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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine stationäre Stapeleinrichtung
für flächige Elemente,
insbesondere Baustahlmatten, mit seitlich zum Stapel verfahrbaren
Hubmasten, an denen Stapelgabeln verstellbar angeordnet sind.
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Bei
der industriellen Herstellung von flächigen Elementen ist es erforderlich,
die aus einer Fertigungsanlage beförderten Elemente aufzustapeln, um
diese als Stapel platzsparend transportieren und lagern zu können. Als
flächige
Elemente kommen beispielsweise Blechplatinen oder Baustahlmatten
in Betracht.
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Um
die flächigen
Elemente stapeln zu können,
ist es bekannt, diese in ein Stapelbett zu befördern, wonach sie je nach Bedarf
gestapelt werden. Möglich
ist die Stapelung einzelner Elemente zu transportfähigen Paketen,
die wiederum ebenfalls in ähnlicher
Weise gestapelt werden können.
Der Stapelvorgang kann auf verschiedene Arten erfolgen. Eine davon
sieht das Anheben eines flächigen
Elementes mit dem anschließenden
Absetzen auf einem darunter positionierten Element vor. Danach werden die
Stapelgabeln aus dem so entstandenen Stapel seitlich herausgezogen,
nach unten verfahren und unter das unterste flächige Element geschoben. Der Stapel
wird nun angehoben, um auf das nächste
Element zu warten. Durch mehrmaliges Wiederholen obiger Schritte
kann nach und nach ein Stapel mit der gewünschten Höhe hergestellt werden. Es ist
jedoch auch möglich,
ein neues flächiges
Element jeweils auf das zuoberst auf einem Stapel liegende flächige Element
aufzulegen, um dann nach Erreichen der Soll-Stapelhöhe den gesamten
fertigen Stapel mit den Stapelgabeln aus der stationären Stapeleinrichtung
herauszuheben. Für
beide Arten der Stapelbildung sind bewegliche Stapelgabeln erforderlich,
die sowohl in horizontaler wie auch in vertikaler Richtung verstellbar
sind.
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Ist
die gewünschte
Stapelhöhe
erreicht, kann der fertige Stapel auf dem Stapelbett abgesetzt und von
dort zum weiteren Transport oder der Einlagerung abbefördert werden.
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Die
beschriebenen Vorgänge
können
in gleicher Weise auch mit zu Paketen gebündelten flächigen Elementen erfolgen.
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Es
ist vor allem vom Gewicht, den Abmessungen und der Durchbiegefestigkeit
der flächigen Elemente
abhängig,
wie viele verfahrbare Hubmasten mit Stapelgabeln in einer Stapeleinrichtung
erforderlich sind. So kann es bereits ausreichen, eine Stapeleinrichtung
mit nur zwei Hubmasten zu versehen. Um auch größere flächige Elemente stapeln zu können, sind
zumindest vier Hubmasten in einer stationären Stapeleinrichtung vorteilhaft,
um die Traglast besser über
die Fläche
der flächigen
Elemente zu verteilen. Es sind auch Stapeleinrichtungen mit mehr als
vier Hubmasten möglich,
allerdings steigen dann die Herstellungs- und Betriebkosten nochmals
erheblich an.
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Mit
dem Begriff der "stationären Stapeleinrichtungen" sind Stapeleinrichtungen
gemeint, die fest an einer Stelle in den Fertigungsablauf einer
Produktion integriert sind. Anders als fahrbare Gabelstapler sind
die stationären
Stapeleinrichtungen dazu vorgesehen, ein an einer bestimmten Stelle
einer Fertigungsstraße
in einem vorgegebenen Zeittakt ausgestoßenes Produkt einzeln anzunehmen
und in einem Stapel zu sammeln.
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Um
den Stapelvorgang bewerkstelligen zu können, sind in der stationären Stapeleinrichtung
bewegliche Bauteile erforderlich, mit denen der Stapelvorgang bewerkstelligt
wird. In den aus dem Stand der Technik vorbekannten stationären Stapeleinrichtungen
sind die Hubmasten in horizontaler Richtung verfahrbar, um die Stapel einrichtung
auf verschiedene Breiten des zu stapelnden Produktes einstellen
zu können.
Zusätzlich
ist auch die jeweils an einem Hubmast angebrachte Staplergabel in
horizontaler Richtung beweglich, um die unter einem Stapel wegziehen
und in einer tieferen Position wieder unter den Stapel fahren zu
können,
um danach damit den Stapel anzuheben. Außerdem ist nach dem Stand der Technik
an dem Hubmasten ein ebenfalls in horizontaler Richtung verstellbarer
Rückhalter
angebracht, durch den der Stapel mit sauberen Seitenflächen justierbar
ist. Schließlich
müssen
die Stapelgabeln selbst noch in ihrer Höhe verstellbar ausgebildet
sein, um einen bereits gebildeten Stapel absetzen und nachfolgend
wieder anheben zu können.
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Die
vorbekannten Stapeleinrichtungen sind in der Herstellung sehr teuer,
weil die mindestens vierfachen Antriebe in jedem einzelnen Hubmasten vorhanden
sein müssen.
Die Herstellungskosten der bekannten Stapeleinrichtungen sind auch
deshalb besonders hoch, weil für
die Hubmasten jeweils aufwendige Fundamente hergestellt werden müssen, um
diese ausreichend standsicher im Boden verankern zu können.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die stationäre Stapeleinrichtung
so zu vereinfachen, daß sich
die Herstellungskosten deutlich verringern.
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Die
Aufgabe wird gelöst,
indem die Stapelgabeln in vertikaler Richtung jeweils entlang der
Hochachse des zugehörigen
Hubmastes und in horizontaler Richtung nur mit einer seitlichen
Bewegung des zugehörigen
Hubmastes lageveränderlich
sind.
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Die
eigenständig
verfahrbaren Rückhalteeinrichtungen
zur Fixierung des Stapels werden in der horizontalen Fahreinrichtung
des Hubmastes installiert und besitzen eigene Antriebe zur Verstellung.
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Durch
das Lösungsmerkmal,
wonach die Stapelgabeln in horizontaler Richtung nur mit einer seitlichen
Bewegung des zugehörigen
Hubmastes lageveränderlich
sind, wird bewirkt, daß die
entsprechenden Antriebskomponenten des Hubmastes sowohl für eine Breiteneinstellung
des Hubmastes auf unterschiedliche Breiten der flächigen Elemente
wie auch für
den Prozeß des
Herausziehens der Stapelgabeln aus dem gebildeten Stapel und das
neuerliche unter-den-Stapel-fahren der Stapelgabeln der gleiche
Antrieb nutzbar ist. Durch die vorgeschlagene technische Gestaltung
kann der spezielle Antrieb für
die Bewegung der Stapelgabeln in einer horizontalen Ebene komplett
entfallen. Durch diese Möglichkeit
verringern sich die Herstellkosten für eine stationäre Stapeleinrichtung
bereits sehr deutlich.
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Da
zudem weniger bewegte Komponenten an dem Hubmasten befestigt werden
müssen,
kann auch dessen Konstruktion erheblich vereinfacht und erleichtert
werden. Durch die leichtere Konstruktion des Hubmastes verringert
sind auch der Aufwand, um diesen bewegen zu können. Der Einbau der Rückhalteeinrichtung
zur Fixierung des Stapels in die horizontale Führungseinrichtung des Hubmastes stellt
eine weitere Vereinfachung der Gesamtkonstruktion dar. Des weiteren
ermöglicht
der vom Hubmast getrennte Verfahrantrieb der Rückhalteeinrichtung die einfache
Realisierung langer Verfahrwege des Hubmastes, die je nach zu stapelndem
Produkt notwendig werden können.
Da sich der auf dieser Art und Weise eingesparte Aufwand durch die
Anzahl der in der stationären
Stapeleinrichtung verwendeten Hubmasten vervielfältigt, können durch die erfindungsgemäße Gestaltung
erhebliche Herstellkosten für
die Erstellung einer kompletten stationären Stapeleinrichtung eingespart
werden.
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Weitere
Vorteile der vorgeschlagenen Lösung
und bevorzugtere Ausgestaltungen lassen sich der nachfolgenden gegenständlichen
Beschreibung, den Zeichnungen und den Merkmalen der Unteransprüche entnehmen.
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Die
Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
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Es
zeigen:
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1:
Die Seitenansicht eines einzelnen für eine stationäre Stapeleinrichtung
verwendbaren Hubmastes, und
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2:
den in 1 dargestellten Hubmast aus einer Ansicht von
oben.
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In 1 ist
ein einzelner Hubmast 2 gezeigt, an dem eine Stapelgabel 4 höhenverstellbar
befestigt ist. Wie bereits ausgeführt, sind für eine stationäre Stapeleinrichtung
mehrere der in 1 gezeigten Hubmasten 2 erforderlich.
Auf der Stapelgabel 4 sind durch Striche dort in einem
Stapel angesammelte flächige
Elemente 6 angedeutet. Der auf der Stapelgabel 4 liegende
Stapel von flächigen
Elementen 6 ist von der Stapelgabel 4 von den
Lagerrollen 8 abgehoben, die im Ausführungsbeispiel das Stapelbett
bilden.
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Aus 1 ist
erkennbar, daß die
Stapelgabel 4 in vertikaler Richtung entlang der Hochachse
V des zugehörigen
Hubmastes 2 lageveränderlich
ist. In horizontaler Richtung H ist die Stapelgabel 4 nur
mit einer seitlichen Bewegung des zugehörigen Hubmastes 2 lageveränderlich.
Durch die Lageveränderung
in horizontaler Richtung nur durch eine Bewegung der Stapelgabel 4 sinkt
der Steuerungsaufwand, da nicht mehrere Antriebe miteinander koordiniert
werden müssen,
um eine bestimmte Position in horizontaler Richtung zu erreichen.
Auch kann der einzige Antrieb für
die Verstellung in horizontaler Richtung auf einfache Art dazu genutzt
werden, um den Hubmasten 2 auf unterschiedliche Breiten
der flächigen
Elemente anzupassen.
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Der
Hubmast 2 stützt
sich auf einem Rahmen 10 ab, der über Räder 12 seitlich verfahrbar
ist. Der Rahmen 10 muß nicht
besonders ausgebildet sein, sondern kann auch aus dem Hubmasten 2 selbst
bestehen.
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Der
Hubmast 2 ist mittels eines Motors 14 in horizontaler
Richtung lageveränderlich.
Der Motor 14 kann als Elektro-, Hydro- oder pneumatischer
Motor ausgebildet sein. Auch ein Verbrennungsmotor ist möglich. Der
Motor 14 ist vorteilhaft auf dem Rahmen 10 oder
dem Hubmasten 2 angeordnet und mit diesem gemeinsam verfahrbar.
Bei dieser Ausgestaltung fehlen aufwendige Mittel zur Kraftübertragung, die
an die jeweilige Stellposition des Hubmastes 2 anpaßbar sind.
Durch die vorgeschlagene Bauweise wird zudem Nutzfläche am Aufstellungsort
eingespart. Die Energie kann durch einfache Kabel, Druckleitungen
und dergleichen zum Hubmast 2 und dem Rahmen 10 übertragen
werden.
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Im
Ausführungsbeispiel
ist für
die Höhenverstellung
der Stapelgabel 4 entlang der Hochachse V ein zweiter Motor 16 vorgesehen.
Im Ausführungsbeispiel
ist auch dieser Motor als Elektromotor gezeigt, auch hier können anstelle
eines elektrischen Antriebes auch hydraulische, pneumatische oder sonstige
Antriebe eingesetzt werden. Dieser Motor 16 ist vorteilhaft
am Hubmast 2 befestigt, da er dort direkt auf die Verstellelemente
wirken kann, ohne daß dafür noch gesonderte
Mittel zur Übertragung der
Antriebskraft erforderlich wären.
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Der
Motor 14 überträgt seine
Antriebkraft auf ein Zahnrad 18. Das Zahnrad 18 kann
in bodenseitlich abgestützte
Formkörper
eingreifen. Als bodenseitig abgestützte Formkörper kommt beispielsweise eine
in den Boden eingelassene Zahnstange in Betracht, es ist jedoch
auch wie im Ausführungsbeispiel gezeigt
möglich,
das Zahnrad 18 an einer an den Enden ortsfest befestigten
Kette 21 entlang zu bewegen. Um die Kette 21 bei
einer solchen Antriebsgestaltung sicher zu führen, sind zusätzliche
Umlenkungsräder 20 vorteilhaft.
Bei dem vorgeschlagenen Antriebkonzept ist der Hubmast 2 sehr
präzise
auf einem bestimmten Punkt positionierbar.
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Anstelle
eines aufwendigen Fundaments kann zur Abstützung des Hubmastes 4 beziehungsweise
des Rahmens 10 auf dem Boden eine einfache Linearführung 22 vorgesehen
sein, die beispielsweise aus ausreichend stabil dimensionierten
Schienen, IPL-Trägern,
C-Profilen und dergleichen bestehen kann. Durch die Linearführung 22 wird
die Last auf eine größere Fläche verteilt,
so daß keine
allzu hohen Punktlasten entstehen. Gleichzeit verhindert die Linearführung 22,
daß der
Hubmast 2 bei einer Verstellbewegung von einer vorbestimmten
Bewegungslinie abweichen kann. Zudem wird beispielsweise bei C-Profilen,
bei denen die Räder 12 im
Hohlraum des C-Profils laufen, durch den oberen Schenkel des C-Profils
die Laufbahn der Räder 12 frei
von Fremdkörpern
gehalten, so daß sich
ein störungsfreierer Betrieb
mit einem verminderten Unfallrisiko ergibt.
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Durch
den Rückhalter 24 werden
die flächigen
Elemente 6 eines Stapels zurückgehalten, wenn die Stapelgabel 4 unter
dem Stapel weggezogen wird. Der Rückhalter 24 hat eine
entsprechend breit gestaltete Anlagefläche, über die sich dabei der von den
flächigen
Elementen 6 erzeugte Druck gegen den Rückhalter 24 so verteilt,
daß die
flächigen
Elemente 6 sich dabei nicht verziehen, verbeulen oder auf
sonstige Art geschädigt
werden. Der Rückhalter 24 ist
unabhängig
vom Hubmast 2 verfahrbar. Der Rückhalter 24 wird so
positioniert, daß er
die aufgestapelten flächigen
Elemente 6 in einem sauberen Stapel halten kann. Durch
seine Querverstellbarkeit kann er leicht an unterschiedliche Abmessungen
von flächigen
Elementen 24 angepaßt
werden. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der Hubmast 2 und
der Rückhalter 24 auf
einer gemeinsamen Linearführung 22 verfahrbar.
Dadurch sinkt der Herstellungsaufwand für das Fundament der stationären Stapeleinrichtung.
Für die
unabhängige
Verfahrbarkeit des Rückhalters 24 ist
ein eigener Stellmotor 28 vorteilhaft.
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Damit
der Hubmast 2 und damit auch die Stapelgabel 4 möglichst
dicht an die aufzustapelnden flächigen
Elemente 6 heran gefahren werden können, kann der Rückhalter 24 und/oder
sein Rahmen schmaler gestaltet sein als der Hubmast 2 und/oder dessen
Rahmen 10. Wie in 2 zu sehen
ist, kann bei einer solch schmalen Gestaltung des Rückhalters 24 beziehungsweise
von dessen Rahmen die Stapelgabel 4 seitlich um den Rückhalter 24 herum
greifen, ohne daß dabei
allzu große
Hebelkräfte
entstehen.
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Die
gegenständliche
Beschreibung dient der Erläuterung
eines Gestaltungsbeispiels der Erfindung und ist nicht auf das Ausführungsbeispiel
beschränkt.
Vielmehr können
als geeignet angesehene Veränderungen
vorgenommen werden, um den Gegenstand der Erfindung auf einen bestimmten
Anwendungsfall anzupassen.