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Vorrichtung zum Be- und/oder Entladen aus übereinandergestapelter
Wandanordnung in lineare Transportanordnung.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches
1 genannten Art.
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Vorrichtungen dieser Arte werden eingesetzt, um beispielsweise leere
Blechfässer, die vom Hersteller dem Füllbetrieb angeliefert werden, dort aus einem
Transportraum beispielsweise einem LKW-Container zu entladen. Aus raumökonomischen
Gründen sowie zum Zwecke der Sicherung gegen Verrutschen sind die Behälter in dem
Container in vorgegebener üblicher Anordnung gestapelt. Dabei erdes geben sich in
Längsrichtung Von der Rückseite zu be- und entladenden Containers hintereinanderstehende
Fasswände, die jeweils aus beispielsweise drei übereinanderstehenden Reihen gebildet
sind, in denen beispielsweise abwechselnd drei oder vier Fässer stehen
Die
übereinanderstehenden Reihen können dabei auch noch in Längsrichtung verschoben
sein. Erschwerend kommt noch hinzu, daß innerhalb der Reihen einer Wand die Behälterzahl
nicht stets demselben Wechsel unterliegt, sondern beispielsweise auch die beiden
unteren Reihen je vier Fässer und nur die obere Reihe drei Fässer aufweisen kann.
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Bei dieser komplizierten Stapelanordnung sind bisher alle Versuche
zu mechanisierter Be- und Entladung fehlgeschlagen.
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Vielmehr wird nach dem Stand der Technik einzeln, z.B. mit Gabelstaplern
bzw. überwiegend von Hand, entladen, was bei hochstehenden schweren Behältern zu
einer Gefährdung des Personals führt und außerordentlich zeit- und kostenaufwendig
ist. Auf anderen Gebieten bekannte, mehrere Gegenstände gleichzeitig erfassende
Transporteinrichtungen sind hier leider nicht anwendbar.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die schnell und ohne Gefährdung des Personals
arbeitet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteiles
des Anspruches 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt das gleichzeitige Be- bzw.
Entladen einer ganzen Wand übereinander und nebeneinander stehender Behälter. Da
das Ergreifen der einzelnen
Behälter etwa dieselbe Zeit erfordert
wie bei einer Einzelentladevorrichtung, ebenso wie auch das Transportieren zwischen
dem Transportraum und der Transporteinrichtung, ergibt sich eine erhebliche Beschleunigung
des Be- bzw. Entladevorganges. Die Maschine kann mit umgekehrtem Arbeitsablauf zum
Be- oder Entladen verwendet werden, wobei entweder aus einer Behälterwand zu einer
Transporteinrichtung transportiert und darauf linear abgesetzt wird oder umgekehrt.
Zum Entladen wird die auf einer Fahreinrithtung,z.B. einem Raupenfahrzeug, montierte
Greiferebene vor die als nächstes zu entladende Behälterwand gefahren, nachdem zu
Beginn des Entladevorganges die Greifer in der Greiferebene in den nach dem Stapelplan
zu erwartenden Behälterplätzen justiert wurden. Für jede der übereinanderstehenden
Behältereihen der Behälterwand ist eine Greiferreihe vorgesehen, die jeweils so
viele Greifer aufweist, wie in den Reihen mögliche Behälterplätze vorgesehen sind.
Weisen die Reihen beispielsweise drei oder vier in den Reihen um die halbe Behälterbreite
versetzte Behälter auf, so sind in einer Reihe sieben Greifer vorgesehen, von denen
entweder die Greifer 1, 3, 5, 7 oder die Greifer 2, 4, 6 zum Einsatz kommen.
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Dies geschieht durch Vorschieben der jeweils benötigten Greifer, wobei
die Auswahl von drei bzw vier Greifern von Hand oder automatisch, beispielsweise
über ein optisches Abtastsystem erfolgen kann. Nach Erfassen aller Behälter der
Wand wird die Greiferebene über die lineare Transporteinrichtung verfahren. Dort
werden die übereinandergehaltenen Behälterreihen durch Absenken der Greiferreihen
nacheinander aufgesetzt und losgelassen. Neben der unterschiedlichen*Behälterreihe
kann auch die Längsversetzung der Behälterreihen einer Wand gegeneinander ohne weiteres
berücksichtigt werden, da zum Ergreifen die jeweiligen Greifer von der Greiferebene
vorgeschoben werden, bis sie zum Kontakt mit dem zu ergreifenden Anzahl der Behälter
pro
Behälter kommen. Durch die Reihenversetzung auftretende unterschiedliche
Abstände der Behälter zur Greiferebene werden dadurch aufgefangen.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion schafft also erstmals eine Be- bzw.
Entladevorrichtung, die ein Be- und Entladen in allen üblicherweise verwendeten
Stapelanordnungen mit gleichzeitigem Transport einer ganzen Behälterwand erlaubt.
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Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Vorrichtung durch die
Merkmale des Anspruches 2 gekennzeichnet. Beim Absenken zum Absetzen bzw. Ergreifer
der Behälter auf der linearen Transporteinrichtung können die Greiferreihen bei
dieser Anordnung mit ihrer jeweiligen Bauhöhe übereinander zur Anlage kommen, wobei
sie die Fässer der jeweiligen Reihe stets in gleicher Höhe absetzen bzw. ergreifen.
Auf diese Weise ist es möglich, alle Greiferreihen auf denselben vertikalen Führungseinrichtungen
zu lagern und alle Greifer der verschiedenen Reihen unmittelbar übereinander anzuordnen.
Aufwendige Konstruktionen, um die Greifer aneinander vorbeizuführen, werden vermieden.
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Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Vorrichtung durch die
Merkmale des Anspruches 3 gekennzeichnet. Hierdurch wird erreicht, daß sich die
Greifer bei geringfügig unterschiedlichen Behälterstellungen diesen zur erforderlichen
Greiflage
genau anlegen können. Ferner werden geringe Verschwenkungen
der von den Greifern getragenen Behälter untereinander zugelassen, die ein Verklemmen
der Behälter unterbinden.
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Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Vorrichtung durch die
Merkmale des Anspruches 4 gekennzeichnet. blicherweise werden die Behälterreihen
mit der größeren Zahl von Behältern (bei einer Behälterzahl von abwechselnd 4 bzw.
3 Behältern pro Reihe, also die Reihen mit 4 Behältern) in üblicherweise mit Seitenwänden
versehenen Transporträumen derart gestapelt, daß die Endbehälter solcher Reihen
fest gegen die Seitenwände anliegen, um ein Verrutschen des Stapels zu vermeiden.
Da die Behälter einer Reihe auch untereinander in Anlage stehen, läßt sich eine
solche Reihe ohne gegenseitige Versetzung der Behälter nur unter erheblichem Kraftaufwand
und Inkaufnahme von Beschädigungsgefahr als Ganzes entfernen.
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Die Erfindung vermeidet dies, indem sie nach Ergreifen der Behälter
einer solchen Reihe die mittleren Behälter durch Einziehen der zugehörigen Greifervorschubeinrichtungen
zurückzieht, sodaß die Endbehälter in den Greifergelenken geringfügig nach innen
schwenken können. Der Transport zwischen den Transportraumseitenwänden ist dann
ohne weiteres möglich.
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Beim Beladen wird in der beschriebenen Stellung eingefahren und in
Endstellung die Reihe durch Vorschieben der mittleren
Behälter
begradigt, wobei die Behältereihe zwischen die Transportraumseitenwände in fester
Anlage eingestapelt wird.
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Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Vorrichtung durch die
Merkmale des Anspruches 5 gekennzeichnet. Die gesamte Greiferebene wird nachdem
sie zum Be- bzw. Entladen mit Behältern besetzt ist insgesamt gerinfügig angehoben,
um ein Schleifen der unteren Behälterreihe auf dem Boden zu vermeiden. Vorteilhaft
geschieht dies durch Rückkippen der Behälterreihe, was konstruktiv weniger aufwendig
ist und eine Hubeinrichtung für die schwere Greiferebene erspart.
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Schließlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft durch
die Merkmale des Anspruches 7 gekennzeichnet.
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Vakuumsaugplatten haben sich als außerordentlich vorteilhaft herausgestellt,
da für Klammern und Greifscheren nur wenige Behälterformen geeignete Ansatzpunkte
aufweisen und da Magnetgreifer, die bei Plastikbehältern ohnehin nicht einsetzbar
sind, bei den üblicherweise sehr dünnwandigen und wellige Oberflächen aufweisenden
Stahlblechbehältern nur sehr unzuverlässig arbeiten. Vakuumsaugplatten bieten außerdem
eine einfache Oberwachungsmöglichkeit auf korrekten Angriff über die Anzeige des
Saugdruckes im Greifer.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung schematisch am Beispiel
einer
Be- und Entladevorrichtung für Fässer dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 Eine Seitenansicht
der Vorrichtung und Fig. 2 einen Teilschnitt nach Linie 2 - 2 in Fig. 1 Die dargestellte
Einrichtung dient zum Entladen von 200-Liter-Standardfässern 1 von einem LKW 2 ,
dessen Transportraum von Seitenwänden 3 begrenzt ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich,
sind die Fässer dort in drei übereinanderstehenden Reihen I, II, III gestapelt.
Es bildet sich dabei im wesentlichen übereinanderstehende Behälterwände aus, in
denen jeweils die drei Reihen 1, II, III übereinander stehen. Diese Reihen sind,
wie die Fig. 1 zeigt, in der üblichen Stapelanordnung in Längsrichtung des LKW geringfügig
gegeneinander versetzt. Wie die Fig. 2 zeigt, sind bei der dargestellten Stapelanordnung
in einer Reihe entweder zwei oder drei Fässer vorgesehen. Die Fig. 2 zeigt die Fässer
der obersten Reihen III ausgezogen und die der darunterliegenden Reihen II gestrichelt.
Pro Reihe sind also in unterschiedlicher Anordnung entweder drei Fässer oder zwei
Fässer gestapelt. In den Reihen mit drei Fässern liegen die Endfässer der Reihe
fest gegen die Seitenwände 3 des Transportraumes.
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Das Entladen geschieht an einer auf Höhe der Ladefläche des LKW befindlichen
Rampe 4;. Parallel zu dessen Vorderkante weist diese eine in den Boden eingelassene
Rollenbahn 5 auf, auf der die Fässer in linearer Reihenanordnung verschoben oder
durch angetriebene Rollen bewegt werden. An Stelle einer Rollenbahn kann auch ein
Transportband oder dergleichen vorgesehen sein. Eine Ladevorrichtung 6 ist mit Raupenantrieb
7 auf der Rampe 4 verfahrbar aufgestellt. Mit dem Raupenantrieb kann die Ladevorrichtung
6 auch die Rollenbahn überqueren. Die lineare Transporteinrichtung (Rollenbahn 5
, Förderband oder dergl. ) kann auch in anderer Weise angeordnet sein.
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Es ist nur dafür Sorge zu tragen, daß sich die Oberfläche der Transporteinrichtung,
die Ladefläche des zu entladenden Transportraumes (LKW 2 ) und eine Fahrfläche (Rampe
4) für die Ladevorrichtung 6 in einer Ebene befinden. Die lineare Transporteinrichtung
kann auch an anderer Stelle vorgesehen sein, wobei dann die Ladevorrichtung 6 einen
größeren Weg zurücklegt.
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Die selbstfahrende Ladevorrichtung 6 weist ein Chassis 8 auf, an dessen
vorderem Ende ein Rahmen 9, 10, 11, 12 einer Greiferebene in einer Achse 13 angelenkt
ist. Mit einem pneumatischen oder hydraulischen Druckzylinder 13a kann die
Greiferebene
um die Achse 13 um einen kleinen Winkel rückgekippt werden, wodurch ihre Vorderseite
vom Boden freikommt.
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Zwischen den unteren und oberen Traversen 10 und 11, die jeweils oben
und unten die Greiferebene seitlich begrenzen, sind an der Vorderseite der Greiferebene
zwei vertikale Führungssäulen 14 gehalten. Zwischen diesen bzw. den unteren Traversen
11 sind pro Greiferreihe ein Querbalken vorgesehen. Davon ist ein unterer Ouerbalken
15 mit dem Rahmen fest verbunden. Ein mittlerer Querbalken 16 und ein oberer Querbalken
17 sind mit Führungen 18 bzw. 19, die an den Enden der Querbalken sitzen auf den
Führungssäulen 14 höhenverschieblich gelagert.
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Zur Höhenverstellung der mittleren und der oberen Ouerbalken 16 bzw.
17 sind lineare Hubeinrichtungen 20 bzw.
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21 vorgesehen. Diese greifen über Arme 22 bzw. 23 an den Querbalken
16 bzw. 17 an. Als solche lineare Hubeinrichtung kommen Spindeltriebe bzw. pneumatische
oder hydraulische Kolbenantriebe in Frage. Vorteilhaft wird eine unter der Bezeichnung
Origa-Zylinder bekannte pneumatische Hubeinrichtung eingesetzt, die ohne Kolbenstange
mit seitlichem Angriff am Kolben arbeitet. Wie die Figur 2 zeigt, aus der in der
Draufsicht nur die obere Greiferreihe erkennbar ist, sind zur besseren Lastverteilung
pro Greiferreihe zwei dieser Hubeinrichtungen vorgesehen.
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An den Querbalken 15, 16 bzw. 17 der Greiferreihen sind die Greifer
angeordnet. Diese bestehen aus an den Querbalken befestigten Vorschubeinrichtungen
24, deren Arbeitsrichtung senkrecht zur Greiferebene liegt. Die Vorschubeinrichtungen
können beispielsweise als pneumatische Kolbenzylinderanordnung ausgebildet sein.
An Schubstangen 25 tragen sie Kardangelenke 26 (auch Kugelgelenke sind hier verwendbar),
über die vakuumbetätigte Saugplatten 27 angelenkt sind.
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In jeder Greiferreihe sind so viele Greifer vorgesehen, wie in den
Behälterreihen mögliche Behälterplätze vorhanden sind.
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Bei der dargestellten Stapelanordnung mit abwechselnd drei oder zwei
Fässern pro Reihe ergeben sich fünf mögliche Behälterplätze. Daher sind fünf jeweils
aus Vorschubeinrichtung 24 und Saugplatte 27 bestehende Greifer in gleichem Abstand
angeordnet.
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Über die gestrichelt dargestellten Vakuum- bzw. Luftdruckleitungen
sind die Saugplatten ggf. über Schaltventile an eine Vakuumpumpe 28 angeschlossen.
Die linearen Hubeinrichtungen 20 u. 21 sind über ebenfalls gestrichelt dargestellte
Druckluftleitungen an einen Druckluftgenerator 29 angeschlossen, der auch den Druckzylinder
13a versorgen kann.
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Eine Antriebseinheit 30 versorgt den Raupenantrieb 7. Ferner
ist
ein Schaltschrank 31 vorgesehen, der durch Betätigung von Ventilen und dergl. die
Funktionabläufe steuert. An einer vom Bedienungsmann einsehbaren Seite ist diesermit
32 Anzeigelampen versehen, die in Reihen angeordnet jeweils einer Saugplatte zugeordnet
sind und deren Betätigung anzeigen, wobei sichtbar wird, welche Greifer einer Reihe
(zwei bzw. drei Greifer) betätigt sind.
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Ein Entladevorgang läuft wie folgt ab: Die Ladevorrichtung 6 wird
zunächst mit ihrem Raupenantrieb 7 in die in denen Figuren dargestellte Stellung
vorgefahren, in der die Greiferebene unmittelbar vor der als nächstes zu entladenden
( in diesem Falle der vorderen) Behälterwand des Behälterstapels steht. Die Greifer
befinden sich in der aus Fig. 1 (ausgezogen) ersichtlichen Grundstellung. Ebenso
befinden sich-die Greiferreihen in ihrer Höhenlagen in der aus Fig. 1 ersichtlichen
Grundstellung, in der sie sich gegenüber den übereinander aufgestellten Behälterreihen
befinden.
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Nun wählt der Bedienungsmann bzw. eine automatische beispielsweise
optische Erkennungseinrichtung die pro Greiferreihe benötigten Greifer aus ( im
dargestellten Beispiel sind dies in der in Fig. 2 dargestellten obersten Greiferreihe
III, die auf ungeraden Plätzen angeordneten Greifer10 u. 5 für eine Faßreihe mit
3 Fässern. In der darunter befindlichen Behälterreihe
(in Fig.
2 gestrichelt) sind nur zwei Greifer auf den Plätzen 2 und 4 auszuwählen.
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Sodann wird durch ein beispielsweise vom Bedienungsmann oder auch
automatisch erzeugtes Startsignal durch Einschalten des Betriebsmediums wie beispielsweise
Pressluft die jeweilige Vortriebseinrichtung 24 aller zu betätigenden Greifer eingeschaltet.
Diese Greifer fahren nach vorn bis zur Anlage am jeweiligen Faß, an dem sie stehenbleiben.
Die aus Fig. 1 ersichtlichen Abstandsunterschiede werden bei dieser Bewegung aufgefangen.
Es werden nun für die jeweils betätigten Greifer die Vakuumleitungen beaufschlagt,
sodaß sich die Greifer 27 an den Faßwänden festsaugen.(Fig. 1 gestrichelt bei II
und III).
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Nun wird der Druckzylinder 13a betätigt, der die gesamte Greiferebene
um die Achse 13 um einen geringen Winkel zurückkippt. Dadurch werden alle ergriffenen
Behälter der Behälterwand angehoben, insbesondere wird die untere Behälterreihe
vom Boden abgehoben. Ausserdem werden in den Reihen mit drei Behältern, die (siehe
Fig. 2) in Stapelstellung an den Seitenwänden 3 des Transportraumes anliegen, die
mittleren Greifer zurückgezogen. Im dargestellten Beispiel ist dies gem. Fig. 2
der mittlere Greifer. Nun können die Fässer an den beiden äußeren Greifern etwas
nach innen schwenken und somit ohne Verklemmgefahr mit den Seitenwänden 3 transportiert
werden.
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Der Raupenantrieb 7 wird nun im Rückwärtsgang angetrieben, sodaß die
gesamte Ladevorrichtung 6 zurückfährt,bis die von der Greiferebene gehaltenen Fässer
über der Rollenbahn 5 stehen. Dann wird zunächst durch Rückwärtsbetätigung des Druckzylinders
13a die Greiferebene wieder in die senkrechte Stellung zurückgekippt. Dabei steht
die unterste Faßreihe bereits auf der Rollenbahn.
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Dann wird zunächst in der untersten Greiferreihe das Vakuum abgeschaltet
und es werden die Greifer zurückgezogen. Die Fässer der unteren Reihe können nun
auf der Rollenbahn 5 abtranportiert werden.
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Sodann wird durch Betätigung der linearen Hubeinrichtung 20 die mittlere
Greiferreihe II abwärts gefahren, bis die von ihr gehaltenen Fässer auf der Rollenbahn
stehen, wo sie freigegeben und abtransportiert werden. Anschließend wird in gleicher
Weise die obere Faßreihe III abgesetzt.
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In dieser Endstellung stehen die drei Greiferreihen unmittelbar aufeinander.
In Fig. 1 ist dies mit der gestrichelten Darstellung der Vakuumplatten der oberen
beiden Greiferreihen über der Vakuumplatte der unteren Greiferreihe angedeutet.
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Dabei liegen die Greiferreihen bzw. deren die Bauhöhe bestimmenden
Elemente unmittelbar aufeinander auf. Wie die Fig. 1 zeigt, sind in dieser untersten
Stellung die Vakuumplatten in unterer,mittlerer und oberer ilöhenlage des davorstehenden
Fasses angeordnet. Da die Fässer der einzelnen Reihen stets in derselben Höhe, nämlich
auf dem Boden abgesett werden müssen, müssen die Saugplatten 27 der einzelnen Greiferreihen,
wie dies die Fig. 1 zeigt, in entsprechender Höhenlage an den Fässern der einzelnen
Reihen angreifen. Es greifen also die Saugplatten der unteren Greiferreihe I im
unteren Drittel der Fässer, die Saugplatten der mittleren Greiferreiche II im mittleren
Drittel der Fässer und die Saugplatten der oberen Greiferreihe III im oberen Drittel
der Fässer an.
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Nach Beendigung des Entladevorganges fahren sämtliche bei n wegllchen
Teile in diCFig. 1 gezeigte Grundstellung zurück, was automatisch gesteuert werden
kann. Vorstehend ist ein Entladevorgang beschrieben. Ein Beladevorgang kann in exakter
kinematischer Umkehr vollzogen werden.
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Die dargestellte Ladevorrichtung kann in vielfältiger Weise variiert
werden. So können an Stelle des Raupentriebes (7) andere Vortriebsmittel verwendet
werden.
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Die Ladevorrichtung ist selbstverständlich auch für andere als die
dargestellte Stapelanordnung einsetzbar. Bei beispielsweise 2, 4 oder mehr Behälterreihen
pro Behälter wand ist die Greiferebene mit entspreiender Anzahl von Greiferreihen
ausrurüsten. Die Anzahl der Greifer pro Reihe richtet sich stets nach den möglichen
Behälterplätzen, bei abwechselnd drei oder vier Plätzen pro Reihe also sieben Greifer.
Die Greifer sind in der Reihe also auf den Querbalken vorzugsweise in Querrichtung4ustierbar
sowie abnehmbar angeordnft, um sie in Abstand und Anzahl der Behältergröße sowie
der Behälteranzahl pro Reihe anpassen zu können.
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Die Steuerung der FunktionKbläufe erfolgt vorzugsweise automatisch.
Wie in Fig. 2 mit den gestrichelten Leitungsfüh -rungen dargestellt, können dabei
die bei einer Stapelanordnung vorkommenden Behälterplätze pro Reihe (1,3,5 bzw.
2,4) durch entsprechende Verkabelung der Betriebsmittel leitungen (Druckmedium für
die Vorschubeinrichtungen 24 sowie Vakuum für die Saugplatten 27) über entsprechende
Kabelverknüpfung ausgewählt werden.