DE202009012532U1

DE202009012532U1 - Wechselsystem für Behälter

Info

Publication number: DE202009012532U1
Application number: DE200920012532
Authority: DE
Original assignee: Eleggs Consulting & Compo GmbH; Eleggs Consulting & Components GmbH
Current assignee: ELEGGS GMBH CONSULTING + COMPONENTS, DE
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2019-09-18

Abstract

Wechselsystem für Behälter (4), aufweisend ein Gestell mit einer Zuführstelle (3) und einer bezüglich der Zuführstelle (3) nach oben versetzt angeordneten Entnahmestelle (8) für die Behälter (4) sowie mit einer Hebevorrichtung (6) für die Behälter (4), die zwischen der Zuführstelle (3) und der Entnahmestelle (8) wenigstens teilweise in vertikaler Richtung verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebevorrichtung (6) eine zumindest teilweise in horizontaler Richtung bewegbare Transfervorrichtung aufweist, mit der die Behälter (4) von der Zuführstelle (3) auf die Hebevorrichtung (6) und von der Hebevorrichtung (6) auf die Entnahmestelle (8) bewegbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wechselsystem für Behälter, aufweisend ein Gestell mit einer Zuführstelle und einer bezüglich der Zuführstelle nach oben versetzt angeordneten Entnahmestelle für die Behälter sowie mit einer Hebevorrichtung für die Behälter, die zwischen der Zuführstelle und der Entnahmestelle wenigstens teilweise in vertikaler Richtung verfahrbar ist.
Insbesondere im Bereich der produzierenden Industrie ist es häufig notwendig, Behälter, die mit entsprechenden Bauteilen befüllt und an die jeweilige Montagelinie gebracht werden, nach dem Entleeren oder einem Produktwechsel durch einen neuen Behälter zu ersetzen. Hierfür sind bereits verschiedenste Vorrichtungen vorgeschlagen worden, um den Wechselvorgang schnell und einfach durchführen zu können.
So schlägt beispielsweise die DE 43 00 682 A1 einen Transportwagen zum Verlagern von Werkstückmagazinen oder -trägern von einer Bearbeitungsmaschine zur nächsten vor. Dieser weist zumindest eine Aufnahmeebene zur Übernahme eines Werkstückmagazins auf und ist über eine Räderanordnung von einer Bedienungsperson verfahrbar. Zusätzlich ist zumindest eine zweite Aufnahmeebene für ein Werkstückmagazin vorgesehen, wobei die erste und zweite Aufnahmeebene wechselweise über eine Hebeleinrichtung aus einer angehobenen oder abgesenkten Lage in die Übergabeebene verlagerbar angeordnet ist. Die Handhabung der jeweiligen Werkstückmagazine ist jedoch bedingt durch die händische Bedienung mühsam und zeitintensiv.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Behälterwechselsystem vorzuschlagen, mit dessen Hilfe Behälter schnell und ohne Einsatz von Körperkraft gewechselt werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Wechselsystem, das sich dadurch auszeichnet, dass die Hebevorrichtung eine zumindest teilweise in horizontaler Richtung bewegbare Transfervorrichtung aufweist, mit der die Behälter von der Zuführstelle auf die Hebevorrichtung und von der Hebevorrichtung auf die Entnahmestelle bewegbar sind. Hierdurch ist es möglich, einen vollen Behälter, der beispielsweise von einem Roboter oder Gabelstapler auf der Zuführstelle abgestellt wurde, mit Hilfe der Transfervorrichtung schnell, sicher und vor allem maschinell auf die Hebevorrichtung zu heben, die sich zu diesem Zeitpunkt auf dem Niveau der Zuführstelle befindet. Wurde der Behälter schließlich entleert, so kann er mit Hilfe der Hebevorrichtung auf das Niveau der Entnahmestelle gehoben werden. Von hier wird er schließlich wiederum mit der Transfervorrichtung auf die Entnahmestelle bewegt, von der der Behälter wiederum z. B. von einem Gabelstapler entnommen werden kann, der zuvor einen neuen und vollen Behälter auf die freigewordene Zuführstelle abgestellt haben kann. Auf diese Weise bilden die Zuführ- und die Entnahmestellen eine Art Puffer, auf der jeweils ein voller oder aber im Fall der Entnahmestelle ein leerer Behälter zwischengelagert werden kann, bis er von einem Gabelstapler von der Entnahmestelle entfernt oder von der Transfervorrichtung von der Zuführstelle auf die Hebevorrichtung verbracht wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zuführstelle und die Entnahmestelle im Wesentlichen übereinander angeordnet sind. Hierdurch erhält man ein Wechselsystem, das eine geringe Standfläche benötigt, so dass es auch an Produktionslinien mit beengten Platzverhältnissen zum Einsatz kommen kann. In dieser Ausgestaltung sind die Zuführ- und Entnahmestellen gewissermaßen in Form eines Regals übereinander angeordnet, wobei die Hebevorrichtung an dessen Außenbereich hoch und runter bewegbar ist und in der jeweiligen Stellung eine Verlängerung der Zuführ- bzw. Entnahmestelle in horizontaler Richtung darstellt.
Auch ist es von Vorteil, wenn die Transfervorrichtung ein Teleskopfördersystem umfasst. Die Transfervorrichtung erstreckt sich in diesem Fall lediglich im ausgefahrenen Zustand in den Bereich der Zuführ- bzw. Entnahmestelle. Befindet sich die Transfervorrichtung hingegen in eingezogenem Zustand, so sind die ausfahrbaren Bauteile derart in den Bereich der Hebevorrichtung zurückgezogen, dass eine Bewegung der Hebevorrichtung in vertikaler Richtung möglich ist, ohne dass es zu einem Kontakt zwischen der Transfervorrichtung und der Zuführ- bzw. Entnahmestelle kommt. Mit Hilfe des Teleskopfördersystems kann ein Behälter schließlich zwischen der Zuführstelle und der Hebevorrichtung bzw. der Hebevorrichtung und der Entnahmevorrichtung bewegt werden, wobei der Kontakt zwischen dem Behälter und dem Teleskopfördersystem mit Hilfe von Greifern, Elektromagneten und/oder Hakensystemen erfolgen kann.
Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn das Teleskopfördersystem eine Teleskophubgabel umfasst. Um einen Behälter von der Zuführstelle auf die Hebevorrichtung zu bewegen, muss lediglich die Teleskophubgabel auf ein Niveau bewegt werden, das sich unterhalb des Bodens des auf der Zuführstelle abgestellten Behälters befindet. Anschließend wird die Teleskophubgabel ausgefahren, bis sie sich in ausreichendem Maße unter den Behälter erstreckt. Um den Behälter anzuheben, wird nun die Hebevorrichtung ein Stück weit angehoben, so dass der Behälter keinen Kontakt mehr zur Zuführstelle aufweist. Wird nun die Teleskophubgabel eingefahren, so befindet sich der Behälter im Wesentlichen im Bereich der Hebevorrichtung. Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, die Teleskophubgabel bereits auszufahren, bevor der Behälter angeliefert wird. Der Behälter wird in diesem Fall auf die Teleskophubgabel abgestellt, so dass diese nicht unter den Behälter greifen muss. Die Teleskophubgabel muss im Anschluss daran lediglich in ihre Ausgangsposition zurückfahren, um den Behälter in den Bereich der Hebevorrichtung zu bewegen. Hier kann er entweder bis zur Entleerung in der erreichten Stellung verbleiben oder aber zunächst im Bereich der Hebevorrichtung wieder abgesenkt werden, so dass der Behälter während der Entleerung nicht auf der Teleskophubgabel, sondern einer entsprechend angeordneten Abstellfläche oder einer sonstigen Lagerung sicher abgestellt ist. Nach der Entleerung wird der Behälter schließlich von der Hebevorrichtung auf das Niveau der Entnahmestelle gehoben. Zuletzt fährt die Teleskophubgabel aus, um den Behälter schließlich durch eine geringe Abwärtsbewegung auf der Entnahmestelle abzustellen, von der er mit Hilfe eines Gabelstaplers, eines Roboters oder auch manuell entfernt werden kann.
Vorteilhaft ist zudem, wenn die Transfervorrichtung wenigstens eine Führung, beispielsweise in Form eines Anschlags und/oder Bolzens, für den Behälter aufweist, um einen sicheren Halt der oftmals recht schweren Behälter auf der Transfervorrichtung während der Bewegung von der Zuführstelle zur Hebevorrichtung und schließlich auf die Entnahmestelle zu gewährleisten. Ebenso können Greifer zum Einsatz kommen, die die Behälter vorrangig während der Bewegungen fixieren.
Vorteilhafterweise ist die Transfervorrichtung wenigstens teilweise in vertikaler Richtung bezüglich der Hebevorrichtung bewegbar. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, dass die Behälter nach dem Kontakt mit der Transfervorrichtung auch ohne eine Bewegung der Hebevorrichtung vertikal angehoben werden können. Insbesondere beim Einsatz der genannten Teleskophubgabel bietet sich eine derartige Bewegung an, da hierdurch der Behälter auch bei einem Stillstand der Hebevorrichtung anhebbar ist. Die Transfervorrichtung kann dabei beispielsweise linear nach oben oder unten verschoben werden. Denkbar ist ebenfalls, dass die Transfervorrichtung um eine Achse kippbar ist, um den Behälter nach Art eines Hebels anzuheben.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Transfervorrichtung und/oder die Hebevorrichtung eine elektromotorische, eine pneumatische und/oder eine hydraulische Antriebseinheit. Die Wahl der Antriebseinheit richtet sich dabei vorrangig nach der zu erwartenden Belastung der genannten Bauteile, die sich aus Größe und/oder Inhalt der zu wechselnden Behälter ergibt. Ebenso sind Kombinationen verschiedener Einheiten möglich.
In diesem Zusammenhang bringt es ebenso Vorteile mit sich, wenn die He bevorrichtung ein Seilzugsystem, ein Kettenzugsystem, ein Seiltrommelsysten, ein Hubsystem, z. B. in Form eines Hubtisches, vorzugsweise eines Scherenhubtisches, und/oder ein Zylinder-Kolbensystem umfasst. Auch hier richtet sich die Wahl des Systems nach der zu erwartenden Belastung, der gewünschten Schnelligkeit oder auch Präzision der Bewegung der Hebevorrichtung.
Auch ist es besonders vorteilhaft, wenn der Zuführstelle, der Entnahmestelle und/oder der Hebevorrichtung zumindest eine Führungseinrichtung, beispielsweise in Form eines Zentrierbolzens oder einzelner Führungen, für die Behälter zugeordnet ist. Derartige Führungen stellen schließlich sicher, dass die Behälter stets in derselben Lage auf die Zuführstelle, der Hebevorrichtung oder aber der Entnahmevorrichtung abgestellt werden. Ebenso gewährleisten sie einen sicheren Halt der Behälter an den einzelnen Stationen, insbesondere während des Entleerens des Behälters im Bereich der Hebevorrichtung.
Hierbei ist es von besonderem Vorteil, wenn das Wechselsystem Sensoren zur Erfassung der Lage der Behälter aufweist, die mit einer Steuerung verbunden sind, über welche die Bewegung der Hebevorrichtung und/oder der Transfervorrichtung steuerbar ist. So wäre es beispielsweise möglich, dass die Hebevorrichtung durch ein entsprechendes Steuersignal, das bei leerem Behälter ausgelöst wird, in die obige Position im Bereich der Entnahmestelle verfahren wird. Ebenso kann die Stellung der Transfervorrichtung davon abhängen, ob sich bereits ein Behälter auf der Zuführstelle befindet, wobei hierfür Kontaktsensoren oder aber auch kontaktlose Näherungssensoren zum Einsatz kommen können. Selbstverständlich kann die Steuerung auch zusätzlich oder alternativ mit einer Eingabeeinrichtung in Verbindung stehen, die beispielsweise von einem den Behälter entleerenden Arbeiter oder einem Gabelstaplerfahrer bedient wird. Die Eingabeeinrichtung kann dabei im einfachsten Fall aus einem Druckschalter bestehen. Daneben sind auch computergestützte Eingabepanels denkbar, mit deren Hilfe sich sämtliche Bewe gungsabläufe des Wechselsystems steuern und kontrollieren lassen.
Auch ist es äußert vorteilhaft, wenn das Wechselsystem eine Wägeeinrichtung umfasst, die beispielsweise mit der Transfervorrichtung kombiniert ist. Nach entsprechender Kalibrierung wäre es mit Hilfe der Daten der Wägevorrichtung auf einfache Weise möglich, den aktuellen Befüllungsgrad des sich im Bereich der Hebevorrichtung befindlichen Behälters zu überwachen. Neben der rechtzeitigen Bestellung eines neuen, vollen Behälters bei Erreichen eines minimalen Befüllungsgrades könnte auf diese Weise auch das Verfahren der Hebevorrichtung bei leerem Behälter initiiert werden, ohne dass hierfür zusätzliche Eingaben durch einen Bediener notwendig wären.
Ebenso kann es von großem Vorteil sein, wenn in vertikaler und/oder horizontaler Richtung mehrere Zuführstellen, Entnahmestellen und/oder Hebevorrichtungen angeordnet sind. Auf diese Weise lassen sich beliebige Wechselsysteme erstellen, die je nach Einsatzort an die entsprechenden Produktionslinien angepasst werden können.
Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn das Wechselsystem mit wenigstens einem Roboter, einem Fördersystem und/oder einem weiteren Wechselsystem in Verbindung steht. Dies erlaubt ein automatisches Anliefern eines vollen Behälters sowie ein automatisches Entfernen eines leeren Behälters von der Entnahmestelle sowie ein Anpassen des Gesamtsystems an die vor Ort vorliegenden Anforderungen.
Weitere Vorteile der Erfindung sind im Zusammenhang mit dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigen:
1 bis 12 ein erfindungsgemäßes Wechselsystem in unterschiedlichen Stellungen.
In den 1 bis 12 ist ein typischer Bewegungsablauf der beweglichen Bauteile eines erfindungsgemäßen Wechselsystems dargestellt. Zunächst wird die Teleskophubgabel 1, die als Transfervorrichtung dient, in ihre ausgefahrene Position gebracht, wie sie schematisch in 1 dargestellt ist. In dieser Stellung erstrecken sich die mit entsprechenden Anschlägen 2 versehenen und ausgefahrenen Bauteile der Teleskophubgabel 1 in den Bereich einer Zuführstelle 3 für einen Behälter 4. Dieser wird schließlich in der Zuführstelle 3 bzw. auf in diesem Bereich angeordnete Führungen 5 abgestellt, wobei dies manuell oder mit Hilfe eines nicht gezeigten Gabelstaplers oder Roboters erfolgen kann. Die resultierende Lage des Behälters zeigt 2.
In einem weiteren Schritt wird die Teleskophubgabel 1 in die in 3 gezeigte eingefahrene Stellung gebracht, so dass sich der Behälter 4 im Bereich einer über eine Antriebseinheit 9 vertikal verfahrbare Hebevorrichtung 6 befindet.
In dieser Stellung können nun die sich im Behälter 4 befindlichen Bauteile, beispielsweise im Bereich einer Produktionslinie, von einem Arbeiter oder Roboter entnommen werden, so dass der Behälter 4 nach und nach entleert wird. Hierbei ist es möglich, dass die Hebevorrichtung 6 und damit der Behälter 4 in der in 3 gezeigten Stellung verbleibt. Vorteilhafterweise kann der Behälter 4 jedoch auch abgesenkt werden und die in 4 gezeigte Stellung einnehmen, wobei der Behälter 4 hierbei mit Hilfe einer Führung, beispielsweise in Form von Zentrierbolzen 7, gestützt oder bei einem entsprechenden Eingriff der Führung in den Behälter 4, auch seitlich geführt werden kann.
Im nächsten Schritt kann nun bei Bedarf ein weiterer Behälter 4 im Bereich der Zuführstelle 3 abgesetzt werden (5), so dass diese als Puffer dienen kann.
Ist der Behälter 4 entleert oder soll ein anderer Behälter 4 mit anderen Bauteilen im Bereich der Hebevorrichtung 6 zur Verfügung stehen, der sich vor teilhafterweise bereits in der Zuführstelle 3 befindet, so wird die Hebevorrichtung 6 mit dem hierin befindlichen Behälter 4 in die in 6 gezeigte Stellung gefahren und abschließend mit Hilfe der Teleskophubgabel 1 in den Bereich der Entnahmestelle 8 bewegt (7), die ebenfalls entsprechende Führungen 5 umfassen kann.
Nach dem Einfahren der Teleskophubgabel 1 (8) wird die Hebevorrichtung 6 wieder abgesenkt, wobei diese hierbei unmittelbar in die nur teilweise abgesenkte Stellung gemäß 10 oder zunächst in die vollständig abgesenkte Stellung gemäß 9 und erst anschließend durch eine leichte Aufwärtsbewegung in die in 10 gezeigte Stellung verfahren werden kann, bei der auch bereits die Teleskophubgabel 1 wieder ausgefahren ist.
Schließlich wird der neue Behälter 4 ausgehend von der Zuführstelle 3 wieder in den Bereich der Hebevorrichtung 6 verfahren (11), und in die untere Stellung abgesenkt (12), wobei hier der obere, leere Behälter 4 bereits aus der Entnahmestelle 8 entfernt wurde.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass zwar die Zufuhr voller Behälter 4 in die Zuführstelle 3 und die Entnahme des Behälters 4 von der Entnahmestelle 8 in Abhängigkeit der Stellung der Hebevorrichtung 6 erfolgen kann. Auch kann die Hebevorrichtung 6 in Abhängigkeit des Vorhandenseins oder des Fehlens eines Behälters 4 in der Zuführstelle 3 oder der Entnahmestelle 8 über eine entsprechende Steuerung gesteuert werden. Alternativ können auch sämtliche beschriebene Bewegungen oder Teile davon unabhängig voneinander über eine eigene Automatik oder auch manuell initiiert werden.
Im Übrigen ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr sind sämtliche Kombinationen der beschriebenen Einzelmerkmale, wie sie in den Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Figu ren gezeigt oder beschrieben sind und soweit eine entsprechende Kombination technisch möglich bzw. sinnvoll erscheint, Gegenstand der Erfindung.

1: Teleskophubgabel
2: Anschlag
3: Zuführstelle
4: Behälter
5: Führung
6: Hebevorrichtung
7: Zentrierbolzen
8: Entnahmestelle
9: Antriebseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4300682 A1 [0003]

Claims

Wechselsystem für Behälter (4), aufweisend ein Gestell mit einer Zuführstelle (3) und einer bezüglich der Zuführstelle (3) nach oben versetzt angeordneten Entnahmestelle (8) für die Behälter (4) sowie mit einer Hebevorrichtung (6) für die Behälter (4), die zwischen der Zuführstelle (3) und der Entnahmestelle (8) wenigstens teilweise in vertikaler Richtung verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebevorrichtung (6) eine zumindest teilweise in horizontaler Richtung bewegbare Transfervorrichtung aufweist, mit der die Behälter (4) von der Zuführstelle (3) auf die Hebevorrichtung (6) und von der Hebevorrichtung (6) auf die Entnahmestelle (8) bewegbar sind.
Wechselsystem nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführstelle (3) und die Entnahmestelle (8) im Wesentlichen übereinander angeordnet sind.
Wechselsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transfervorrichtung ein Teleskopfördersystem umfasst.
Wechselsystem nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Teleskopfördersystem eine Teleskophubgabel (1) umfasst.
Wechselsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transfervorrichtung wenigstens eine Führung, beispielsweise in Form eines Anschlags (2) und/oder Bolzens, für den Behälter (4) aufweist.
Wechselsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transfervorrichtung wenigstens teilweise in vertikaler Richtung bezüglich der Hebevorrichtung (6) bewegbar ist.
Wechselsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transfervorrichtung und/oder die Hebevorrichtung (6) eine elektromotorische, eine pneumatische und/oder eine hydraulische Antriebseinheit (9) umfasst.
Wechselsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebevorrichtung (6) ein Seilzugsystem, ein Kettenzugsystem, ein Seiltrommelsystem, ein Hubsystem, z. B. in Form eines Hubtisches, vorzugsweise eines Scherenhubtisches, und/oder ein Zylinder-Kolbensystem umfasst.
Wechselsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführstelle (3), der Entnahmestelle (8) und/oder der Hebevorrichtung (6) zumindest eine Führungseinrichtung, beispielsweise in Form eines Zentrierbolzens (7) oder einzelner Führungen (5), für die Behälter (4) zugeordnet ist.
Wechselsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselsystem Sensoren zur Erfassung der Lage der Behälter (4) und/oder eine Eingabeeinrichtung aufweist, die mit einer Steuerung verbunden sind, über welche die Bewegung der Hebevorrichtung (6) und/oder der Transfervorrichtung steuerbar ist.
Wechselsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselsystem eine Wägeeinrichtung umfasst.
Wechselsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in vertikaler und/oder horizontaler Richtung mehrere Zuführstellen (3), Entnahmestellen (8) und/oder Hebevorrichtungen (6) angeordnet sind.
Wechselsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselsystem mit wenigstens einem Roboter, einem Fördersystem und/oder einem weiteren Wechselsystem in Verbindung steht.