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Gabel stapelgerät
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Die Erfindung betrifft ein Gabelstapelgerät nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Zum Be- und Entladen von Fahrzeugen wie Eisenbahnwagen, insbesondere
jedoch von Lastkraftwagen (einschließlich Lastkraftwagenanhängern) mit beladenen
Paletten werden handelsübliche Gabelstapler verwendet, welche zwischen dem Fahrzeug
und der vorgegebenen Stelle - normalerweise das Ende einer Flurförderbahn, wie beispielsweise
eines
Kettenförderers - hin- und herfahren und auf diese Weise von
der vorgegebenen Stelle die vollen Paletten abnehmen und auf das Fahrzeug setzen
oder aber uie mit Leergut beladenen Paletten vom Fahrzeug abnehmen und auf die vorgegebene
Stelle setzen. In letzterem Falle ist die vorgegebene Stelle in der Regel der Anfang
einer Flurförderbahn, welcne die aufgesetzten Paletten selbsttätig weiterfördert.
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Das Hauptanwendungsgebiet der Erfindung ist die Getränkeindustrie,
in welcher große Mengen von Paletten mit in Kästen oder Kartons verpackten Getränkegebinden,
wie z.B.
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Bierflaschen, in großem Umfang schnell in der oben dargelegten Weise
umgeschlagen werden müssen. Ob die Paletten dabei mit Leergut oder mit vollen Gebinden
beladen werden, ist für die Erfindung nicht von Belang.
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Beim Transport der beladenen Paletten von der vorgegebenen Stelle
zum Fahrzeug und umgekehrt ist die Leistung des Gabelstaplers weitaus geringer als
die größtmögliche Zu- bzw. Abförderleistung der Palettenförderbahn. Theoretisch
könnte man mit mehreren Gabelstaplern arbeiten.
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Dies hat jedoch den Nachteil, daß diese sich gegenseitig stören, da
aer Transportweg vom zu beladenden bzw. entladenden Fahrzeug zur vorgegebenen Stelle
so kurz wie möglich gehalten werden sollte.
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Die Erfindung schafft ein neues Gabelstapelgerät der eingangs umrissenen
Art, welches es erlaubt, den Transportweg von der vorgegebenen Stelle zum Fahrzeug
und umgekehrt äusserst kurz zu halten und die Transportbewegungen auf einem, gemessen
am Gabelstaplerweg, weitaus kürzeren Weg mit wesentlich höherer Geschwindigkeit
durchzuführen, also die Umschlagleistung pro Zeiteinheit ausseroraentlich erhöht,
und dennoch nur mit einer Bewegungsperson auskommt.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Gerät gemäß
dem Kennzeichen des Anspruchs 1 ausgebildet ist. Es versteht sich, daß bei dieser
Ausbildung die Traversenführungen in der Regel horizontal verlaufen, wenn auch eine
schräge Anordnung derselben dem Grunde nach möglich ist. Ebenso wird man in der
Regel die Traverse senkrecht zu ihrer Längsrichtung hin und herverfahrbar ausbilden,
wenn auch eine schräge Verfahrbarkeit dem Grunde nach nicht ausgeschlossen ist.
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Stellt man bei dem Gerät der Erfindung die Programmsteuerung derart
ein, daß in der einen Endstellung der Gabel diese sich vor der vorgegebenen Stelle
befindet oder sogar mit den Fingern der Gabel in den hierfür vorgegebenen Aussparungen
der an der vorgegebenen Stelle bereitgestellten beladenen Palette und daß in der
anderen
Endstellung die Hubgabel sich vor aer Laueplattform des
Fahrzeuges befindet, so kann der Beladevorgang von der vorgegebenen Stelle auf das
Fahrzeug sehr schnell erfolgen, da das Bedienungspersonal nach Beendigung der programmgesteuerten
Bewegung nur noch die beladene Hubgabel direkt auf die Ladefläche des Fahrzeuges
fahren und die beladene Palette fort ausgerichtet abzusetzen braucht. Der letztere
Vorgang läßt sich nicht ohne weiteres selbsttätig durchführen, da zum einen Kraftfahrzeuge
oft nicht genau genug ausgerichtet zur Verfugung stehen und zum anderen auch die
itöhe der Ladefläche mit sich änuerndem Belauezustand aufgrund aer Fahrzeugfederung
schwankt.
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Beim Beladen von Eisenbahnplattformwagen läßt sich allerdings wegen
deren sehr genauer Postionierbarkeit die entsprechende Endstellung so bestimmen,
daß sich die beladene Hubgabel nicht seitlich vor der Ladefläche, sondern über der
Ladefläche befindet, so daß das Ladegut nur noch abgesenkt werden muß. Wo sich hier
die Endstellung der beladenen Gabel, in welcher die Programmsteuerung selbsttätig
die beladene Gabel fährt, befindet, muß jeweils nach dem zu be- oder entladen Fahrzeug
entschieden werden.
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Wenn auch das Einfahren der Hubgabel unter vom Fahrzeug abzuladende
Paletten in der Regel von Hand erfolgen wird,
so kann doch aas Beladen
vollautomatisch erfolgen, wenn das Fahrzeug ausreichena genau ausgerichtet wird.
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Zu diesem Zweck wird in der Lagerung der Hubgabel am Gerüst ein Kraftmeßglied
vorgesehen, welches beim programmgesteuerten Absetzen der vollen Hubgabel kurz nach
Erreichen einer Last, welche dem Leergewicht der Hubgabel entspricht, den selbsttätigen
Absetzvorgang unterbricht und das Ausfahren aer Gabel aus der abgesetzten Palette
auslöst. Sorgt man dafür, daß hierbei die Höhe, in der die Hubgabel die nächste
Palette einführt, nach jedem Absetzen mittels des Kraftmeßgliedes neu eingestellt
wird, so kann der Absetzvorgang mit einem sehr geringen Absenkweg und daher mit
geringem Zeitaufwand und dennoch langsam und genau erfolgen.
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Hierbei kann also das Beladen vollautomatisch erfolgen, da die Programmsteuerung
jeweils nach dem Aufsetzen einer vollen Palette den Fahrweg der Hubgabel in Fahrzeuglängsrichtung
um eine Palettenbreite vergrössern kann.
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Das Fahrzeug muß auch nicht zuerst entladen und dann beladen werden.
Die Förderwege werden sogar besonders gering, wenn nach dem Entladen einer Palette
oder Palettengruppe sogleich eine neue Palette bzw. Palettengruppe aufgeladen wird,
dann die nächste Palette bzw. Palettengruppe abgeladen wird usw..
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Dadurch, daß aje Laufkatze auf der Traverse in deren Längsrichtung
und letztere nuer zu ihrer Längsrichtung verfahrbar
ist, erfolgt
der Horizontal transport in einem vorzugsweise rechtwinkligen Koordinatensystem.
Wählt man die Programmsteuerung so, aaß mehrere Arbeitsgänge gleichzeitig erfolgen,
so läßt sich hierdurch die Arbeitszeit noch weiter verkürzen. Das ist insbesondere
dann möglich, wenn es sich weder um die erste noch um die letzte Arbeitsbewegung
hanaelt, sondern um dazwischenliegende. So kann beispielsweise nach dem Abheben
der Gabel von aer vorgegebenen Stelle das horizontale Verfahren der Traverse gleichzeitig
mit einem eventuell erforderlichen Drehen des hubgerüstes um dessen Vertikalachse
erfolgen. Die Arbeitsgeschwindigkeiten und Beschleunigungen können hierbei auf ein
Optimum eingestellt werden. Die Anforaerungen an die Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals
können wesentlich verringert werden, da letzteres nur noch beim Beladen den letzten
Schritt bzw. beim Entladen - für dieses gelten die obigen Darlegungen sinngemäß
ebenfalls - den ersten Schritt unter manueller Steuerung durchführen muß, während
der Großteil des Transportweges selbsttätig durchlaufen wird.
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Es versteht sich, daß bei der Erfindung die Paletten im wesentlichen
gleichartig sein sollten, wenn die Vorteile derselben voll zum Tragen kommen sollen.
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Die Erfindung ist nicht auf den Transport jeweils einer
Palette
beschränkt. Je nach den Gegebenheiten wird man die Hubgabel z.B. so lang ausbilden,
daß sie beispielsweise zwei Paletten zugleich erfassen und umsetzen kann.
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Versieht man die Hubgabel mit vier Fingern, so können dann auch vier
Paletten auf einmal umgesetzt werden.
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Vorteilhaft trägt die Laufkatze, z.B. mittels eines Drehkranzes, das
Hubgerüst derart exzentrisch, daß die vertikale Drehachse nicht durch das Hubgerüst,
sondern durch die von der Gabel gebildete Tragfläche verläuft.
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Das ist zwar wegen des grösseren baulichen Aufwands in Bezug auf die
beim Betrieb auftretenden Massenkräfte nachteilig. Diese lassen sich jedoch beherrschen.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausbildung liegt aber darin, aaß die Transportwege
relativ kurz gehalten werden können, da die Drehachse dann mit der Mitte der Paletten
auf der Hubgabel oder gar mit deren am freien Ende der Gabel liegenden Ende zusammenfallen
kann.
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Es sei noch erwähnt, daß die Gabelbreite zweckmässig einstellbar ist.
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Dem Grunde nach kann das ganze Hubgerüst mit der Gabel in der Laufkatze
auf und niederverfahrbar sein. Bevorzugt ist das Hubgerüst jedoch höhenfest und
lediglich mittels des Drehkranzes drehbar an der Laufkatze angebracht,
während
c&ie Hubgabel z.B. in üblicher Weise am Hubgerüst auf und niederverfahrbar ist.
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Die beim Fahren der Traverse quer zu ihrer Längsrichtung auftretenden
Massenkräfte werden besonders gering, wenn man die Enden der traverse unmittelbar
beispielsweise auf Schienen verfahrbar lagert. Nachdem die Traverse jedoch den Arbeitsbereich
überdecken soll, ist hierzu eine relativ hohe Anordnung der Schienen erforderlich.
Man wird aeshalb in vielen Fällen die Traverse durch an ihren Enaen vorgesehene
Stützen als Portal ausbilden, wobei die Stützen dann auf Schienen verfahrbar sind.
Durch eine solche Ausbildung genügt es für die Installierung eines Gerätes gemäß
der Erfindung lediglich, im Bereich der vorgegebenen Stelle entsprechende Schienen
für die Stützen zu verlegen, die vorteilhaft wegen der besseren Überfahrbarkeit
durch LKW im Boden eingelassen sind.
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Eine Ausbildung gemäß Anspruch 6 bringt den wesentlichen Vorteil,
daß die Bedienungsperson die Programmsteuerung immer dann mit geringstem Aufwand
neu einstellen kann, wenn ein neues, gegebenenfalls andersartiges, Fahrzeug zu beladen
ist. Dies ist von besonderer Bedeutung für das Be- und Entladen von Kraftfahrzeugen
und deren Anhängern. Es können jedoch auch bei Eisenbahnwagen unterschiedliche Längen
und Ladehöhen auftreten.
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Die Ausbildung gemäß Anspruch 7 erlaubt es, den mit Programmsteuerung
gefahrenen
Teil des Umsetzwagens besonders groß zu halten.
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Nachfolgend ist die Erfindung in Form zweier Ausführungsbeispiele
anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt ein Gerät gemäß der Erfindung von vorn; Fig. 2 zeigt
die Ansicht von links auf Fig. 1; Fig. 3 zeigt die Ansicht von oben auf Fig. 1;
Fig. 4 zeigt noch stärker als die vorhergehenden Figuren schematisiert die Ansicht
von oben auf eine weitere Ausführungsform des Gerätes.
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Man erkennt in Fig. 1 und 3 die der Übersichtlichkeit halber in Fig.
2 nicht dargestellten Kettenfördererendstationen 1 und 2. Der die Kettenfördererendstation
1 beschickende Kettenförderer dient zum Zuliefern von mit Gebinden beladenen Paletten,
während aer Xettenförderer 2, der in der entgegengesetzten Richtung arbeitet, zum
Abtransport von auf seinen Kopf aufgesetzten, mit Leergut gefüllten Paletten dient.
Die beiden die Endstationen 1 und 2 beschickenden bzw. von aufgesetzten Paletten
befreienden
Förderer verlaufen vorzugsweise parallel zueinander.
Jede Endstation faßt, wie aus Fig. 3 ersichtlich, zwei Paletten 40 auf einmal. Ebenfalls
parallel zu den Förderrichtungen dieser beiden Förderer liegen zwei Fahrschienen
3 und 4, auf welchen die Traverse 5 mittels der an ihren beiden Enden vorgesehenen
Stützen 6 und 7 verfahrbar ist. Zu diesem Zweck tragen die Stützen 6, wie insbesondere
aus Fig. 2 ersichtlich, an ihren unteren Enden Rollen. Vorzugsweise ist mindestens
eine Rolle jeder der beiden Stützen 6 und 7 angetrieben; hierzu dienen die Elektromotoren
8. Der Abstand der Schienen 3 und 4 und der Stützen 6 und 7 voneinander und von
den beiden Kettenfördererendstationen 1 und 2 ist derart bemessen, daß sowohl zwischen
der Endstation 1 und der Stütze 7 als auch zwischen der Stütze 6 und der Endstation
2 Platz für die Durchfahrt eines normalen Lastkraftwagens ist. Der Abstand wird
hier also in der Regel drei bis vier Meter betragen. Er soll der Leichtigkeit der
Konstruktion wegen einerseits so gering wie möglich sein, andererseits muß er jedoch
das schnelle An- und Abfahren der Fahrzeuge - im Ausführungsbeispiel sind es Lastkraftwagen
9 - erlauben. Die Traverse 5 erstreckt sich in einer solchen Höhe über dem Boden,
daß auch noch unter den unter der Traverse oberhalb der Hubgabel befindlichen Teilen
des Hubgerüstes 10 Fahrzeuge der größtzugelassenen Höhe hindurchfahren können.
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Die Traverse 5 besteht im wesentlichen aus zwei Doppel-T-
Profilträgern,
welche über ihrer Länge Schienen 11 tragen, auf denen in für den Kranbau üblicher
Weise eine Laufkatze 12 mit Rädern 13 in Traversenlängsrichtung verfahrbar ist.
Die Laufkatze 12 ist in üblicher Weise mittels eines Elektromotors 14 angetrieben.
An den Enden der Schienen sind in üblicher Weise Wegbegrenzungen 15 für die Laufkatze
12 vorgesehen.
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Um eine durch die Mitte der Laufkatze 12 gehende Vertikalachse 17
ist an der Laufkatze mittels eines Drehkranzes 18 drehbar das Hubgerüst 10 gelagert.
Wie insbesondere auf Fig. 1 und 2 ersichtlich, befindet sich das Hubgerüst 10 wesentlich
exzentrisch in Bezug auf die Drehachse 17 und zwar um ein solches Maß, daß die in
üblicher Weise am Hubgerüst 10 mittels eines entsprechenden nicht gezeigten Motors
auf- und niederverfahrbare Hubgabel 19 sich mit der Mitte ihrer Tragfläche unter
der Drehachse 17 befindet. Diese Anordnung ermöglicht es, beim Drehen des Hubgerüstes
10 mit einer geringen radialen Ausladung der Hubgabel 19 auszukommen, so daß im
gezeigten Ausführungsbeispiel etwa nach dem Ausführen einer Drehbewegung von 900
auf der in Fig. 3 gezeigten Stellung der Hubgabel nach rechts die Spitzen der Finger
20 der Hubgabel 19 sich bereits vor der Ladepritsche des Lastkraftwagens 9 befinden.
Die Transportwege lassen sich
noch weiter vermindern, wenn man
den erhöhten konstruktiven Bedarf in Kauf nimmt, der dadurch entsteht, daß man die
Drehachse 17 nahe der Verbindungslinie der Spitzen der beiden Gabelfinger 20 verlaufen
läßt. Dadurch wird die exzentrische Belastung des Drehkranzes 18 besonders hoch.
Ein Blick auf Fig. 3 zeigt jedoch, daß hierbei der Lastkraftwagen 9 noch wesentlich
näher an der Aufgabestation 1 stehen könnte. Bei der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführung
ist der bauliche Aufwand der geringere und uafür der Transportweg etwas höher. Bei
Anordnung der Gabel fingerspitzen nahe der Drehachse 17 sind die Transportwege verkürzt,
dafür aber der bauliche Aufwand erhöht.
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Für die Bedienungsperson ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1
- 3 zweckmässig ein besonderer Stand links von der Stütze 6 vorgesehen, derart,
daß die Bedienungsperson beim Beladen wahlweise links und rechts an der über die
Ladefläche des Lastkraftwagens zu fahrenden beladenen Gabel vorbeisehen und letztere
sicher dort absetzen kann.
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Erforderlichenfalls können beide Seiten der auf der Hubgabel befindlichen
beiden Paletten durch Anordnung eines horizontalen Umlenkspiegelsystemes nach Art
eines Grabenspiegels sichtbar gemacht werden.
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Soll beispielsweise der gezeigte LKW 9 entladen werden,
so
fährt die Bedienungsperson zunächst mit der Traverse so weit in Fahrtrichtung des
LKW, daß bei in Fig. 3 nach rechts gekehrter Gabel letztere in der Lage ist, die
als in Fahrtrichtung vorderste auf der Ladefläche des Lastkraftwagens stehenden
(im Ausführungsbeispiel 2) Paletten abzuheben. Dann wird die Hubgabel 19 auf eine
solche Höhe am Hubgerüst gefahren, daß mit ihren Fingern 20 die beiden vordersten
nicht gezeigten Paletten unterfahren und geringfügig abgehoben werden können. Diese
Stellung fixiert die Bedienungsperson dann als die erste Endstellung der Programmsteuerung.
Nun werden von Hand gesteuert mit den Gabelfingern die beiden vordersten Paletten
auf der Ladepritsche des Lastkraftwagens 3 unterfahren und angehoben. Die Hubgabel
19 wird mit mittels der Laufkatze 12 soweit in Fig. 3 nach links gefahren, bis sich
die Hubgabel in Fig. 1 vor und in Fig. 3 unter der Abgabestation 2 befindet. Nun
wird die Hubgabel auf die der Abgabestation 2 entsprechende Höhe gefahren, alsdann
wird die Traverse 5 soweit in Fahrtrichtung des LKW, also in Fig. 3nach oben, gefahren,
daß durch Nach-unten-Fahren der Hubgabel 19 am Hubgerüst 10 die auf der Hubgabel
19 befindlichen beiden Leergut tragenden Paletten auf die Abgabe station 2 abgesetzt
werden können.
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Nun wird die Hubgabel von Hand geringfügig nach unten
gefahren,
so daß die beiden Paletten vom nicht gezeigten Kettenförderer von der Abgabe station
2 weggeführt werden können. Diese Stellung fixiert der Bedienungsmann als die andere
Endstellung für die Programmsteuerung.
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Nun löst der Bedienungsmann die Programmsteuerung aus, welche die
Hubgabel wieder zurück vor die Ladefläche des Lastkraftwagens in eine solche Drehlage
führt, daß die Hubgabel 19 senkrecht zur Fahrtrichtung des Lastkraftwagens 9 verläuft.
Die Programmsteuerung ist hierbei jedoch so eingestellt, daß die Traverse 5 die
Hubgabel nicht mehr in die ursprüngliche Stellung, sondern um eine Palettenbreite
weiter in die Stellung vor den beiden nach hinten auf der Ladepritsche des LKW 9
nächstfolgenden Paletten steht. Nun werden diese beiden Paletten wieder durch Handsteuerung
aufgenommen. Alsdann wird die Programmsteuerung eingeschaltet, welche die Paletten
wieder schnellstmöglich auf der Abgabestation 2 absetzt. Nun wird dieser Entladevorgang
so lange wiederholt, bis die ganze Ladefläche des Lastkraftwagens entleert ist.
Jetzt wird als erstes die Programmsteuerung derart umgestellt, daß die automatische
Weiterschaltung der Position vor der Ladefläche nicht mehr in der gleichen Richtung
verläuft, sondern entgegengesetzt. Im übrigen bleibt die erste Endstellung zum Anfahren
der Lastkraftwagenladefläche bestehen. Das Programm zum Anfahren der anderen Endstellung
wird
uurch Anfahren der Aufnahmestellung der Gabel unter die auf der Aufgabestation 1
befindlichen beiden Paletten von Hand eingestellt. Nun wird wieder auf die Programmsteuerung
zum Anfahren der Lastkraftwagenladefläche umgestellt. Selbsttätig wird nun von dieser
die Hubgabel 2 in die Position zum Aufsetzen der beiden in Fahrtrichtung hintersten
Paletten auf die Ladefläche des Lastkraftwagens gebracht. Die beiden Paletten mit
gefüllten Gebinden weruen dort von Hand abgesetzt. Sinngemäß wiederholt sich nun
das gleiche wie beim Entladen, bis der Lastkraftwagen voll ist. Dieser kann alsbald
weiterfahren, während der nächste in die Ladeposition fährt.
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Der Aufbau der Programmsteuerung ist hier nicht erläutert, da Programmsteuerungen
heute in der Industrie allgemein üblich sina.
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Das in Fig. 4 gezeigte Gerät arbeitet im Prinzip ähnlich wie das in
Fig. 1 gezeigte. Das Gerät nach Fig. 4 besitzt zwei erhöht oberhalb des Arbeitsbereiches
verlaufende Führungen 30 und 39, die beispielsweise auf entsprechenden Mauern oder
Stahlkonstruktionen ruhen. Durch entsprechende Aussparungen der letzteren erstrecken
sich unterhalb der Führung 30 in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise zwei
Fbrderbahnen 31 und 32 zum Zu- und Abführen
beladener Paletten
senkrecht zu der Richtung der Führung 30 bzw. von zwei vorgegebenen Stellen 41 und
42.
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Auf den Führungen 30 und 39 ist eine Traverse 34 horizontal verfahrbar
gelagert. Die sich senkrecht zu den Führungen 30 erstreckende Traverse 34 trägt
in 'Graversenlängsrichtung verfahrbar eine Laufkatze 35, an welcher, ähnlich wie
bei der vorbeschriebenen Nonstruktion, mittels eines Drehkranzes 36 ein Hubgerüst
37 für die Hubgabel 38 drehbar angeordnet ist. Bei der hier gezeigten Konstruktion
sina die Verfahrwege der Traverse 34 größer als bei der Konstruktion gemäß Fig.
1 - 3, dafür ist jedoch ein Drehen des ubgerüstes um dessen Vertikalachse nur noch
dann erforderlich, wenn die Stellung des Fahrzeugs ein Nachausrichten erforderlich
macht.
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Betrieb und Aufbau entsprechen im übrigen sinngemäß dem Betrieb und
Aufbau der Konstruktion gemäß Fig. 1 - 3.
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Die Erfindung ist nicht auf rechtwinkelig oder parallel zueinander
verlaufenden Anordnungen des Fahrzeugweges und aer Förderer von und zu den vorbestimmten
Stellen beschränkt. Auch wenn sich eine schiefwinkelige Anordnung ergibt, ist die
Erfindung mit Vorteil anwendbar.
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L e e r s e i t e