hat die betreffende
Anlage sehr aufwendig und sehr schwer gemacht. Die Antriebe mit
ihren dazugehörigen Übertragungselementen
mussten folglich in wirtschaftlich nachteiliger Weise sehr stabil
ausgelegt werden.
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Der
Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verteilen
von gefüllten
Speisentabletts anzugeben, die einen möglichst ununterbrochenen Arbeitsablauf
mit kompakten und wirtschaftlich günstigen, für eine Serienfertigung geeigneten
Bauelementen ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Die
Neuerung schlägt
mit anderen Worten vor, die gefüllten
Speisentabletts nicht einzeln in die nachgeschaltete Transport- bzw. Heizeinrichtung
zu geben, sondern zwei oder mehrere Speisentabletts gleichzeitig.
Im Vergleich zu einer Einzelbestückung wird
durch die Vervielfachung der Tablettzahl auf das Zwei- oder Mehrfache
ein entsprechend zwei- oder mehrfach langer Zyklus bereitgestellt,
innerhalb dessen die nächsten
gefüllten
Speisentabletts von der ersten Transporteinrichtung zu der Verteilstation
herangeführt
werden können.
Dementsprechend kann der Vorgang, die Tabletts in die zweite Transporteinrichtung
bzw. die Heizeinrichtung zu geben, vergleichsweise langsam durchgeführt werden.
Dies schont einerseits die Speisen auf den Tabletts und ermöglicht andererseits,
Bauelemente mit geringen Antriebskräften und geringer Dynamik zu
verwenden, so dass preisgünstige
handelsübliche
Komponenten verwendet werden können.
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Vorteilhaft
kann der bislang verwendete horizontal laufende Speicher (in der
bestehenden Anlage ein Staurollenförderer) durch einen Vertikalspeicher ersetzt
werden. Insbesondere wenn die einzelnen Speicherebenen innerhalb
des Vertikalspeichers denselben Abstand zueinender aufweisen wie
die übereinander
angeordneten Einstellplätze
in der zweiten Transport- bzw.
der Heizeinrichtung, kann eine unkomplizierte, gleichzeitige Übergabe
von zwei oder mehreren Tabletts aus dem Speicher in diese Transport-
bzw. Heizeinrichtung erfolgen, indem der Speicher und die zweite
Transport- bzw. die Heizeinrichtung so ausgerichtet werden, dass
sich die Ebenen ihrer jeweiligen Einstellplätze auf nahezu gleicher oder
identischer Höhe
befinden.
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Vorteile
des vorliegenden Vorschlags werden, ohne auf das abgebildete Ausführungsbeispiel beschränkt zu sein,
anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert.
Dabei
zeigt
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1 eine
Verteilstation zur Verteilung von gefüllten Speisentabletts, in perspektivischer
Ansicht,
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2 eine
Seitenansicht auf die Verteilstation,
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3 eine
Draufsicht auf die Verteilstation,
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4 eine
Ansicht auf die Stirnseite der Verteilstation, und
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5 eine
grob vereinfachte Darstellung des Bewegungsablaufes und der Förderwege
der Speisentabletts.
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Der
Vertikalspeicher ist am Ende der ersten Transporteinrichtung angeordnet,
die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als Förderband
(4) ausgestaltet ist. Er kann vorteilhaft schnell und hochdynamisch
ausgelegt sein. Aus diesem Grunde findet für die dargestellte Anlage ein
sogenannter Paternosterspeicher (1) Verwendung. Dieser
Paternosterspeicher hebt durch seitliche Eingriffsöffnungen
(2) jeweils ein an das Bandende angelangtes Tablett (3) direkt
vom Förderband
(4) ab, indem ähnlich
dem Fahrstuhl-Paternosterprinzip Gleit- und Halteschienen (5)
unter das Tablett fassen und das nächste Tablett schon wieder
nachlaufen kann, denn die nächste
Schiene folgt unmittelbar auf dem ständig in derselben Bewegungsrichtung
umlaufenden Gurt (6).
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Dieser
Paternostergurt (6) muss niemals zurückgefahren werden, sondern
fährt immer
in eine Richtung und ist mit vielen dieser Schienen (5)
bestückt.
Somit ist es möglich,
mehrere Tabletts (3) sehr schnell in die Höhe zu speichern
und somit einen Staurollenförderer
am Bandende, wenn überhaupt noch
notwendig, auf mindestens die Hälfte
zu verkleinern, da die Verteilungsbewegung, ein Tablett (3)
in den Paternosterspeicher (1) einzustellen, etwa eine Sekunde
dauert und nicht vier.
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Es
füllt sich
somit im Laufe der Zeit der als Paternosterspeicher (1)
ausgestaltete Pufferspeicher, der bei regelmäßigem, ununterbrochenen Bandlauf
alle vier Sekunden ein Tablett mehr enthält, und der dann je nach Aufnahmekapazität regelmäßig geleert
werden muss, indem dann die im Paternosterspeicher (1)
gespeicherten Tabletts (3) in eine Heizeinrichtung oder
eine zweite Transporteinrichtung wie den dargestellten Tablett-Transportwagen (7) eingeschoben
werden.
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Würde man
die Tabletts allerdings direkt aus diesem Pufferspeicher heraus
in den Tablett-Transportwagen (7) einschieben, so müsste entweder
diese Übergabe
innerhalb der Zeit von etwa 4 Sekunden erfolgen, die für den Vorschub
des nächsten
Tabletts (3) auf dem Förderband
(4) benötigt
wird, oder während
dieser Einschubbewegung müsste
das Förderband
angehalten werden. Um die mit diesen beiden Möglichkeiten verbundenen Nachteile
zu vermeiden, ist dem ersten Paternosterspeicher (1), der
in den 1 und 3 auch als erster Pufferspeicher
(8) gekennzeichnet ist, ein zweiter Paternosterspeicher (1)
fast identischer Bauart nachgeschaltet, der als als zweiter Pufferspeicher
(9) sein. Wenn beispielsweise der erste Pufferspeicher
(8) mit vier Tabletts befüllt worden ist, werden diese
aus dem ersten Pufferspeicher (8) in den zweiten Pufferspeicher
(9) übergeben. Dabei
können,
da die beiden Pufferspeicher (8) und (9) an ihren gegenüberliegenden
Stirnseiten offen sind, die Tabletts einfach aus dem ersten Pufferspeicher
(8) in den zweiten Pufferspeicher (9) geschoben werden,
da sich die jeweiligen Schienen (5) auf gleicher Höhe befinden.
Diese Einschubbewegung dauert kürzer
als die Aufnahme eines neuen Tabletts in den ersten Pufferspeicher,
so daß die
Stillstandszeit gleich Null wird. Es steht dann ausreichend Zeit
zur Verfügung,
dass dieser zweite Pufferspeicher (9) dann die Tabletts
mit geringer Dynamik in den Tablett-Transportwagen (7)
einschieben kann.
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Es
kann insbesondere vorgesehen sein, den zweiten Pufferspeicher (9)
nicht nacheinander mit einzelnen Tabletts, sondern mit mehreren
wie den beispielsweise vorbeschriebenen vier Tabletts gleichzeitig
zu bestücken
und dazu den zweiten Pufferspeicher (9) synchron mit dem
ersten Pufferspeicher zu bewegen. Nach dem schnell erfolgenden Bestückungsvorgang
verbleibt ausreichend Zeit, um die 4 Tabletts aus dem zweiten Pufferspeicher
(9) in den Tablett-Transportwagen (7) zu bringen,
bevor der zweite Pufferspeicher (9) erneut mit vier Tabletts
vom ersten Pufferspeicher (8) beschickt wird.
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Ausgehend
davon, daß der
zweite Pufferspeicher (9) beispielsweise mit vier Tabletts
gefüllt
ist, und dass auf der anderen Seite der erste Pufferspeicher (8)
bis zur nächsten
Tablett-Übergabe
an den zweiten Pufferspeicher (9) wieder mit vier Tabletts gefüllt werden
muss, stehen für
die Einschubbewegung vom zweiten Pufferspeicher (9) in
den Tablett-Transportwagen (7) 16 Sekunden zur Verfügung anstelle
der vorher beschriebenen vier Sekunden. Die Bewegung wird dadurch
sehr viel einfacher, die Antriebe sehr viel leichter und die Anordnung
wird insgesamt günstiger.
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Der
zweite Pufferspeicher (9) ist vorteilhaft zusätzlich horizontal
verfahrbar, so daß auch
ein Tablett-Transportwagen mit 2 oder 3 nebeneinander angeordneten
Fächern
bedient werden kann. Die in unterschiedlichen Höhen angeordneten Einstellplätze für die Tabletts
(3) im Tablett-Transportwagen (7) werden dadurch
zugänglich,
dass der zweite Pufferspeicher (9) in die erforderliche
Position getaktet wird, dass heißt, entsprechend herunter oder
herauf verfahren wird.
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Gegenüber der
aus der Praxis bekannten Lösung
ist durch den doppelten Pufferspeicher zusätzlich erreicht worden, daß ein Tablett-Transportwagen (7)
ausgetauscht werden kann, ohne dass das Förderband (4) zum Stehen
kommen muss. Bei geschickter Auslegung der Pufferspeicher (8)
und (9) hat der Bediener genügend Zeit, den Tablett-Transportwagen
(7) zu tauschen, was bei der bekannten Fördereinrichtung
nicht der Fall ist. Dort ist vielmehr nicht auszuschließen, dass
die Anlage zum Stehen kommt, während
der Bediener einen Tablett-Transportwagen (7) auswechselt.
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Je
nach den spezifischen Einsatzbedingungen der vorgeschlagenen Fördereinrichtung
können Abwandlungen
der beschriebenen Ausführungsform vorgesehen
werden. So kann beispielsweise der zweite Pufferspeicher – etwa aus
Kostengründen – als beispielsweise
ein festes Gestell mit festen Abständen ausgestaltet sein, mit
fest angeordneten statt paternosterartig verfahrbarer Schienen (5), wenn
dem nicht aus technischen Gründen
die übrige konstruktive
Ausgestaltung der Förder-
und Verteileinrichtung entgegensteht.
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Vorteilhaft
kann bei der vorgeschlagenen Anlage als eine sehr einfache Zentrierung
des sog. Tablett-Transportwagen (7) ermöglicht werden, den Wagen einzuschieben,
rechts und links an Anschlägen
zu zentrieren, die als Stoßleisten
(10) ausgestaltet sind. Dabei wird der Wagen mit seinem
Innenraum auf eine in den Wagen hineinragende Zunge (11)
geschoben, um dann anschließend
gegen diese Zunge angehoben zu werden. Die Zunge (11) selbst
oder anderweitige Führungen,
die z. B. als Gleitleisten oder Rollen ausgestaltet sein können, bewirken
dabei, dass der Tablett-Transportwagen (7) auf eine definierte
Höhe angehoben
wird. Durch dieses Anheben wird erreicht, daß der Tablett-Transportwagen
(7) in eine vorbestimmte Position gerät, z. B. gegen einen Festanschlag
gedrückt
wird, dessen Maß relativ zu
den Einschubsicken (12) des Tablett-Transportwagens (7)
unveränderlich
ist. Somit werden Fertigungstoleranzen und beispielsweise auch die
Abriebtoleranzen der Laufrollen des Tablett-Transportwagens (7)
ausgeglichen. Dies führt
dazu, daß die Bestückungsbewegung
mit einer hervorragenden Präzision
möglich
wird, was einen entsprechend störungsfreien
Betrieb der Fördereinrichtung
ermöglicht. Die
Zentrierung erübrigt
zudem in wirtschaftlich vorteilhafter Weise eine aufwendige sensorische
Erfassung und bietet vielmehr eine gute „Hardware-Kontrolle".
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Insbesondere
können
vorteilhaft die Anschläge
dem Innenraum des Tablett-Transportwagens (7) anliegen.
Hierdurch ist eine korrekte Ausrichtung der Tablett-Einstellplätze – wie z.
B. der erwähnten
Einschubsicken (12) – im
Verhältnis
zu dem zweiten Pufferspeicher (9) sichergestellt, unabhängig von
etwaigen Toleranzen des Gehäuses
oder des Fahrwerks des Tablett-Transportwagens (7).
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In
der Zeichnung ist am Anfang und seitlich von der Förder- und
Verteileinrichtung ein Tablett-Stapler (13) dargestellt.
Dies ist zwar grundsätzlich
relativ aufwendig, jedoch kann vielfach wirtschaftlich vorteilhaft
auf Standardelemente zurückgegriffen
werden. Dieser Tablett-Stapler (13) ermöglicht auf sehr einfache und
wirtschaftliche Weise, hochflexibel an die betrieblichen Gegebenheiten
angepasst die Fördereinrichtung
dahingehend zu steuern, wann ein mit Tabletts (3) bestückter Tablett-Transportwagen
(7) aus der Förder-
und Verteileinrichtung freizugeben ist und durch einen nächsten,
leeren, zu ersetzen ist.
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Das
Erfordernis, diese Steuerung hochflexibel und nicht standardisiert
z. B. stets nach 10 oder 16 Tabletts oder dergl. vorzunehmen ist
damit begründet,
daß z.
B. Krankenstationen nicht immer mit der maximal möglichen
Anzahl von Patienten belegt sind. Demnach sind für ohnehin unterschiedlich große und zudem
ggf. unterschiedlich voll belegte Krankenstationen unterschiedliche
Anzahlen von Tabletts in den Tablett-Transportwagen (7)
erforderlich. Da das Förderband
(4) lückenlos
bestückt
wird, eine Signalisierung erfolgen, welche erkennbar macht, wann
ein Wechsel des Tablett-Transportwagens (7) erfolgen soll,
selbst wenn der momentan in der Förder- und Verteileinrichtung
befindliche Tablett-Transportwagen (7) noch nicht vollständig mit
der maximal möglichen
Anzahl von Tabletts (3) bestückt ist.
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Vorschlagsgemäß ist hierzu
als Verfahrensschritt vorgesehen, dass der am Bandanfang befindliche
Bediener an entsprechender Stelle einen Signalgeber auf das Band
aufgibt, nachdem die für
den jeweiligen Tablett-Transportwagen (7) gewünschte Anzahl
gefüllter
Speisentabletts (3) auf das Band aufgegeben worden ist.
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In
besonders einfacher und wirtschaftlicher Weise wird eines der auch
ansonsten verwendeten Speisentabletts, allerdings ohne Speisen,
als Signalgeber verwendet, wobei das leere Tablett in der Zeichnung
eigens mit (14) gekennzeichnet ist. Das leere Tablett (14)
soll nicht mit den übrigen,
gefüllten Speisentabletts
(3) in den Tablett-Transportwagen (7) eingeschoben
werden, sondern vielmehr aus der Anlage herausgeschleust werden.
Der Füllstand
bzw. die Leere eines Tablettes wird automatisch sensorisch erfasst.
Somit bewirkt ein leeres Tablett als Signalgeber für die Sensoren
der Fördereinrichtung
den erforderlichen Impuls um zu signalisieren, dass der Tablett-Transportwagen (7)
auszutauschen ist und gleichzeitig dieses leere Tablett (14)
aufgenommen werden muss.
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Der
Wechsel der Tablett-Transportwagen (7) und/oder das Ausschleusen
des leeren Tabletts (14) kann vollautomatisch erfolgen.
In besonders einfacher und preisgünstiger Ausgestal tung der Verteil- und
Fördereinrichtung
kann jedoch auch vorgesehen sein, dass lediglich automatisch ein
akustisches und oder optisches, für den Menschen wahrnehmbares Signal
für den
am Bandende befindlichen Bediener abgegeben wird, so dass dieser
Bediener dann den Wagenwechsel und/oder das Ausschleusen des leeren
Tabletts manuell vornehmen kann.
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An
Stelle eines leeren Tabletts kann ein anderer sensorisch erfassbarer
Gegenstand als Signalgeber auf das Band aufgegeben werden, z. B.
ein von den übrigen
Tabletts geometrisch unterschiedliches Tablett, oder ein signalwirksamer
Balken ähnlich
wie auf dem Kassenband einer Supermarktkasse. Wesentlich ist, dass
dieser jeweilige Signalgeber verwechslungsfrei zu allen übrigen Tabletts
ausgestaltet ist. Ein manuelles Eingreifen des Bedieners „der Wagen
ist jetzt fertig" am
Bandende kann also vollständig
entfallen, was auch aufgrund der Bandgeschwindigkeit zu regelmäßigen Störungen führen könnte.