-
Zwischenspeicher für eine Stückgut-Fördereinrichtung Die Erfindung
betrifft einen Zwischenspeicher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Unter Stückgut sind im Rahmen der Erfindung auch mit Schüttgut bzw.
Flüssigkeiten gefüllte Behälter zu verstehen.
-
Ein Zwischenspeicher mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs
1 ist aus der DE-PS 23 36 000, B65G 1/04, in der Weise bekannt, daß die beiden Magazinreihen
durch einen einzigen Paternoster gebildet sind, der außerdem in seiner Gesamtheit
an einem Mast höhenbeweglich gelagert ist. Der Transport des Stückguts von der einlagerungsseitigen
Magazinreihe in die auslagerungsseitige Magazinreihe erfolgt demgemäß durch Übergang
der einzelnen Magazine von der ein- zur auslagerungsseitigen Magazinreihe durch
die übliche Paternosterbewegung, d.h. nicht nur die Magazine jeweils einer der beiden
Magazinreihen, sondern alle Magazine sind bewegungsmäßig gekoppelt. Soll der Speicherinhalt
dieses Zwischenspeichers verändert werden, muß der gesamte Paternoster, d.h. sämtliche
Magazine beider Reihen, bei unterbrochener Paternosterbewegung längs der Masten
bewegt werden, was insbesondere bei weitgehend belegtem Zwischenspeicher einen erheblichen
Energieaufwand erfordert. Außerdem muß in Richtung dieser Bewegung im Verhältnis
zu dem Platzbedarf des Paternosters, also des eigentlichen Speichers, der doppelte
Raum zur Verfügung stehen. Dieser Platzaufwand ließe sich gemäß der DE-OS 23 66
057, B65 G1/04, zwar dadurch verringern, daß die jeweils nicht belegten Magazine
in einem
Stauraum gleichsam zusammengefaltet werden, jedoch ist
eine solche Lösung bereits bei kleinen Magazinen, d.h. kleinen zu speichernden Teilen,
konstruktiv problematisch.
-
Bei dem beschriebenen Stand der Technik erfolgt ferner auch dann,
wenn der Zwischenspeicher nicht belegt ist, also beispielsweise in einem normalen
Fertigungsablauf ohne Teilestau, eine Einschaltung der Paternosteranordnung in den
Stückguttransport von der Einlagerungsstation in die Auslagerungsstation, da die
Teile einen - wenn auch geringen - Teil der Paternosterbewegung im Bereich einer
der beiden Umlenkungen des Paternosters mitmachen müssen. Dies bedingt eine Verlängerung
der Transportzeit gegenüber einer direkten linearen Bewegung der Stückgüter zwischen
der Ein- und der Auslagerungsstation.
-
Schließlich bietet der bekannte Zwischenspeicher zwar den Vorteil
der Einhaltung der Teilesequenz, d.h. die gespeicherten Teile oder Stückgüter werden
an der Auslagerungsstation in der gleichen Reihenfolge angeboten wie an der Einlagerungsstation,
aber die Herstellung einer vorgegebenen, von der Reihenfolge der Teile an der Einlagerungsstation
abweichenden Sequenz ist allenfalls mit großem Bewegungs- und damit Zeitaufwand
möglich.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zwischenspeicher mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 und den Vorteilen der bekannten
Lösung - Einhaltung der Sequenz, ortsfeste Ein- und Auslagerungsstation, Vermeidung
der Notwendigkeit des Auffüllens aller Speicherplätze vor der Auslagerung des Stückguts
-dahingehend zu verbessern, daß der Energiebedarf für den Betrieb des Speichers
sowie die Zeit für den Stückguttransport in Zeiten fehlender Abspeicherung verringert
werden.
-
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht in den kennzeichnenden
Merkmalen des Patentanspruchs 1, Ausführungsbeispiele der Erfindung beschreiben
die Unteransprüche.
-
Während also bei dem beschriebenen Stand der Technik die beiden Magazinreihen
durch einen einzigen Paternoster gebildet und damit bewegungsmäßig gekoppelt sind,
so
daß die einzelnen Magazine durch die Paternosterbewegung abwechselnd Bestandteile
der beiden Magazinreihen sind, sieht die Erfindung eine feste Zuordnung der einzelnen
Magazine zu den beiden Magazinreihen vor, und der Übergang der zu speichernden Teile
von der einen in die andere Magazinreihe erfolgt durch Bewegung dieser Teile aus
Magazinen der einlagerungsseitigen Magazinreihe in diesen zumindest zeitweilig paarweise
gegenüberstehende Magazine der auslagerungsseitigen Magazinreihe. Ein- und Auslagerungsstation
sind dabei ähnlich angeordnet wie sich gegenüberstehende Magazine, so daß in Zeiten
der Nichtbelegung des Speichers der Stückguttransport ohne Erfordernis von Bewegungen
des Zwischenspeichers und damit ohne Energie- und Zeitaufwand unmittelbar geradlinig
erfolgen kann.
-
Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, daß durch einfache Bewegungen
von Bestandteilen des Zwischenspeichers auch beispielsweise chaotisch an der Einlagerungsstation
anfallendes Stückgut in eine vorgegebene Sequenz gebracht werden kann.
-
Die einzelnen Teile (Stückgüter) brauchen lediglich in der vorgegebenen
Sequenz zugeordnete Magazine, d.h. gegebenenfalls unter Freilassung einzelner, später
zu belegender Magazine gebracht zu werden.
-
Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnung erläutert. In dieser zeigen: Die Fig. 1 bis 14 schematisch ein erstes
Ausführungsbeispiel der Erfindung in verschiedenen Betriebszuständen, die Fig. 15
und 16 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel und die Fig. 17 bis 35 verschiedene
Betrieb bzw. Belegungszustände des zweiten Ausführungsbeispiels.
-
Vorab sei bemerkt, daß alle Bezugszeichen, die kleiner als 20 sind,
zu transportierende bzw. zwischenzuspeichernde Teile oder Güter bezeichnen.
-
Die Bewegungen dieser Teile innerhalb des Zwischenspeichers sind durch
Pfeile angedeutet, die mit ihrer Spitze auf das jeweilige Teil, z.B. eine Automobilkarosserie
oder einen Behälter, weisen.
-
In dem in den Fig. 1 bis 14 behandelten Ausführungsbeispiel der Erfindung
sind die beiden Magazinreihen 20 und 21, von denen die erste der Einlagerungsstation
22 und die Magazinreihe 21 der Auslagerungsstation 23 benachbart sind, ortsfest
angeordnet.
-
Sie enthalten in diesem Ausführungsbeispiel jeweils sechs Magazine
24 bis 29 bzw.
-
30 bis 35 in gleichen Abständen; die Magazinreihen verlaufen quer
zu der durch die Ebene der beiden Stationen 22 und 23 definierten Transportrichtung.
Unter "quer" ist im Rahmen der Erfindung sowohl eine im wesentlichen senkrechte
als auch eine im wesentlichen horizontale Ausrichtung der Magazinreihen 20 und 21
zu verstehen, zumal ein besonderer Vorteil der Erfindung darin zu sehen ist, daß
sie hinsichtlich der Ausrichtung der Magazinreihen sehr flexibel und damit leicht
an die jeweils vorliegenden Platzverhältnisse anpaßbar ist. Wenn daher in den figürlich
dargestellten Ausführungsbeispielen angenommen ist, daß die Magazinreihen sich im
wesentlichen senkrecht erstrecken, bedeutet dies keine Beschränkung der Erfindung,
insbesondere keinen Ausschluß einer im wesentlichen horizontalen oder auch schrägen
Anordnung der Magazinreihen.
-
Zwischen den beiden Magazinreihen 20 und 21 in den Fig. 1 bis 14 erstreckt
sich ein Zwischenraum 36, in dem die mittels eines nicht dargestellten Antriebs
parallel zu den Magazinreihen 20 und 21 bewegbare Hubvorrichtung 37 mit ebenfalls
sechs Stückgutaufnahmen 38 bis 43 angeordnet ist. Wie die Figuren zeigen, folgen
die Stückgutaufnahmen 38 bis 43 in gleichen Abständen aufeinander, die identisch
mit den Abständen der Magazine in den beiden Magazinreihen 20 und 21 sind.
-
Betrachtet man nun die Fig. 1 bis 14 im einzelnen, so ist in Fig.
1 der Fall des kontinuierlichen Transports von Teilen zwischen einer Fördereinrichtung
44 und einer weiteren Fördereinrichtung 45 angenommen. Dieser Fall liegt beispielsweise
im Rahmen einer Fertigungsstraße bei ordnungsgemäßem Betrieb derselben vor. Wie
man erkennt, befindet sich die erste Stückgutaufnahme 38 der Hubvorrichtung 37 in
einer Ebene mit den Fördereinrichtungen 44 und 45 sowie der Ein- und der Auslagerungsstation
22 und 23; der Transport der Teile oder Güter erfolgt auf direktem, geradlinigen
Wege ohne Bewegung von Teilen des Zwischenspeichers.
-
Sobald nun in einem dem Zwischenspeicher nachgeschalteten Bereich
der angenommenen Fertigungsstraße aus irgendwelchen Gründen ein Teilestau auftritt,
ist man bestrebt, diesen Stau möglichst zu begrenzen, also nicht beispielsweise
die Fördereinrichtung 44 oder ihr vorgeschaltete Bereiche der Fertigungsstraße abzuschalten.
-
Umgekehrt ist es sinnvoll, bei einer Unterbrechung der Teileanlieferung
seitens der Fördereinrichtung 44 nicht die nachgeschalteten Bereiche der Fertigungsstraße
abschalten zu müssen. Um diesbezüglich eine große Flexibilität zu erzielen, ist
der Zwischenspeicher vorgesehen.
-
In den Fig. 2 bis 10 ist angenommen, daß die nachgeschaltete Fördereinrichtung
45 keine Teile von der Auslagerungsstation 23 abnimmt. Die von der Fördereinrichtung
44 der Einlagerungsstation 22 angebotenen Teile müssen also in dem Zwischenspeicher
"gepuffert" werden. Fig. 2 veranschaulicht den Speichervorgang des ersten zu speichernden
Teils 2: Gemäß Fig. 1 ist dieses Teil zunächst von der ersten Stückgutaufnahme 38
der Hubvorrichtung 37 aufgenommen. Durch Bewegung der Hubvorrichtung 37 gemäß dem
Pfeil in Richtung nach oben gelangt die Stückgutaufnahme 38 mit dem Teil 2 in die
Ebene des Magazins 20 der auslagerungsseitigen Magazinreihe 21 und wird durch einen
geeigneten, nicht dargestellten Antrieb gemäß Pfeil in dieses Magazin bewegt. Als
Antriebe können beispielsweise Stöße, Rollenantriebe oder Bänder dienen; da derartige
Antriebe zum Stand der Technik gehören, bereitet ihr Einsatz dem Fachmann keine
Schwierigkeiten und wird hier nicht im einzelnen beschrieben.
-
Anschließend wird die Hubvorrichtung 37 wieder in ihre Ausgangslage
abgesenkt und das nächste zu speichernde Teil 3 in ihre Stückgutaufnahme 38 bewegt
(Fig. 3).
-
Nach erneuter Hubbewegung der Hubvorrichtung 37 wird Teil 3 in das
unterste Magazin 24 der einlagerungsseitigen Magazinreihe 20 bewegt; gleichzeitig
gelangt Teil 4 von der eingangsseitigen Transportvorrichtung 44 in die Einlagerungsstation
22 (Fig. 4).
-
Nachdem nun gemäß Fig. 5 die Hubvorrichtung 37 wieder in ihre Ausgangsstellung
abgesenkt worden ist, übernimmt ihre unterste Stückgutaufnahme 38 von der Einlagerungsstation
22 das Teil 4; die Einlagerungsstation übernimmt ihrerseits von der Fördereinrichtung
44 das Teil 5, so daß diese das Teil 6 anliefern kann. Außerdem erfolgt jetzt erstmals
eine Belegung der zweiten Stückgutaufnahme 39 der Hubvorrichtung 37, denn auf diese
wird aus dem Magazin 24 das bereits gespeicherte Teil 3 bewegt. Die Folge davon
ist, daß nach erneuter Hub bewegung der Hubvorrichtung 37
(siehe
Fig. 6) Teil 3 nunmehr in die Ebene des zweiten Magazins 31 der Magazinreihe 21
gehoben wird; zwecks Erzielung einer mit der Anlieferungssequenz der Teile übereinstimmenden
Speicher und damit Auslagerungssequenz wird Teil 3 in das Magazin 31 bewegt. Gleichzeitig
erfolgt - in Wiederholung des ersten Bewegungsvorgangs des Teils 3 - die Ablage
des Teils 4 in dem ersten Magazin 24 der einlagerungsseitigen Magazinreihe 20.
-
In Wiederholung der Bewegungsvorgänge des Teils 3 erfolgt nach erneutem
Absenken der Hubvorrichtung 37 das Einfahren des Teils 6 von der Einlagerungsstation
22 in die unterste Stückgutaufnahme 38 und der Transport des Teils 4 in die zweite
Stückgutaufnahme 39 der Hub vorrichtung 37; zwecks Zeitersparnis erfolgen die verschiedenen
Bewegungen gleichzeitig (Fig. 7).
-
Die in den Fig. 8 bis 10 dargestellten Bewegungsvorgänge für die verschiedenen
Teile verlaufen analog. Es erfolgen also stets die Aufnahme des nächsten, von der
Einlagerungsstation 22 angebotenen Teils durch die unterste Stückgutaufnahme 38,
die Ablage dieses Teils in dem untersten Magazin 24 der einlagerungsseitigen Magazinreihe
20 und gegebenenfalls über Zwischenstationen in Magazinen der einlagerungsseitigen
Magazinreihe 20 sowie die endgültige Ablage in dem nächsten freien Magazin der auslagerungsseitigen
Magazinreihe 21, so daß in dieser Magazinreihe in aufsteigender Aufeinanderfolge
die Teile entsprechend ihrer Sequenz vor dem Zwischenspeicher abgespeichert werden.
-
In Fig. 11 ist angenommen, daß aus dem Speicher Teile abgerufen werden.
Zunächst erfolgt die Übernahme des in der Sequenz ersten Teils 1 von der Auslagerungsstation
23 in die Transportvorrichtung 45. Als nächstes Teil muß bei Einhaltung der Sequenz
Teil 2 zur Auslagerungsstation 23 befördert werden. Dies geschieht gemäß Fig. 12
zunächst durch Hubbewegung der Hubvorrichtung 37, die die gemäß Fig. 11 bislang
von ihr aufgenommenen Teile 5, 6 und 7 in die Magazine 24, 25 und 26 der aufnahmeseitigen
Magazinreihe 20 abgibt und dafür die Teile 2, 3 und 4 aus den Magazinen 30, 31 und
32 der auslagerungsseitigen Magazinreihe 21 übernimmt. Nach erneuter Absenkbewegung
der Hubvorrichtung 37 gelangt daher - siehe Fig. 13 - das zweite Teil 2 vor die
Auslagerungsstation 23 und wird auf diese bewegt. Gleichzeitig erfolgt die Verschiebung
der in den einlagerungsseitigen Magazinen gespeicherten Teile 5, 6 und 7 auf die
Stückgutaufnahmen der Hubvorrichtung 37 und des Teils 5
in ein
auslagerungsseitiges Magazin, so daß bei der nächsten Hubbewegung -vergleiche Fig.
14 - das Teil 8 einlagerungsseitig abgelegt werden kann. Gleichzeitig werden dann
die Teile 3, 4 und 5 von der Hubvorrichtung 37 aufgenommen und in die jeweils tiefere
Ebene durch Absenken der Hubvorrichtung befördert, so daß dann Teil 3 zur Auslagerungsstation
23 gelangt.
-
Während in dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 14 die beiden
Magazinreihen 20 und 21 feststehend angeordnet sind, zeigt das in den Fig. 15 und
16 (Fig. 16 zeigt die in Fig. 15 mit XVI bezeichnete Ansicht) dargestellte zwei
Magazinreihen, die jeweils durch einen Paternoster gebildet sind.
-
Der in den Fig. 15 und 16 dargestellte, auch den weiteren Figuren
zugrundeliegende Zwischenspeicher enthält als wesentliche Bestandteile den die einlagerungsseitige
Magazinreihe bildenden Paternoster 50, der gemäß Pfeil 51 eine Aufwärtsbewegung
der in seinen Magazinen 52 bis 65 abgelegten Teile oder Stückgüter bewirkt, den
die auslagerungsseitige Magazinreihe 66 bildenden weiteren Paternoster, der gemäß
Pfeil 67 eine Abwärtsbewegung der in seinen Magazinen 68 bis 81 abgelegten Teile
bewirkt, sowie die Pusheranordnung 82, die höhenverstellbar auf einer Spindel als
wesentlichen Bestandteil den Pusher (Stößel) 83 enthält, der dazu dient, individuell
Teile, die in einlagerungsseitigen Magazinen 52 bis 65 angeordnet sind, in auslagerungsseitige
Magazine 68 bis 81 hinüberzuschieben. Die beiden Magazinreihen oder Paternoster
50 und 66 sind also bewegungsmäßig nicht direkt miteinander verbunden.
-
Betrachtet man kurzzeitig Fig. 16, so erkennt man, daß der eingangsseitige
Paternoster 50 - das Entsprechende gilt für den Paternoster 66 - aus zwei umlaufenden
endlosen Bändern 50' und 50" besteht, die auf ihren einander zugekehrten Seiten
Aufnahmen und damit Magazine für die Teile bilden.
-
In Fig. 15 ist auch angedeutet, daß zur automatischen Steuerung der
verschiedenen Bestandteile des Zwischenspeichers Endschalter (angedeutet durch leere
Dreiecke), Magnetventile (Rechtecke mit Diagonallinie), Lichtschranken (unterbrochene
Linien) und verschiedene, teilweise polumschaltbare und reservierbare Motoren vorgesehen
sind.
-
Die MagazinreiKen erstrecken sich wieder oberhalb jeweils einer Einlagerungsstation
84 und einer Auslagerungsstation 85.
-
In den Fig. 17 bis 35 sind verschiedene Belegungszustände dieses Zwischenspeichers
dargestellt. Betrachtet man zunächst Fig. 17, so ist der Zwischenspeicher leer,
das Teil 1 wird angeboten, und, sofern es von der Auslagerungsstation 85 übernommen
werden kann, entsprechend den Pfeilen unmittelbar zur Auslagerungsstation transportiert.
Dies geschieht unter Ausnutzung des Pushers 83, der dann in seine tiefste Lage bewegt
ist.
-
In Fig. 18 ist angenommen, daß das Teil 1 von der Auslagerungsstation
85 nicht übernommen wird, also eine Zwischenspeicherung erforderlich ist. Dann wird
das Teil 1 in das unterste Magazin 68 der auslagerungsseitigen Magazinreihe 66 geschoben,
so daß das nächstfolgende Teil 2 in das unterste einlagerungsseitige Magazin 52
transportiert werden kann. Durch Aufwärtsbewegung der einlagerungsseitigen Magazinreihe
50 wird Teil 2 gemäß Fig. 19 in die Ebene des auslagerungsseitigen Magazins 69 gehoben
und gemäß Fig. 20 gleichzeitig mit der Einlagerung des Teils 3 in das nunmehr unterste
Magazin der in den Figuren linken Magazinreihe 50 in das Magazin 69 geschoben. Bereits
jetzt deutet sich an, daß in dem in den Figuren rechten Paternoster 66 in aufsteigender
Anordnung die Teile in der Sequenz, in der sie von der Einlagerungsstation 84 angeboten
werden, übereinander gespeichert sind. Der Pusher 83 wird stufenweise mittels seiner
Antriebsspindel höherbewegt, so daß er, wie die Figuren zeigen, bei seiner Betätigung
individuell Teile aus Magazinen der einlagerungsseitigen Magazinreihe 50 in Magazine
der auslagerungsseitigen Magazinreihe 66 drückt. Während des bisher betrachteten
Einspeicherungsvorgangs erfolgt lediglich eine Aufwärtsbewegung des einlagerungsseitigen
Paternosters 50, während der auslagerungsseitige Paternoster 66 stillsteht.
-
In Fig. 30 ist angenommen, daß die Auslagerungsstation wieder Teile
abnimmt, so daß zunächst Teil 1 aus dem Zwischenspeicher transportiert wird. Nunmehr
erfolgt die Abwärtsbewegung der auslagerungsseitigen Magazinreihe 66, und es wird
jeweils das im untersten Magazin dieser Reihe befindliche Teil, also in den Fig.
31 und 32 das Teil 2, dem Speicher entnommen. Der Pusher 83 bewegt das in dem jeweils
höchsten Magazin der Magazinreihe 50 befindliche Teil in das jeweils nächste freie
Magazin des Paternosters 66, und zwar immer in Zeiträumen, in denen sich die entsprechenden
Magazine
der beiden Magazinreihen fluchtend gegenüberstehen. Man kann schlagwortartig sagen,
daß durch die Abwärtsbewegung der in den Figuren rechten Magazinreihe 66 und die
Arbeitsweise des Pushers 83 eine Entladung der einlagerungsseitigen Magazinreihe
50 von oben her erfolgt.
-
Dieser bis zur Überstellung des Teils 4 am Ort der Auslagerungsstation
85 in den Figuren wiedergegebene Vorgang wiederholt sich, bis der Speicher leer
ist und demgemäß wieder ein direkter Transport der Teile von der Einlagerungsstation
84 zur Auslagerungsstation 85 erfolgt.
-
Ergänzend sei ausgeführt, daß verständlicherweise die erfindungsgemäßen
Zwischenspeicher auch in auf den Einzelfall zugeschnittenen Kombinationen mehrerer
Speicher Einsatz finden können.
-
Sofern bei dem zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel die Möglichkeit
gegeben ist, durch entsprechende Relativbewegungen zwischen den beiden Magazinreihen
50 und 66 und entsprechende Ansteuerung des Pushers 83 beliebige Magazine sich fluchtend
paarweise gegenüberzustellen und den Inhalt beliebiger Magazine mittels des Pushers
83 zu verschieben, ist auch diese Ausführungsform der Erfindung geeignet, beispielsweise
chaotisch angelieferte Teile in eine vorgegebene Folge zu bringen.
-
Beiden Ausführungsbeispielen der Erfindung ist ein verhältnismäßig
geringer Platzaufwand gemeinsam, da dieser in Richtung der Erstreckung der Magazinreihen
nur durch die Zahl der Magazine und damit die Speicherkapazität des Zwischenspeichers
bestimmt ist. Der Energiebedarf ist gegenüber dem eingangs diskutierten Stand der
Technik erheblich verringert, da nie alle gespeicherten Teile mittels eines Antriebs
bewegt werden müssen. Auch die Aufnahme des Gewichts der Teile ist verteilt auf
zwei separat gelagerte Magazinreihen.
-
- L e e r s e i t e -