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Stapel~Umlaufvorrichtung, insbesondere Stapelumlaufregal.
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Die Erfindung betrifft eine Stapel-Umlaufvorrichtung, insbesondere
ein Stapelumlaufregal, mit einer Mehrzahl von Stapelumlaufbehältern, die an ihren
beiden Stirnseiten vorzugsweise je einen etwa mittig angeordneten Tragzapfen aufweisen,
mit denen sie an beiden Behälterstirnseiten in je einer im wesentlichen senkrecht
stehenden, rechteckigen Umlaufbahn paternosterartig im Umlauf bewegbar geführt sind.
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Derartige Vorrichtungen dienen insbesondere in Form von Stapelumlaufregalen
den-verschiedensten Lagerzwecken. Entsprechend
unterschiedlich
sind die Belastungen, denen solche Vorrichtungen im Gebrauch ausgesetzt sind. Verhältnismäßig
gering belastet sind Stapelumlaufregale für Registraturzwecke, da die Höhe solcher
Vorrichtungen bereits durch die weitgehend einheitlichen Geschoßhöhen in den Gebäuden
begrenzt ist.
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Andererseits finden Stapelumlaufvorrichtungen auch Einsatz z.B. auf
dem Getränkesektor zur Lagerung von Transportkästen mit Bier-, Mineralwasserflaschen
und dgl., wie überhaupt zur Lagerung von Massen-Stückgütern, wobei im allgemeinen
große Stapelhöhen erwünscht sind, so daß die Vorrichtungen höchsten Belastungen
ausgesetzt sind, denen die bekannten Stapel-Umlaufvorrichtungen jedoch vielfach
nicht im entferntesten gewachsen sind.
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Die Entwicklung begann mit Vorrichtungen, bei denen die einzelnen
Behälter gondelförmig ausgebildet und über seitliche Tragzapfen zwischen senkrecht
umlaufenden Seilzügen aufgehängt waren, die über obere und untere Umlenkscheiben
geführt werden. Derartige Vorrichtungen sind jedoch wegen des notwendigen Abstandes
zwischen den einzelnen Behältern verhältnismäßig platzraubend und kommen für größere
Bauhöhen und Belastungen nicht in Frage.
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Bei einer anderen bekannten Umlaufvorrichtung (schweizerische Patentschrift
154 200), die als Schrankanlage mit Behältern zur Aufnahme von Schrift sachen und
zugehörigen Gegenständen ausgebildet ist, sind die Behälter an ein endloses Kettenband
angeschlossen und an den Behälterstirnseiten mittels Führungsrollen in einer langgestreckten,
im wesentlichen rechteckigen, endseitig abgerundeten Führungsbahn aus U-Schienen
geführt. Diese bekannte Vorrichtung hat allerdings den Nachteil, daß bei ihr die
Behälter im oberen und
im unteren Teil der Umlaufbahn jeweils um
180° gekippt werden, so daß zumindest durch eine Klappe verschließbare Behälter
erforderlich sind, damit.das Stapelgut an den Umkehrpunkten der Bewegungsbahn nicht
aus den Behältern herausfallen kann. Abgesehen davon ist die Vorrichtung aber selbst
dann nur begrenzt einsetzbar, da die wenigsten Stapel- und Stückgüter in den Behältern
beim Behälterumlauf verkantet oder einfach auf den Kopf gestellt werden können.
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Wesentlich platzsparender ohne die speziellen Nachteile der zuletzt
genannten Vorrichtung ist eine weitere bekannte Vorrichtung (US-Patentschrift 2
661 259) ausgebildet, bei der die einzelnen, in einer ebenfalls senkrecht stehenden,
abgerundet-rechteckigen Führungsbahn mittels stirnseitiger Führungszapfen gefuhrten
Stapelbehälter nicht durch Seilzüge oder durch eine umlaufende Kette miteinander
verbunden sind, sondern nur durch an beiden Enden der Umlaufbahn angeordnete synchronlaufende
Umsetzscheibenpaare mit vorzugsweise drei am Umfang der Scheiben angeordneten Eingriffsschlitzen
für die Führunszapfen an den Behälterstirnseiten vom abwärtsgehenden Trum zum aufsteigenden
Trum umgesetzt und dann durch Nachschieben jeweils eines unteren Behälters bis zur
oberen Umsetzvorrichtung angehoben werden. Jeweils der unterste Behälter im abwärtsgerichteten
und im ansteigenden Behälter trum stützt sich dabei vor bzw. nach jedem Umsetzvorgang
mit seinen endseitigen Führungszapfen am Umfang der beiden unteren Umsetzscheiben
ab. Eine solche Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß sich beim Einfallen der
Eührungszapfen in die Umfangsschlitze an den Umsetzscheiben enorme Schläge ergeben,
die eine größere Belastung und eine entsprechende Bauhöhe einer solchen Vorrichtung
nicht zulassen und zu einem schnellen Verschleiß der gesamten Vorrichtung ebenso
wie zu Betriebsstörungen führen.
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Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung (österreichische Patentschrift
230 800) werden die Behälter durch je zwei
endlose Tragbänder an
beiden Behälterstirnseiten angdhdbweW indem radial abstehende Zähne, Bolzen oder
dgl, in Perforierungen der Tragbänder derart eingreifen, daß die Behälter nach und
nach in dem einen Behältertrum angehoben und in dem anderen Behältertrum abgesenkt
werden. Für den Behältertransport sind dabei mindestens vier Transportbänder in
jedem Behältertrum, also insgesamt acht Transportsbänder bei der gesamten Stapelvorrichtur.g
erforderlicha die zudem alle synchron laufen müssen, damit sie mit jedem einzelnen
-Stapelbehälter jeweils gleichzeitig in Eingriff kommen. Bereits geringfügige Verkantungen
der einzelnen Stapelbehälter oder der Ausfall und Verschleiß nur eines Transportbandes
können dabei zu erheblichen Betriebsstörungen führen, Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, eine Stapel-Umlaufvorrichtung zu schaffen, die die Nachteile der bekannten
Vorrichtungen vermeidet, und bei der der Auf- und Abtransport der einzelnen Stapelbehälter
und das Umsetzen von einem Behältertrum zum anderen auch bei sehr großen Stapelhöhen
in äußerst einfacher und zweckmäßiger Weise derart erfolgt, daß die Vorrichtung
auch zum Anheben, Absenken und Umsetzen größter Lasten, wie z.B. Kraftfahrzeuge,
geeignet ist. Die Vorrichtung soll dabei platzsparend in ihrem Aufbau und äußerst
betriebssicher sein.
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Diese Aufgabe findet ihre Lösung gemäß der Erfindung dadurch, daß
für die Auf- und Abbewegung der Stapelbehälter in den beiden senkrechten Abschnitten
der Umlaufbahn insgesamt vier synchron angetriebene Hubspindeln mit gegenläufigen
Spindelgängen, in die die Tragzapfen an den Stapelbehältern eingreifen, einander
jeweils paarweise gegenüberliegend angeordnet sind.
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Derartige Hubspindeln bieten den Vorteil, daß bei ihnen ein sehr genauer,
stets gleichbleibender Gleichlauf ohne Schwierigkeiten erzielt werden kann, so daß
auch die Übergabe der
einzelnen Stapelbehälter an den beiden Enden
der Stapel-Umlaufvorrichtung keinerlei Probleme bereitet. Im Gegensatz zu Förderketten,
Transportbändern und dgl. können Längungen an den Hubspindeln nicht auftreten. Der
Verschleiß ist entsprechend gering. Ferner können die Hubspindeln ohne jede Schwierigkeit
so ausgebildet werden, daß mit ihnen auch sehr große Hubhöhen und schwerste Lasten
sicher bewältigt werden können.
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Vorteilhafterweise sind bei einer solchen Vorrichtung die Hubspindeln
intermittierend derart angetrieben, daß sie bei Übergabe der Stapelbehälter von
einem der beiden senkrechten Abschnitte der Umlaufbahn auf den anderen stillstehen.
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Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Vorrichtung ergibt sich
nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch, daß die Tragzapfen der Stapelbehälter
in den beiden senkrechten Abschnitten der Umlaufbahn in Längsschlitzen von die Hubspindeln
umgebenden Schlitzmantelrohren geführt sind. Hierdurch erübrigen sich die sonst
üblichen zusätzlichen Führungsschienen aus U-Profilen oder dgl.
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Außerdem werden die Hub spindeln durch die sie umgebenden Scblitzrohre
in einfacher Weise vor Verschmutzung gesofratzt.
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Durch die Verwendung von Hubspindeln ergibt sich der weitere Vorteil,
daß zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der beiden senkrechten Abschnitte
der Umlaufbahn zwei Transportwagen oder -schlitten zum Umsetzen der Stapelbehälter
von einem der beiden Abechnitte zum anderen horizontal verfahrbar angeordnet sein
können. Eine solche Bauweise ist gegenüber den bisher üblicherweise verwendeten
Umsetzrädern äußerst platzsparend, so daß sich die Bauhöhe einer solchen Stapel-Umlaufvorrichtung
im Vergleich zu den
bisher bekannten Vorrichtungen wesentlich günstiger
ausnutzen läßt.
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Beide Transportwagen sind jeweils während des Stillstandes der Hubspindeln
in Umsetzrichtung der Stapelbehälter gegenläufig angetrieben. Dabei erfolgt die
Rückführung der Transportwagen jeweils zwischen zwei Umsetzvorgängen, so daß trotz
der Hin- und Herbewegung der Transportwagen keinerlei Verzogerungen im Bewegungsablauf
der Stapelvorrichtung im Vergleich zu den bekannten Umlaufvorrichtungen eintreten.
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Für die Hin- und Rückführung der Transportwagen können gegenläufige
Kurbeltriebe und hin- und hergehend agetriebene Winkelhebel vorgesehen sein, also
äußerst robuste und kaum verschleiBanllige Bauteile, die die Betriebssicherheit
der erfindungsgemäßen Stapel-Umlaufvorrichtung weiter erhöhen.
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Sowohl die vier Hubspindeln als auch die beiden Kurbeltriebe für die
Hin- und Rückführung der Transportwagen sind vorteilhafterweise durch formschlüssige
Kraftübertragungseinrichtungen, wie Ketten, Zahnradgetrzebe und/oder Antriebsgestänge,
von einem gemeinsamen Antriebsmotor her zwangsweise angetrieben.
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Zur weiteren Verschleißminderung und zur Erzielung eines äußerst ruhigen
und gleichmäßigen Laufes weisen die Stapelbehälter vorzugsweise an den Tragzapfen
drehbar gelagerte Laufrollen oder -kränze auf.
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Zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der beiden senkrechten
Abschnitte der Stapelbehälter-Umlaufbahn können dabei Tragschienen für die Laufrollen
der Stapelbehälter angeordnet sein, so daß die Transportwagen von dem Gewicht der
Stapelbehälter völlig oder zumindest weitgehend entlastet sind.
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Zur Verhinderung von Pendelbewegungen der Stapelbehälter bei ihrer
Auf- und Abwärtsbewegung ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zwischen
den beiden senkrechten Abschnitten der Umlaufbahn für die Stapelbehälter eine mit
der Hub- und Senkgeschwindigkeit der Behälter synchron umlaufende doppelseitige
Abstützung, wie eine über Stützplatten, Stütschienen oder dgl. geführte endlose
Trennwand oder in Stützschienen gleitende endlose Abstützketten, -riemen oder dgl.
vorgesehen.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten
bevorzugten Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäße
Stapel-Umlaufvorrichtung in Vorderansicht, wobei einzelne Teile der Vorrichtung
in Ansicht und andere gemäß Schnittlinie I-I in Fig. 2 geschnitten dargestellt sind,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig, 1, Fig. 3 eine Schnittansicht
der Vorrichtung gemäß Schnittlinie III-III in Fig, 1 und Fig. 4 eine weitere Schnittansicht
der Vorrichtung gemäß Schnittlinie IV-IV in Fig. 1.
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Die Stapel-Umlaufvorrichtung gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen
aus einem Rahmengestell 1 mit einer Grundplatte 2, einer Deckplatte 3 und mindestens
vier Standsäulen 4. Die Standsäulen 4 sind vorteilhafterweise als Schlitzmantelrohre
ausgebildet und umschließen vier einander
jeweils paarweise gegenüberliegend
angeordnete, synchron angetriebene Hubspindeln 5, in deren Spindelgängen 6 eine
Anzahl von Stapelumlaufbehältern 7 mit entlang deren Längsachse etwa mittig angeordneten
oberen Tragzapfen 8 gelagert ist. Die Tragzapfen 8 jedes Behälters 7 können in an
sich bekannter Weise mit drehbar gelagerten Laufrollen oder -kränzen ausgestattet
sein und sind in den senkrecht verlaufenden Schlitzen 9 von jeweils zwei einander
paarweise gegenüberliegenden Standsäulen 4 bzw. Schlitzmantelrohren derart geführt,
daß die Behälter 7 bei Drehung der mit jeweils gegenläufigen Spindelgängen ausgestatteten
Hubspindel 5 in dem einen Trum der im wesentlichen rechteckigen, senkrecht stehenden
Behälterumlaufbahn abwärts- und im anderen Trum aufwärtsbewegt werden. Die Steigung
der Spindelgänge 6 und die Höhe jedes einzelnen Bellälters 7 können dabei vorteilhafterweise
so aufeinander abgestimmt werden, daß aufeinanderfolgende Behälter einander nicht
berühren und zwischen den Behältern jeweils ein.geringes berührungsfies Spiel bleibt.
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Am oberen und am unteren Ende der Behälterumlaufbahn sind zwischen
den einander benachbarten Standsäulen 4 bzw. Schlitzmantelrohren horizontal verlaufende
Tragschienen 10 angeordnet, auf denen die Behälter 7 mit ihren Tragzapfen 8 beim
Umsetzen von einem Behältertrum zum anderen entlangrollen können.
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Für die Horizontalbewegung der Behälter 7 von einem Behältertrum zum
anderen sind je ein oberer und ein unterer Transportwagen oder -schlitten ii vorgesehen,
die zweckmäßig ebenfalls mittels horizontal verlaufender Schienen 12 parallel zu
den Tragsehienen 10 für die Tragrollen 8 der Behälter 7 in Umsetzrichtung verschiebbar
geführt sind.
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Für die Verschiebebewegung jedes Transportwagens 11 sind über gegenläufige
Kurbeltriebe 13 und Verbindungsgestänge 14
angetriebene zweiarmige
Winkelhebel 15 vorgesehen, die mit ihrem freien Hebelarm 16 über einen Mitnehmerschlitz
17 oder dgl. an einem mittigen Mitnehmerzapfen 18 an der Unter- bzw. an der Oberseite
jedes Transportwagens 11 angreifen.
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Jeder Führungs- bzw. Transportwagen 11 hat an der Vorder-und Rückseite
nach oben bzw, nach unten gerichtete Bordwände 19 oder Mitnehmer, die bei der Umsetzbewegung
an der Unter- bzw. an der Oberkante der Behälter 7 angreifen.
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Ferner ist zwischen den beiden senkrechten Abschnitten der Umlaufbahn
für die Behälter 7 eine mit der Hub- und Senkgeschwindigkeit der Behälter synchron
umlaufende doppelseitige Abstützung 20, wie eine über Stützplatten, Stützschienen
oder dgl. geführte endlose Trennwand oder in Stützschienen gleitende endlose Abstützketten,
-riemen oder dgl, vorgesehen, die die Behälter 7 bei der Auf- und Abbewegung in
einfacher Weise gegen Pendelbewegungen sichert, Der Antrieb der vier Hubspindeln
5 und der Transportwa gen 11 sowie der mittigen Abstützung 20 bzw. Trennwand zwischen
den Behältern 7 erfolgt von einem zwecksmäßig an der Oberseite des Rahmengestelles
1 anggordneten Antriebsmotor 21 (Fig. 2), , der über eine auf seiner Antriebswelle
22 sitzende Antriebsschnecke 23 ein lediglich in Fig. 2 angedeutetes Schneckenrad
24 antreibt, welches mit einem Zahnrad 25 größeren Durchmessers auf einer gemeinsamen
Antriebswelle 26 sitzt. Das Zahnrad 25 kämmt seinerseits mit einem Ritzel 27, welches
mit einem Kettenrad 28 auf einer gemeinsamen Welle 27a sitzt, über welches eine
endlose Antriebskette 29 für alle vier Hubspindeln 5 geführt ist, Für ihren Antrieb
weisen die beiden hintereinanderliegenden Hubspindeln 5 auf der linken Seite in
Fig. 1 in axialer Verlängerung jeweils ein Kettenrad 30 auf, über das sie über die
Antriebskette 29 in gleichsinnige Bewegung gesetzt
werden wobei
die Spindelginge 6 dieser beiden Hubspindeln 5 für die Auf- und Abwärtsbewegnng
der Behälter 7 in den beiden Trumen der Umlaufbahn entsprechend gegenläufig ausgebildet
sind. Diese gegonläufige Ausbildung der beiden Hubspindeln 5 ist auch erforderlich,
damit die Behälter 7 mit ihren Tragzapfen 8 bei jedem Umsetzvorgang einerseits vom
abwärtstührenden Trum aus den Spindelgängen 6 heraus auf die horizontal verlaufenden
Tragschienen 10 gelangen und am Ende der Horizontalbewegung wieder in die Spindelgänge
ó beim aufwärtsführenden Behälter trum einlaufen können. Entsprechendes gilt für
die Umsetzbewegung am oberen Ende der Behälterumlaufbahn, Aus diesem Grunde müssen
auch die einander jeweils paarweise gegenüberliegenden Hubspindeln 5 in jedem Umlauftrum
gegenläufige Spindelgänge 6 aufweisen, wie in Figl 1 zu erkennen, da sich sonst
Schwierigkeiten bei der Übergabe von den senkrechten Abschnitten der Behälterumlaufbahn
auf die horizontal verlaufenden Führungaschienen 10 ergeben würden.
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Um bei den gegenläufigen Spindelgängen 6 eine jeweils gleichgerichtete
Auf- bzw. Abwärtsbewegung der beiden Tragzapfen 8 jedes Behälters 7 zu erzielen,
werden die beiden Hubspindein 5 auf der rechten Seite des Rahmengestelles 1 gemäß
Fig. 1 gegenläufig zu den beiden linksseitigen Hubspindeln 5 angetrieben, weshalb
die Kettenräder 31 auf der rechten Seite nicht in koaxialer Verlängerung der beiden
rechten Hubspindeln 5 angeordnet sind, son<orn der Antrieb ohne Geschwindigkeitsinderung
über jeweils ein Umkehrgetriebe mit entsprechend ineinandergreifenden Zahnrädern
32« 33 erfolgt.
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Ein kurzzeitiger Stillstand der Hubspindeln 5 bei jedem Umsetvorgang
wird dadurch bowirkt, daß das große Zahnrad 25
eine Zahnaussparung
34 von etwa 10 % der Gesamtzahnesahl, d.h, bei einem Zahnrad mit 144 Zähnen eine
Aussparung von zehn Zähnen aufweist, so daß das Zahnritzel 27 während dieses Bewegungsablaufes
des stetig angetriebenen Zahnrades 25 vorübergehend stillsteht0 Sollten die Hubspindeln
5 derart steile Spindelgänge 6 aufweisen, daß während der 5tillstaudszeiten eine
Selbsthemmung nicht gewährleistet ist, so kann an dem zentralen Kettenrad 28 ohne
weiteres eine nur während der Stillstandszeit wirksame und wÇhrend der Bewegung
der Hubspindeln 5 gelöste Bremseinrichtung vorgesehen sein.
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Damit die Transportwagen 11 während der Stillstandszeiten der Hubspindeln
5 die beiden jeweils obersten und untersten Behälter 7 umsetzen können, ist unterhalb
des Zahnrades ein entsprechend doppelseitig mit um 1800 versetzten Verzahnungen
35a, 35b ausgebildetes Zahnsegment 35 vorgesehen, dessen eine Verzahnung 35a genau
segandber der Zahnaussparung 34 an dem großen Zahnrad 25 angeordnet ist und die
horizontale Umsetzbewegung der Behälter 7 bewirkt, während die diametral gegenüberliegende
Verzahnung 35b der gegenläufigen Rückführung der Transportwagen oder -schlitten
11 in ihre Ausgangsstellung für den nächsten Umsetzvorgang dient, und zwar bei Weiterdrehung
der Hubspindeln 5.
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Das Zahnsegment 35 kämmt zu diesem Zweck mit seinen beiden Verzahnungen
35a, 35b mit einem Zahnritzel 36 welches mit einem oberen und mit einem unteren
Kettenrand 37, 38 für die*Antriebsübertragung ai den Transportwagen oder -schlitten
11 auf einer gemeinsamen Welle 39 sitzt. Von den Kettenrädern 37, 38 führen Antriebsketten
40, 41 zu entsprechenden Kettenrädern 42, 43 der beiden Kurbeltriebe 13, die um
180° versetzt umlaufen und eine entsprechend gegenläufige Hin- und Rückführung der
Transportlfagen oder -schlitten 11 bewirken.
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Von der Antriebskette 29 für die Hubspindeln 5 wird weiterhin ein
Kettenrad 44, (Fign 1 und 2) angetrieben, welches am oberen Ende einer in Fig. 1
auf der rechten Seite des Rahmengestelles 1 senkrecht angeordneten Antriebswelle
45 sitzt, die über ein Kegelradgetriebe 46 eine im Rahmengestell 1 zwischen den
beiden Umlaufbahnen der Behälter 7 mittig angeordnete horizontale Antriebswelle
47 antreibt. Über diese Antriebswelle 47 können eine senkrecht verlaufende endlose
Trennwand oder aber über senkrechte Schienen geführte endlose Stützriemen oder -ketten
48 angetrieben werden, die am unteren Ende über eine entsprechende nur strichpunktiert
angedeutete Spannwelle 49 oder dgl. gerührt sind und die mit den Behältern-7 synchron
umlaufende mittige Abstützung 20 bilden.
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Ansprüche