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Warensammelsysteme
werden normalerweise in Verbindung mit Fördereinrichtungen für die Lagerung
und Sammlung von Waren verwendet, die von einer stromaufwärtigen Quelle
auf Fördereinrichtungen
gegeben werden. Im normalen Betrieb derartiger Systeme wird die
Ware an der stromaufwärtigen Position,
zum Beispiel an einer Betriebsstation, auf eine Fördereinrichtung
gelegt und dann mit der Fördereinrichtung
zu einer stromabwärtigen
Position transportiert, wo der nächste
Schritt in der Herstellung oder Verteilung der Ware vorgenommen
wird.
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Es
ist nicht unüblich,
dass während
dieses Prozesses eine Unterbrechung an einer stromabwärtigen Position
auftreten kann, verursacht durch eine Maschinenstörung, ein
einschränkendes
Problem oder andere Umstände,
die die stromabwärtige
Maschine daran hindern, Ware anzunehmen. Der fortgesetzte Betrieb
der stromaufwärtigen
Produktion kann zum Aufbau von Rückstau
am Band führen,
was wiederum ein weiteres Problem bei der Ermöglichung der uneingeschränkten Bewegung
der Ware verursachen könnte.
Handelt es sich jedoch um eine Störung, die relativ schnell behoben
werden kann, kann die stromaufwärtige
Ware, die normalerweise zu der gestörten Position transportiert
würde,
von einer Sammeleinrichtung, die Bestandteil des Systems ist, aufgenommen
und vorübergehend
gelagert werden.
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Durch
Einsatz einer solchen Sammeleinrichtung können die stromaufwärtigen Maschinen
weiter betrieben werden, indem die Ware der Sammeleinrichtung zugeführt wird.
Weil der Warentransport fortgesetzt werden kann, kommt es zu keinem
Aufbau von Rückstau.
Mit einem solchen System lässt
sich außerdem
der erhebliche Zeit- und Kostenaufwand sparen, der entstehen würde, wenn
das gesamte System ausgeschaltet und erneut gestartet werden müsste, wenn
ansonsten keine Sammeleinrichtung zur Verfügung stünde.
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Da
Ware von der Sammeleinrichtung angenommen und zurückgehalten
wird, kann das stromabwärtige
Problem angegangen werden. Wenn dieser Teil des Systems wieder seinen
vollen Betrieb aufnimmt, wird die in der Sammeleinrichtung gelagerte
Ware mit nur geringer Stillstandszeit des Systems an das stromabwärtige Ziel
freigegeben. Ware kann auch in der Sammeleinrichtung empfangen und gelagert
werden, wenn es stromaufwärts
eine Unterbrechung gibt. In diesem Fall könnte die angesammelte Ware
zurückgehalten
und stromabwärts
geschickt werden, um das System betriebsbereit zu halten, während das
stromaufwärtige
Problem behoben wird.
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Das
US-Patent 3.734.267 beschreibt eine Sammeleinrichtung mit einer
bewegbaren Führung, um
die Ware selektiv entweder in der Sammeleinrichtung zu zirkulieren
oder die Ware an einen Auslass zu liefern.
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Das
US-Patent 6.575.287 bezieht sich auf ein Warenförder- und Sammelsystem mit
mehreren Fördereinrichtungen,
einschließlich
Warenzufuhr- und -abfuhrfördereinrichtungen
und einer Sammelfördereinrichtung.
Bei einer Störung
im System nimmt die Sammelfördereinrichtung
in diesem System Ware effizient und reibungslos zum Sammeln auf und übergibt
die Ware nach Behebung der Störung effektiv
an Fördereinrichtungen
zu stromabwärtigen Zielen.
Eine wichtige Überlegung
jedoch, die in dieser Anmeldung nicht enthalten ist und von früheren Förder- und
Sammelsystemen nur unzureichend berücksichtigt wird, betrifft die
Notwendigkeit, sicherzustellen, dass Ware, die auf Sammelsysteme
gegeben worden ist, nicht über
längere
Zeit auf der Sammeleinrichtung des Systems verbleibt, während später gelieferte
Ware stromabwärts
transportiert wird. Dieses „First
in, First out"-Konzept
erlangt größere Bedeutung,
wenn die transportierte Ware verderblicher Natur ist. Solche Waren
verderben und werden unbrauchbar, wenn sie zugunsten von Ware, die
neu von stromaufwärtigen
Quellen empfangen wird, auf den Sammeleinrichtungen verbleiben.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Daher
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Überwindung der Einschränkungen
und Nachteile früherer
Warenförder-
und Sammelsysteme.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Warenförder- und
Sammelsystems und -verfahrens, das es ermöglicht, während des Produktionsprozesses
angenommene und gesammelte Waren effizient und effektiv zu stromabwärtigen Zielen
zu befördern.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines Warenförder-
und Sammelsystems und -verfahrens, das allgemein sicherstellt, das
zuerst in das System gelangte Ware auch die Ware ist, die das System
als erste verlässt.
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Daher
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines
Warenförder-
und Sammelsystems und -verfahren, bei dem zu der Sammeleinrichtung
transportierte Waren im Wesentlichen in der Reihenfolge zu stromabwärtigen Zielen
geliefert werden, in der sie in das System gelangen.
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Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines Warenförder-
und Sammelsystems und -verfahrens, das im Wesentlichen einen Warenumschlag „first
in, first out" sicherstellt
und die stromaufwärtige
Zufuhr zum System aus einer Vielzahl von Aufgabepunkten ermöglicht.
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Diese
und andere Ziele werden mit einem Warenförder- und Sammelsystem nach
Anspruch 1 erreicht, das ein Warenförder- und Sammelsystem zur
Verwendung mit Waren verschiedener Größen, Formen und Stabilitätseigenschaften
umfasst. Ein entsprechendes Verfahren ist in dem anliegenden Anspruch
9 definiert.
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Das
System weist mehrere bewegliche Fördereinrichtungen auf, einschließlich eines
ersten Förderers,
der Ware von einer stromaufwärtigen
Position zu der inneren Bahn eines Sammelförderers transportiert. Der
Sammelförderer,
der im Wesentlichen mit einer ähnlichen
oder einer bestimmten variablen Geschwindigkeit wie der bzw. die
ersten Förderer läuft, ist
in derselben Ebene wie der erste Förderer an einer vorbestimmten
Position neben diesem und eventuell passend zu diesem auf der inneren
Bahn des Sammelförderers
zur zusammenhängenden
Bewegung in derselben Richtung wie der erste Förderer an dieser vorbestimmten
Position angeordnet. Wenn Ware von stromaufwärts zu der inneren Bahn des Sammelförderers
geliefert wird, läuft
sie schließlich zu
der äußeren Bahn
und sammelt sich dann innen an, so dass die früher zugeführte Ware im Wesentlichen auf
der äußeren Bahn
bleibt, wo eine Warenführung
die Ware allgemein auf den äußersten
Bahnen zu dem stromabwärtigen
Ziel leitet. Auf diese Weise sind die ersten Waren, die dem Sammelförderer zugeführt werden,
im Allgemeinen die ersten Waren, die stromabwärts transportiert werden.
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Neuartige
Merkmale, die als Besonderheiten der Erfindung angesehen werden,
sind im Einzelnen in den anliegenden -Ansprüchen festgelegt. Die Erfindung
selbst jedoch, sowohl was ihre Auslegung, ihren Aufbau und ihre
Verwendung angeht, zusammen mit ihren zusätzlichen Merkmalen und Vorteilen,
wird am besten aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung unter
Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen verständlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Draufsicht des Warenförder- und
Sammelsystems nach der vorliegenden Erfindung mit der Bewegungsrichtung
der Komponenten im System und der Reihenfolge der Warenlieferung von
einem stromaufwärtigen
zu einem stromabwärtigen
Ziel.
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2 zeigt
eine Draufsicht des Warenförder- und
Sammelsystems nach der vorliegenden Erfindung mit der Reihenfolge
der Warenlieferung von einem stromaufwärtigen zu einem stromabwärtigen Ziel,
wenn Ware in dem System gesammelt worden ist.
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3 zeigt
eine Draufsicht des Warenförder- und
Sammelsystems nach der vorliegenden Erfindung in einer alternativen
Ausführungsform
für die Zufuhr
von Waren zu dem System.
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4 zeigt
eine Draufsicht des Warenförder- und
Sammelsystems nach der vorliegenden Erfindung in einer weiteren
alternativen Ausführungsform für die Zufuhr
von Waren zu dem System.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Unter
Bezugnahme auf 1 umfasst das Warenförder- und
Sammelsystem 1 nach der vorliegenden Erfindung ein Förder-/Sammelsystem 10 mit dem
Förderer 12.
Der Förderer 12 weist
einen Sammelabschnitt 14 auf, in dem zwei Strecken des
Förderers 12 Seite
an Seite angeordnet sind, und einen Rückführabschnitt 16, der
von dem stromabwärtigen Ende
einer Förderstrecke
des Sammelabschnitts 14 durch die Wendeabschnitte 18, 20 und 22 und
zurück zu
dem stromaufwärtigen
Ende der anderen Förderstrecke
des Sammelabschnitts 14 verläuft. Alle diese Abschnitte
bilden einen einzigen Endlosförderweg, der
durch den Abschnitt 24 des Förderers 12 vervollständigt wird.
Der Abschnitt 24 ist unter dem stromabwärtigen Ende der anderen Förderstrecke
des Sammelabschnitts 14 angeordnet und verläuft von dort
nach unten und dann nach oben zu dem stromaufwärtigen Ende der einen Förderstrecke
des Sammelabschnitts 14. Der Förderer 12 umfasst
die Endlos-Innenspurfläche 13,
die Endlos-Außenspurfläche 15 und
die Zwischenspurflächen 17,
die zwischen der Innenspurfläche 13 und
der Außenspurfläche 15 angeordnet
sind. In dem Sammelabschnitt 14 verlaufen die Innenspurfläche 13 und
die Außenspurfläche 15 Seite
an Seite zwischen den Punkten 43 und 45, wie in 1 gezeigt.
Der Förderer 12,
mit seinen Spurflächen 13, 15 und 17,
bewegt sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit. Die Förderrichtung
des Förderers 12 ist
im Allgemeinen im Uhrzeigersinn, wie in 1 gezeigt
und durch die Richtungspfeile 26, 28 und 30 angedeutet.
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Der
Förderer 34,
in der in 1 gezeigten Ausführungsform,
bewegt sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in Richtung 36.
Der Förderer 34 verläuft von
einer stromaufwärtigen
Position oder Station 38 unter dem Förderer 12 an der Position 40. Danach
steigt der Förderer 34 schräg nach oben
im Wesentlichen auf dieselbe Höhe
wie der Sammelabschnitt 14 des Förderers 12 an. Tatsächlich befindet sich
der Sammelabschnitt 14 des Förderers 12 in derselben
Transversalebene und ist mit dem Förderer 34 zwischen
den Positionen 42 und 44 ausgerichtet. Bei dieser
Konfiguration laufen die Förderer 12 und 34 nebeneinander
in derselben Transversalebene und bewegen sich zusammenhängend in
derselben Richtung zwischen den Positionen 42 und 44.
Es ist vorgesehen, dass der Förderer 12 und
der Förderer 34 auch
bewegbar angepasst werden können,
in einer Weise, wie sie in die Industrie üblich ist, wenn sie sich zusammenhängend zwischen
den Positionen 42 und 44 bewegen.
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Die
Förderer 12 und 34 werden
beide zur Bewegung durch bekannte Antriebseinrichtungen von einem
Motor oder einer anderen geeigneten Kraftquelle angetrieben. Die
Antriebseinrichtung 46 für den Förderer 12 ist gezeigt.
Der Förderer 12 kann
so eingestellt werden, dass er mit einer Geschwindigkeit läuft, die
im Wesentlichen gleich der Geschwindigkeit des Förderers 34 ist, wenn
das gesamte System betriebsbereit ist, oder mit einer variablen
Geschwindigkeit, je nach der Beschaffenheit der Ware und der Geschwindigkeit,
mit der die Ware von stromaufwärts zugeführt und
stromabwärts
gefördert
wird. Bei der Handhabung von typischerweise instabilen Waren, zum
Beispiel leeren leichten Kunststoffbehältern, ist festgestellt worden,
dass die Förderer
mit identischen Geschwindigkeiten betrieben werden können, um
die Waren in einer aufrechten Position zu halten. Eine optimale
Leistung für
solche Waren scheint jedoch erreicht zu werden, wenn die Fördergeschwindigkeiten
nur geringfügig
variieren. Bei Waren, die schwerer und damit stabiler sind, richten
sich die Fördergeschwindigkeiten
stärker
nach der Zufuhr der Waren zu dem Sammelsystem und der stromabwärtigen Nachfrage.
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Die
Führungen 48 und 50 sind
dazu ausgelegt, die auf dem Förderer 12 transportierte
Ware über
einen unabhängigen
Förderer 52 reibungslos
zu der stromabwärtigen
Position 54 zu leiten und Ware zum Wiederumlaufen und Sammeln
reibungslos zu dem Rückführabschnitt 16 zu
leiten, insbesondere wenn eine Störung und Unterbrechung des
stromabwärtigen
Warenstroms vorliegt. Die Führungen 48 und 50 bilden
den Kanal 60, der als ein Durchgang zum Aufnehmen, Halten
und Bewegen des Warenstroms zum Förderer 52 ausgelegt
ist.
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Die
innere Führungsschiene 62,
die um die und neben der Innenspur 13 verläuft, unterstützt und hält die Ware
in dem Sammelabschnitt 14 und dem Rückführabschnitt 16. Die äußere Führungsschiene 64,
die um die und neben der Außenspur 15 verläuft, bildet
die Außengrenze
des Rückführabschnitts 16.
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Im
Normalbetrieb, das heißt
bei voller Produktion ohne Störung
oder Einschränkung,
sind die Förderer 12 und 34 optimal
so eingestellt, dass sie im Tandem mit im Wesentlichen gleichen
oder variablen Geschwindigkeiten laufen, je nach Bedarf, wie vorstehend
beschrieben. Die Ware 100, zum Beispiel Flachen, wird von
der stromaufwärtigen
Station 38 zugeführt
und mit Hilfe des Förderers 34 zur
Innenspur 13 des Förderers 12 transportiert.
Da die Spur 13 und der Förderer 34 nebeneinander
in derselben Transversalebene zwischen den Positionen 42 und 44 angeordnet
sind, wird die Ware reibungslos vom Förderer 34 auf die
Spur 13 übergeben.
Die Ware 100 wird sodann auf der Innenspur 13 transportiert, bis
sie die Position 43 erreicht, wo die Innenspur 13 neben
der Außenspur 15 angeordnet
ist. Die Ware 100 setzt ihre Bewegung bis ungefähr zu der
Position 45 fort, wo sie schließlich auf die Führung 50 trifft,
die die Ware 100 von einer Förderstrecke auf die andere schiebt,
so dass die Ware auf der Außenspur 15 angeordnet
wird. Die Ware 100 läuft
dann weiter auf der Außenspur 15,
bis sie in den Führungsabschnitt 48 gelangt,
wo sie durch den Kanal 60 zu dem Förderer 52 und dem
stromabwärtigen
Ziel 54 geleitet wird. Auf diese Weise wird im Normalbetrieb
und wenn die Warenzufuhr gleich der Warennachfrage ist, die Ware,
die in das Förder-/Sammelsystem 10 gelangt,
sofort stromabwärts
weitergeleitet.
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In
Situationen jedoch, in denen ein Stopp des Warenstroms zum stromabwärtigen Ziel 54 vorliegt oder
die Warenzufuhr von der stromaufwärtigen Station 38 die
stromabwärtige
Entnahme überschreitet, sammelt
sich Ware auf dem Förderer 12 und
dessen Sammelabschnitt 14 an. Nach der vorliegenden Erfindung
wird Ware, die dem Förderer 12 und
dem Sammelabschnitt 14 zugeführt wird, stromabwärts im Allgemeinen
wie folgt in der Reihenfolge entnommen, wie sie von dem stromaufwärtigen Förderer 34 empfangen
wird. In 2 gelangt die Ware 100 zunächst an
Position 42 in das System 10 und auf die Innenspurfläche 13.
Bei einem Stopp der Warenzufuhr zum System oder einer Verlangsamung
der Zufuhr von Waren zu dem stromabwärtigen Ziel 54 sammelt
sich der erste Zyklus der zugeführten
Waren 100 (jede solche Ware ist in 2 als ein
ausgefüllter Kreis
gezeigt) im Wesentlichen auf der Außenspurfläche 15 an.
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Der
nächste
Zyklus der Waren 101, der in das System 10 gelangt
(jede solche Ware ist in 2 als ein Kreis in einem Kreis
gezeigt), läuft
zuerst auf der und um die Innenspurfläche 13, bis er den
als Position 45 bezeichneten Bereich erreicht. An dieser
ungefähren
Position wird die Ware 101 innen von und neben der Ware 100,
die sich noch auf der Außenspurfläche 15 befindet,
angeordnet und sammelt sich dort an. Die Ware 101 läuft dann
auf und entlang der Zwischenspurfläche 17, wobei die
Ware 100 im Wesentlichen auf der Außenspurfläche 15 bleibt. Auf diese
Weise wird die früher
zugeführte
Ware 100 immer auf der Außenspurfläche 15 zurückgeführt und dadurch
vor der Ware 101, die später in das System gelangt,
zu dem Kanal 60 und dem stromabwärtigen Ziel 54 geführt.
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Wenn
der nächste
Zyklus der Waren 102 in das System 10 gelangt
(jede solche Ware ist in 2 als ein leerer Kreis gezeigt),
laufen diese Waren erneut wieder auf der und um die Innenspurfläche 13, bis
sie die Position 45 erreichen. Dort ordnen und sammeln
sie sich im Wesentlichen selbst auf den Zwischenspurflächen 17 neben,
jedoch innen von den früher
zugeführten
Waren 101 an, die sich im Wesentlichen in den äußersten
Bereichen der Zwischenspurflächen
befinden. Die Waren 101 und 102 laufen dann auf
und entlang diesen Zwischenspurflächen, und die Ware 100 bleibt
im Wesentlichen auf der Außenspurfläche 15.
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Daran
ist zu sehen, dass, wenn mehr Ware in das Förder-/Sammelsystem 10 gelangt,
diese sich im Allgemeinen weiter von der Außenspur 15 innen auf den
Zwischenspuren 17 zur Innenspur 13 hin sammelt.
Die als erstes zugeführte
Ware befindet sich daher im Allgemeinen auf oder nahe der Außenspur 15 und
den benachbarten äußersten
Bereichen der Zwischenspuren 17. Die später zugeführte Ware wird auf der Innenspur 13 und
den benachbarten innersten Bereichen der Zwischenspuren 17 gesammelt
und zurückgeführt.
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Wenn
der Warenstrom zu dem stromabwärtigen
Ziel wieder aufgenommen wird, wird früher zugeführte Ware auf der Außenspur 15 und
den benachbarten äußeren Bereichen
der Zwischenspuren 17 im Allgemeinen vor der später zugeführten Ware
auf der Innenspur 13 und den benachbarten inneren Bereichen
der Zwischenspuren 17 durch den Kanal 60 zu dem
stromabwärtigen
Ziel 54 weitertransportiert.
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Die
Bewegung der einzelnen Wareneinheiten kann nicht präzise gesteuert
werden. Die Konfiguration nach der vorliegenden Erfindung stellt
jedoch sicher, dass die ersten Waren, die in das Förder-/Sammelsystem 10 gelangen,
im Allgemeinen die ersten Waren sind, die das System verlassen.
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3 und 4 zeigen
alternative Ausführungsformen
für die
Zufuhr von Waren zu dem Förder-
und Sammelsystem 10. Die Ware wird von einer stromaufwärtigen Station 38 über die
Förderer 61 bzw. 71,
die an unterschiedlichen Aufgabepunkten auf der Innenspurfläche angeordnet
sind, zu der Innenspurfläche 13 geführt. Die
Förderer 61 und 71 steigen
ebenfalls schräg
nach oben im Wesentlichen auf dieselbe Höhe wie der Förderer 12 an,
wobei zwischen den Positionen 64 und 66 bzw. 70 und 72 Ware in
der gleichen Weise wie vorstehend bezüglich der Warenaufgabe zwischen
den Positionen 42 und 44 in 1 beschrieben
auf die Innenspurfläche 13 gelangt.
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Obwohl
drei verschiedene Ausführungsformen
mit unterschiedlichen Konfigurationen von Warenzufuhrförderern
beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf
beschränkt.
Andere Konfigurationen zur Zufuhr von Waren sind denkbar, einschließlich der
Verwendung von mehreren Förderern,
die im Tandem arbeiten, um Ware nach Bedarf dem System 10 zuzuführen. Auch
kann die Ware von einer stromaufwärtigen Position oder Station
mit Hilfe eines oder mehrerer Förderer
zugeführt
werden, die über
statt unter dem System 10 angeordnet sind. In diesem Fall
könnte
zum Beispiel der in 1 gezeigte Förderer 34 über dem
Förderer 12 angeordnet
sein und von einer stromaufwärtigen
Station 38 schräg nach
unten zur Position 40 verlaufen.
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Bestimmte
neuartige Merkmale und Elemente der vorliegenden Erfindung sind
im Detail beschrieben, um die Erfindung in mindestens einer Form
verständlich
zu machen. Es sei jedoch deutlich darauf hingewiesen, dass die Erfindung,
wie beschrieben, nicht unbedingt auf die exakte Form und Einzelheiten
gemäß der Beschreibung
beschränkt ist,
weil offensichtlich ist, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen
vorgenommen werden können,
ohne vom Umfang der Erfindung, wie in den anliegenden Ansprüchen festgelegt,
abzuweichen.