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Einführung
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Einige Prozess- und Verarbeitungsschritte in Paketverteilzenten und Distributionszentren erfordern, dass ihnen Pakete in einer definierten Orientierung zugeführt werden. Als Beispiele sind hier Etikettierer, Scanner oder automatische Palettieranlagen zu nennen. Diese Anforderung wird standardmäßig dadurch erfüllt, dass die Pakete am Anfang von einem Bediener von vornherein in der richtigen Orientierung auf das Förderband gelegt werden. Im Falle einer automatischen Platzierung der Pakete auf die Fördertechnik sind hierfür jedoch automatisierte Lösungen erforderlich.
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Stand der Technik
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Bei gängigen Materialflusssystemen finden unterschiedliche Technologien zur Änderung der Lage und Orientierung eines geförderten Gutes Verwendung. Sie werden in erster Linie für Sortier- und Verteilförderer mit einer freien Belegung auf dem Fördermedium eingesetzt und dienen dem Ausschleusen oder dem Verändern der Orientierung durch ein förderndes oder abweisendes Wirkprinzip. Zu den am häufigsten verwendeten Technologien gehören der Pusher, der Flipper, der Schwingarm und der Bandabweiser. Während der Pusher, der Schwingarm und der Bandabweiser die Orientierung des Fördergutes unverändert beibehalten und lediglich die Lage des Fördergutes verändern, wird der Flipper vorwiegend verwendet, um die Orientierung des Fördergutes um bis zu 90° zu verändern.
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Weitere gängige Technologien zur Orientierungsänderung des Fördergutes sind in die Fördertechnik ausfahrbare Auflaufstopper, gegen die das Fördergut einseitig anstößt und so aufgrund des weiter anhaltenden Vortriebs durch das Fördermedium um den Stopper herumgedreht wird. Das Fördergut vollzieht dabei eine Orientierungsänderung um bis zu 90°. Diese Technologie wird von den meisten Fördertechnikherstellern eingesetzt und gehört zu den Standard Rotationseinheiten.
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Alternativ dazu kann die Orientierung eines Guts durch das passieren von Sektionen mit unterschiedlich schnell laufenden, neben einander angeordneten Förderelementen erfolgen. Dies erfordert aber zumeist eine Kenntnis über die Breite des Fördergutes oder eine Regelung mittels Sensorik.
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Weitere Drehvorrichtungen bestehen aus Drehtischen oder Greifern, an denen die Orientierung des Guts in beliebigem Winkel verändert werden kann. Diese Vorrichtungen bedingen in der Regel eine Unterbrechung der Förderbewegung, um die Orientierungsänderung durchzuführen und eignen sich besonders für schwere Objekte. Nach vollzogener Drehung wird das Gut dann weiter gefördert. Drehtische werden z. B. von Gebhard Fördertechnik (typ 350.10 – http://www.gebhardt-foerdertechnik.de) oder dem amerikanischen Unternehmen OmniMetalcraft corp. angeboten.
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Die Patentanmeldung
EP 1702869 A2 betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten und Bereitstellen von quaderförmigen Fördergut. Über einen Zulauf wird das Fördergut in einer vordefinierten Orientierung auf einen Drehteller befördert. Der Drehteller verfügt über ein oder mehrere dem Durchmesser des Drehtellers entsprechenden breiten Ausgangsbänder, über die das Gut geradlinig ausgeschleust werden kann. Je nach Position des Drehtellers nimmt das Fördergut eine entsprechende Orientierung bezogen auf die Förderrichtung des Ausgangsbandes an.
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Alternativ dazu kann mit Robotern das Gut auch in der Bewegung gedreht werden. Der Greifer des Roboters wird dann in derselben Geschwindigkeit wie der Fördergeschwindigkeit mitgeführt und vollzieht in der Bewegung die Orientierungsänderung in beliebigen Winkel. Hierzu wird jedoch eine unterstützende Bildverarbeitung benötigt.
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Die Patentanmeldung
DE 10 2012 014 181 A1 betrifft ein Omnidirektionales Fördersystemmodul, umfassend mindestens zwei nebeneinander angeordnete omnidirektionale Fördereinheiten jeweils aus mindestens einem omnidirektionalen Förderrad und einem einzeln zugeordneten Antriebsmotor zum individuellen Antreiben des mindestens einen Förderrades, wobei die Wirkrichtungen der Förderräder der Fördereinheiten unter einem Winkel ungleich Null zueinander verlaufen.
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Hub-Drehkreuze werden in Rollenbahnen oder ähnlichen Fördermedien eingebaut und dienen dem umorientieren des Fördergutes auf dem Fördermedium. Das Fördergut läuft bei Bedarf einer Orientierungsänderung gegen das hochgefahrene Drehkreuz und mittels einer Rotationsbewegung des Drehkreuzes wird das Gut um +–90° gedreht. Wenn keine Orientierungsänderung durchgeführt werden soll, bleibt das Drehkreuz unter den Rollen des Fördermediums eingefahren. Hersteller dieser Technologie ist z. B. die WTT-Fördertechnik GmbH.
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Alle bisher vorgestellten Technologien haben gemein, dass hier lediglich eine Orientierungsänderung des Fördergutes in der horizontalen Ebene vollführt werden kann. Die Auflageseite des Gutes mit dem Fördermedium bleibt unverändert. Soll das Gut dagegen gewendet werden, also die Auflageseite des Gutes mit dem Fördermedium verändert werden, kommen andere Technologien zum Einsatz. Die gängigsten Technologien zum Wenden eines Gutes sind Wendestationen, in die das Gut hineinläuft und anhält. Ein weiteres Fördermedium wird von oben an das Gut herangeführt, so dass es zweiseitig eingeklemmt wird. Nach einer 180°-Wendung wird das Gut dann in der ursprünglichen Förderrichtung weitergefördert. Wendestationen dieser Art werden z. B. von der Dürselen GmbH in Mönchengladbach gebaut.
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Anforderungen an die Erfindung
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Die Anforderungen an eine derartige Vorrichtung lassen sich wie folgt zusammenfassen: Möglichst geringer Investitionsaufwand; möglichst geringer Installationsaufwand; möglichst geringer zusätzlicher Platzbedarf; möglichst hohe mögliche Durchsatzrate an Stückgütern; Aktivierbarkeit/Deaktivierbarkeit- das heißt die Möglichkeit einer Steuerung durch einen Benutzer oder durch ein übergeordnetes System mit der Option, dass ein bestimmte Stückgut auch ohne Drehung weitergefördert wird.
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Beschreibung
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Erfindungsgemäß wird dies gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 mit einer aus mindestens einem, idealerweise zwei in einem Winkel zueinander angeordneten Schenkeln bestehende Kippvorrichtung KV die um eine Achse DA drehbar ist. Die Drehachse ist herbei idealerweise parallel zur der gewünschten Drehachse für die zu drehenden Stückgüter. Vorteilhaftere Ausführungen dieser Vorrichtungen gemäß den Ansprüchen 2 und 3 sehen mindestens zwei Schenkel vor die vorteilhafterweise in einem rechten Winkel werden, um ein sicheres drehen des Stückgutes und Beschädigungen und Erschütterungen zu erreichen. Eine weitere Vorteilhafte Ausführung besteht gemäß Anspruch 4 darin, die Kippvorrichtung derart anzuordnen, dass sie sich in eine neutrale Stellung (Leerlauf) drehen lässt, was ein durchfördern der Pakete optional auch ohne Drehung ermöglicht. Eine Alternative zu der Ausführung gemäß Anspruch 4 ist die Ausführung gem. Anspruch 5, die anstatt der Drehung in eine neutralstellung die Absenkung der Kippvorrichtung unter die Förderebene vorsieht.
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Anspruch 6 beinhaltet eine vorteilhafte Ausführung und Verwendung der Vorrichtung. Üblicherweise lässt sich mit einer Vorrichtung, je nach Ausführung, Stückgut um 90 Grad um eine horizontale Achse drehen. Durch geeignete Anordnung von einem oder mehreren derartiger Vorrichtungen ggf. in Kombinationen mit Vorrichtungen zum vertikalen Drehen lassen sich beliebige Orientierungen von Paketen realisieren.
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Die Vorrichtung beinhaltet zusätzlich eine Zu- und Abfördereinrichtung FE, welche zweckmäßigerweise in die vorhandene Fördertechnik zum Transport der Stückgüter integriert wird oder mit dieser identisch ist.
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Schenkel und Drehachse sind derart anzuordnen, dass im Zustand der Bereitschaft die Stückgüter SG auf einen der vorhandenen Schenkel befördert werden und dieses daraufhin um die Drehachse gedreht und wieder abgefördert werden kann. Idealerweise kann ein zweiter Schenkel senkrecht auf der Drehachse angeordnet werden, derart, dass er beim Zuführen als Anschlag zum Stoppen des Paketes auf der Fördereinrichtung dient.
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Bei der Fördertechnik sowie an den Schenkeln der Kippvorrichtung sind zweckmäßigerweise wechselseitig Aussparungen vorzusehen derart, dass einerseits das freie Drehen der Kippvorrichtung um die Drehachse, soweit notwendig, möglich ist, andererseits aber auch ein sicheres und zuverlässiges Zufördern, Abfördern und ggf. Durchfördern der Stückgüter gewährleistet ist..
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Die Vorrichtung umfasst des Weiteren einen Antrieb für die Drehachse DA sowie mindestens einen Antrieb für die Fördereinrichtung FE, wobei als Antrieb hier auch die Nutzung der Schwerkraft denkbar ist.
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Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine Steuerungseinheit, welche die Antriebe für die Drehachse und die ggf. für die Fördereinrichtung ein und ausschaltet. Ist ein Leerlaufmodus vorgesehen, dreht bzw stellt die Steuerung die Kippvorrichtung abhängig von der Benutzereingabe in die Leerlaufstellung ( , ) oder in die Bereitschaftsstellung ( , ). Diese Benutzereingabe kann über einen Taster geschehen oder, beispielsweise mittels eines Datenübertragungssystems über ein TCP/IP Telegramm oder über einen potentialfreien Kontakt, von einem anderen System, beispielsweise einer Datenverarbeitungsanlage, kommen. Im Bereitschaftsmodus erhält die Steuerung ein Signal, sobald sich ein Paket in der Bereitschaftsposition befindet und der Drehvorgang eingeleitet werden kann. Dieses Signal kann über einen Druckschalter oder eine Lichtschranke erzeugt werden. Die Steuerungseinheit lässt sich mit handelsüblichen speicherprogrammierbaren Steuerungen realisieren.
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Eine bespielhafte Ausführung der Erfindung ist in den – dargestellt. In diesem Beispiel liegt die Drehachse DA quer zur Förderrichtung. Die Kippvorrichtung KV ist vorteilhafterweise aus zwei im rechten Winkel zueinander stehende Schenkel ausgeführt. Die Kippvorrichtung KV ist um die Drehachse DA drehbar. Ist die Vorrichtung in Bereitschaft ( ) werden ankommende Pakete um 90 Grad um die horizontale Achse gedreht. Pakete werden dann durch die Fördereinrichtung FE auf die Kippvorrichtung gefördert. Sobald sich ein Paket auf der Kippvorrichtung befindet, wird dies, beispielsweise durch eine Lichtschranke, durch die Steuereinheit registriert, und der Kippvorgang wird eingeleitet ( – ). Die Pakete werden anschließend durch die Fördereinheit wieder abgefördert ( ). Im Leerlaufmodus wird die Kippvorrichtung in eine Stellung gedreht, die ein durchfördern der Pakete ohne Drehung ermöglicht.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist in den – dargestellt. Die Neutralstellung der Kippvorrichtung wird hier dadurch ausgeführt, dass die Kippvorrichtung derart abgesenkt wird, dass alle Schenkel der Vorrichtung unter der Förderebene liegen (siehe ) und das Stückgut ungehindert passieren kann. Das Absenken kann mittels eines geeigneten Antriebes, z. B. eines Druckluftzylinders, geschehen. Zweckmäßigerweise wird dann der vertikal stehende Schenkel der Kippvorrichtung etwas kürzer ausgeführt, um den erforderlichen Zylinderhub zu reduzieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1702869 A2 [0006]
- DE 102012014181 A1 [0008]
