BESCHREIBUNG
Verfahren zum Lagern von Spulen und Lagereinrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lagern von Spulen und eine Lagereinrichtung für Spulen, insbesondere für Filamentspulen, mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs .
Eine solche Lagereinrichtung ist aus der Praxis bekannt. Sie ist für hochempfindliche Filamentspulen konzipiert, die in einer Spinnerei hergestellt werden. Die Filamentspulen bestehen aus einem hohlen Spulenkern, auf den eine Filament- icklung von Garn oder Fasern aufgebracht ist. Die bekannte Lagereinrichtung besitzt eine Vielzahl von Spulenträgern, die aus langen horizontal angeordneten Stangen bestehen, auf welche mehrere Spulen hintereinander mit den Spulenkernen aufgeschoben werden. Die Spulenträger sind an einem stationären oder umlaufenden Traggerüst befestigt. Die bekannte
Lagereinrichtung hat zum einen den Nachteil, daß die Spulen von den Spulenträgern nicht einzeln, sondern nur im Mehrfachpack übernommen werden können. Außerdem verformen sich die frei vorkragenden Spulenträgerstangen unter dem Spulengewicht, was zu Positionierfehlern beim Be- und
Entladen führt. Ferner ist die Lagerkapazität begrenzt. Außerdem ist das Auslagern und Verpacken kompliziert.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere Lagereinrichtung aufzuzeigen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.
Die erfindungsgemäße Lagertechnik hat den Vorteil, daß die Spulen wesentlich besser und sicherer gehandhabt werden können. Auf jede Spule kann einzeln zugegriffen werden. Die Ausbildung als Regallager hat dabei den Vorteil, daß
trotz Einzelzugriff die Lagerkapazität mindestens so groß wie beim Stand der Technik ist. Die vorbekannten Positionier- und Förderprobleme sind gelöst. Insgesamt ergibt sich eine deutlich verbesserte Lagertechnik in Verbindung mit einem sehr geringen Platzbedarf.
Im Gegensatz zum Stand der Technik werden die Spulen liegend auf den Spulenträgern gelagert. Hierbei empfiehlt es sich, die Spulenträger als palettenartige Tablare oder sogenannte Multitrays auszubilden und mehrere Spulen darauf anzuordnen. Hierbei sind die Spulen einzeln auf Pins gelagert. Dies erleichtert auch das Entladen und ermöglicht insbesondere einen kinematisch günstigen Zugriff auf die einzelne Spule von oben her.
Über eine Wendeeinrichtung können die Spulenträger aus ihrer lagergünstigen Horizontallage in eine vertikale Position gebracht werden. Letztere ist für den Transport innerhalb der angrenzenden Spinnereibereiche aus Platzgründen vorteilhaft. Außerdem können in der vertikalen Position die Spulen von einem externen Transportträger auf einen innerhalb des Regallagers verbleibenden und dort zirkulierenden Spulenträger übergeben werden.
Die erfindungsgemäße Lagertechnik ermöglicht es ferner, die berührungs- und verschmutzungsempfindlichen Spulen in besonders schonender Weise zu handhaben. Hierfür ist es vorteilhaft, die einzelnen Regalfächer gegeneinander abzuschotten und dadurch Verschmutzungen zu vermeiden. Außerdem verhindern getrennte Transportflächen an den Spulenträgern Verschmutzungen.
Zum Auslagern ist es vorteilhaft, die auf dem Spulenträger gruppierten Spulen wieder zu vereinzeln. Die Spulen können dabei einzeln auf sogenannte Monotrays gesteckt und einzeln weitertransportiert werden. Die Vereinzelung hat
den Vorteil, daß vor dem Verpacken eine Inspektion der Spulen und auch eine Sortierung nach unterschiedlichen Kriterien, z.B. nach Qualität, Farbe etc. stattfinden kann. Auf dem Spulenträger sind unter Umständen Spulen unterschiedlicher Qualität gelagert. Bei der Verpackung müssen in der Regel sortenreine Chargen erstellt werden. Dies kann über die Vereinzelung auf bequeme Weise erfolgen. Außerdem können durch die Monotrays die Spulen wieder zu neuen Gebinden gruppiert und in einer günstigen Zahl und Anordnung der Verpackungseinrichtung zugeführt werden. Beim Vereinzeln kann außerdem noch eine vorgeschaltete Folienverpackung der einzelnen Spulen stattfinden.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:
Figur 1: eine schematische Draufsicht auf eine
Lagereinrichtung mit Regallager, externem Zubringer und Entladeeinrichtung;
Figur 2: eine Seitenansicht der Lagereinrichtung gemäß Pfeil II von Figur 1;
Figur 3: eine Stirnansicht der Lagereinrichtung gemäß Pfeil III von Figur 2;
Figur 4: eine gedrehte Stirnansicht der Übergabestation gemäß Pfeil IV von Figur 2,
Figur 5: eine vergrößerte und detaillierte Stirnansicht auf Regalfächer mit Spulenträgern und Spulen und
Figur 6: eine Seitenansicht eines Monotrays mit Spule.
Die in den Zeichnungen dargestellte Lagereinrichtung (1) ist als Regallager für Spulen (3) ausgebildet. Bei den
Spulen (3) handelt es sich vorzugsweise um Filamentspulen, die in Spinnereien hergestellt werden. Die Lagereinrichtung (1) beinhaltet außer dem eigentlichen Regallager auch mindestens eine Übergabestation (22) zum Anschluß an einen externen Zubringer (20) und gegebenenfalls eine Entladevorrichtung (29) . Zusätzlich können ausgangsseitig ein Förderer (30) , eine Verpackungseinrichtung (33), insbesondere ein Palettierer und gegebenenfalls eine Folienverpackungsvorrichtung (33) vorhanden sein.
Wie Figur 5 im Detail zeigt, bestehen die einzelnen Spulen (3) aus einem hohlen zylinderrohrförmigen Spulenkern (4) aus Pappe oder dergleichen, auf den umfangsseitig eine Wicklung (5) aufgezogen ist. Die Wicklung (5) besteht aus Fasern, Garnen oder dergleichen. In Richtung der zentralen Spulenachse (6) ragt der Spulenkern (4) beidseits ein Stück über die Wicklung (5) hinaus.
Die Spulen (3) sind innerhalb des Regallagers (1) auf Spulenträgern (2) gehalten, die vorzugsweise als palettenartige Tablare oder sogenannte Multitrays ausgebildet sind. Sie können alternativ auch eine beliebige andere geeignete Form aufweisen. Die Spulenträger (2) besitzen vorzugsweise mehrere stehende Pins (7) oder Dorne, auf die die Spulen (3) mit dem Spulenkern (4) aufgesteckt werden. Innerhalb des Regallagers (1) sind eine Vielzahl solcher einzeln beweglicher Spulenträger (2) vorhanden.
Das Regallager (1) hat mehrere Regale oder Regalreihen
(16) mit einer Vielzahl von Fächern (17) . Die Fächer (17) sind für eine liegende Lagerung der Spulenträger (2) ausgebildet. Figur 5 verdeutlicht diese Anordnung. Die Spulenträger (2) nehmen eine vorzugsweise horizontale Lage ein, wobei die Pins (7) in Lagerstellung vorzugsweise vertikal nach oben stehen.
Die Spulen (3) sind auf die Pins (7) einzeln aufgesteckt, wobei jeder Pin (7) nur eine Spule (3) trägt. Die Länge der Pins (7) ist kleiner als die Spulenkernlänge. Dadurch entsteht oberhalb der Pins (7) ein Freiraum, über den die Spulenkerne (4) von innen gefaßt und gehandhabt werden können. -
Die Pins (7) sind auf verbreiterten Stützschienen (8) angeordnet, auf denen die Spulenkerne (4) bodenseitig aufliegen und sich mit stehender Spulenachse (6)
abstützen. Endseitig sind die Stützschienen (8) durch einen umlaufenden stabilen Rahmen (9) zum Tablar (2) verbunden. Wie Figur 1 verdeutlicht, sind z.B. acht Pins (7) an einem Spulenträger (2) angeordnet.
Wie Figur 5 verdeutlicht, können die Spulenträger (2) an beiden Seitenrändern eine Abkantung (10) aufweisen. Diese verringert einerseits die Bau- und Lagerhöhe und ermöglicht andererseits die Anordnung räumlich getrennter und in unterschiedlicher Höhe befindlicher
Transportflächen (11,12) für die Bewegungen innerhalb der Fächer (17) und auf anderen Förderstrecken der Lagereinrichtung (1) . An den Ständern der Regale (16) sind an jedem Fach (17) Tragprofile (13) mit Gleitschienen (14) angeordnet. Die Gleitschienen (14) wirken mit den zugehörigen Gleitflächen (11) an der Unterseite der Abkantungen (10) zusammen. An der Unterseite des danebenliegenden abgesenkten Bodenbereichs der Spulenträger (2) sind die Laufflächen (12) für die anderen Transportbereiche angeordnet. Durch diese Trennung der
Transport- bzw. Gleit- oder Läufflächen (11,12) wird der Abrieb und der Verschleiß innerhalb der Fächer (17) und die damit einhergehende Verschmutzungsgefahr der hochempfindlichen Spulen (3) wesentlich verringert.
Die Fächer (17) sind zudem gegeneinander abgeschottet. Zu diesem Zweck befinden sich zwischen den Tragprofilen (13) eingelegte oder eingezogene Böden (15) . Die Spulen (3) sind dadurch gegeneinander verschmutzungs- und staubdicht geschützt.
Figur 5 zeigt außerdem eine besonders fertigungsgünstige Ausbildung der Tragprofile (13) . Diese sind als abgekantete und im wesentlichen L-förmige Profile ausgebildet. Sie weisen am horizontalen Schenkel eine nach unten ragende längslaufende Ausbauchung auf, die den Fuß der Gleitschienen (14) aufnimmt. In der einfachsten
Ausführungsform können die Gleitschienen (14) im Klemmschluß darin gehalten und gegebenenfalls durch Schrauben gesichert sein. An einen innenseitig angrenzenden Flansch können Böden (15) lose und herausnehmbar aufgelegt sein.
Die Gleitschienen (14) haben im Querschnitt eine pilzartige Form. Sie besitzen an der Oberseite und an der Innenseite Leitflächen, die mit der Abkantung (10) zusammenwirken. Wie Figur 5 verdeutlicht, ermöglicht diese Schienengestaltung eine horizontale und seitliche Führung der Spulenträger (2) innerhalb der Fächer (17) .
Das Regallager (1) kann in unterschiedlicher und beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Figur 1 bis 4 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform mit jeweils zwei paarweise zusammengehörigen Regalreihen (16) und einer dazwischenliegenden Gasse (18), in der ein Regalförderzeug (19) in Längsrichtung hin- und herfährt und die Spulenträger (2) seitlich in die horizontalen Fächer (17) befördert und entnimmt. Das Regalförderzeug (19) ist vorzugsweise schienengebunden und hat hierfür entsprechende Führungen und Laufwerke. Es besitzt einen Seitenförderer, der nach links und rechts die angrenzenden Regalreihen (16) bedienen kann. Das Regalförderzeug (19) kann durch eine entsprechende lagerübergreifende und programmierbare Steuerung (nicht dargestellt) ferngesteuert oder manuell bedient werden.
Innerhalb der Regalreihen (16) werden die Spulenträger (2) in liegender und horizontaler Lage befördert und ein- bzw. ausgelagert. Im Anschluß an die Regalreihen (16) können ebenfalls horizontale Zuführ- und Ausgabeförderer (7,28) vorhanden sein. An geeigneten Stellen können ferner Ablagen (26) für eine Zwischenlagerung, für Servicezwecke oder dergleichen vorhanden sein.
In Spinnereien werden aus Platzgründen die Spulen (3) häufig mit vertikalen Spulenträgern transportiert. Für den Anschluß des Regallagers (1) an einen oder mehrere solche externe Zubringer (20) sind ein oder mehrere Übergabestationen (22) vorgesehen. Die Zubringer (20) bestehen beispielsweise aus schienengebundenen Hängeförderern, an denen vertikal hängende Transportträger (21) befestigt sind. An letzteren sind die Spulen (3) mit liegender oder horizontaler Spulenachse (6) angeordnet.
Wie Figur 1 bis 4 verdeutlichen, besitzt die Übergabestation (22) eine Wendeeinrichtung (24) und gegebenenfalls auch eine Übergabeeinrichtung (23) . Die Wendeeinrichtung (24) dient dazu, die Spulenträger (2) von einer vertikalen Position in eine Horizontallage zu bringen. Mit der Übergabeeinrichtung (23) können die Spulen (3) vorzugsweise in einem Zug gemeinsam von dem Transportträger (21) an einen bereitgehaltenen Spulenträger (2) übergeben werden.
Wie aus den Seitenansichten aus den Figuren 2 und 4 ersichtlich ist, sind die Zubringer (20) deckenseitig und mit erheblichem Abstand vom Boden angeordnet. Die Wendeeinrichtung (24) besitzt einen Ständer (25), an dem der Wendemechanismus über einen Schlitten auf- und abfahrbar angeordnet ist. Der Wendemechanismus beinhaltet ferner geeignete Spannmittel zum Festhalten und Loslassen des Spulenträgers (2) .
In der gezeigten Ausführungsform werden die Spulen (3) vom Transportträger (21) an den Spulenträger (2) übergeben. Alternativ können bei einer entsprechenden Anlagenkonzeption auch die Spulenträger (2) im gesamten Anlagenbereich zirkulieren, so daß eine Übergabe der kompletten beladenen Spulenträger (2) vom Zubringer (20) an die Wendeeinrichtung (24) erfolgt.
Zur Übergabe befindet sich der Schlitten der Wendeeinrichtung (24) am Kopf des Ständers (25) und hält den Spulenträger (2) in vertikaler Position. Die Ubergabeeinrichtung (23) ist ebenfalls in erhabener Position und gegenüberliegend angeordnet. Sie weist mehrere Stifte oder Schieber auf, die in der in Figur 2 gezeigten Übergabestellung die Spulen (3) vom Transportträger (21) auf die Pins (7) des Spulenträgers (2) überschieben.
Nach der Übergabe dreht die Wendeeinrichtung (24) den Spulenträger (2) in die in Figur 4 gezeigte horizontale Lage mit obenliegenden Spulen (3) . Dann fährt der Schlitten der Wendeeinrichtung (24) nach unten und übergibt den Spulenträger (2) an den bodenseitigen
Zuführförderer (27) , der sich längs der einen Regalreihe (16) erstreckt. Der Zuführförderer (27) kann mehrere Zwischen- oder Transportstellungen besitzen, auf denen Spulenträger (2) zwischengelagert oder gestaut werden können. Der Zuführförderer (27) kann z.B. als Rollengang ausgebildet sein.
Wie Figur 1 verdeutlicht, übernimmt das Regalförderzeug (19) vom Zuführförderer (27) die Spulenträger (2) und verfrachtet sie in das Regallager (1) . Für die Ausgabe der Spulenträger (2) ist gegenüberliegend ein ähnlicher paralleler Ausgabeförderer (28) angeordnet. An diesen kann sich endseitig ein weiterer Ausgabeförderer (28), z.B. ein Shuttle, anschließen.
Der oder die Ausgabeförderer (28) können an eine Entladevorrichtung (29) angeschlossen sein, die die einzelnen Spulen (3) vom Spulenträger (2) entnimmt und der Weiterverarbeitung zuführt. Die Entladevorrichtung (29) kann dazu einen geeigneten Entladeroboter mit
GreifWerkzeugen aufweisen, die die Spulenkerne (4) an den obenliegenden freien Enden einzeln oder im Pack greifen
und vom Spulenträger (2) abheben. Auf dem Zuführ- und Ausgabeförderer (27,28) sowie innerhalb der Entladevorrichtung (29) werden die Spulenträger (2) in horizontaler oder liegender Lage bewegt und gehandhabt. Der leere Spulenträger (2) kann über geeignete Förderwege wieder in das Regallager (1) zurückgeschleust werden und dort an geeigneten Sammel- und Vorratspositionen für den nächsten Einsatz bereitgehalten werden.
Wie Figur 1 verdeutlicht, kann an der Entladevorrichtung
(29) ein weiterer Förderer (30) angeordnet sein. Auf diesem werden einzelne Spulenträger, sogenannte Monotrays (31), einzeln bewegt. Figur 6 zeigt die Monotrays (31) in Seitenansicht. Der Monotray (31) besteht z.B. aus einer bodenseitigen kreisrunden Transportscheibe (34), die auf dem Förderer (30) in geeigneter Weise einzeln geführt und bewegt wird. Der Förderer kann hierzu als Schleppförderer, Rollengang oder dergleichen ausgebildet sein. Auf der liegenden Transportscheibe (34) befindet sich ein stehender Pin (35) , auf dem die Spule (3) mit der
Innenhülse aufgesteckt werden kann. Jeder Monotray (31) trägt vorzugsweise nur eine Spule (3) . An der Transportscheibe (34) und/oder dem Pin (35) kann eine Codierung (36) zur Identifizierung der Monotrays (31) vorhanden sein.
Die Monotrays (31) sind auch als Ersatz für die vorbeschriebenen Spulenträger (2) oder Multitrays geeignet und verwendbar. Sie werden dann entsprechend zu größeren Gebinden gruppiert und mit einer geeigneten Vorrichtung zum Einlagern zusammengehalten.
Die Entladevorrichtung (29) vereinzelt beim Auslagern wieder die auf den Tablaren oder Multitrays (2) gruppierten Spulen (3) und übergibt sie einzeln an die
Monotrays (31) . Die Monotrays (31) können auf dem Förderer
(30) wieder zu neuen Gebinden gruppiert werden. Im Zuge
des Förderers (30) können weitere Stationen vorhanden sein. An den vereinzelten Spulen (3) kann dabei eine Inspektion nach Qualität und anderen Unterscheidungskriterien vorgenommen werden. Die einzelnen Spulen (3) können dabei auch sortiert und über entsprechend verzweigte Förderwege sortenrein weitergeschickt werden. Hierbei lassen sich z.B. die Spulen (3) nach Qualität A oder B sortieren. Bei der Inspektion können außerdem Lagekorrekturen der Spulen, kleine Richtarbeiten etc. vorgenommen werden.
Als weitere Station auf dem Förderweg ist z.B. eine Folienverpackungsvorrichtung (32) vorgesehen. In dieser werden die einzelnen Spulen (3) auf den Monotrays (31) mit einer Folie verpackt, die z.B. als Bauchbinde um die
Spulen (3) geschlagen und dann durch Saugluft an die Ober- und Unterseite der Spulen (3) angelegt bzw. in den Spulenkern (4) eingesaugt wird. Bei der Folienverpackung können die Spulen auch mit einem Etikett (37) versehen werden, das die bei der vorherigen Inspektion ermittelten Daten und Unterscheidungsmerkmale nach Qualität, Farbe etc. enthält. Diese Daten werden durch eine anlagenübergreifende Steuerung (nicht dargestellt) verwaltet und für die Weiterbehandlung der Spulen (3) bzw. der Monotrays (31) herangezogen. In die Steuerung werden auch die Daten der Traycodierung (36) eingespeist. Über diese Codierung (36) , mit der auch die anderen Spulenträger (2) oder Multitrays (2) ausgerüstet sind, sind die Spulenträger identifizierbar und können auf ihrem Weg und ihre aktuellen Bewegungs- und Lagerposition verfolgt werden. Dies kann über verschiedene Prüfstellen (nicht dargestellt) geschehen, an denen die Codierung und gegebenenfalls auch das Etikett (37) maschinell gelesen und die Informationen an die Steuerung gegeben werden.
Der Entladevorrichtung (29) kann ferner eine Verpackungseinrichtung (33) nachgeschaltet sein. Diese ist z.B. als Palletierer ausgebildet. Auf dem Förderer (30) werden die Monotrays (31) vorzugsweise sortiert und sortenrein der Verpackungseinrichtung (32) zugeführt. Hierbei können die Monotrays (31) in die passende Gebindegröße, z.B. als Fünferpack oder Neunerpack, gruppiert werden. Der Palletierer übernimmt dann die Spulen (3) gruppenweise und setzt sie auf einen bereitgestellten Palettenboden lagenweise um bzw. stapelt mehrere Lagen übereinander auf. Die fertige Palette wird dann mit einer Schrumpffolie oder dergleichen umhüllt und gegebenenfalls mit Umreifungsbändern versehen. Die fertig verpackte Palette kann dann abtransportiert werden.
Abwandlungen des gezeigten Ausführungsbeispiels sind in verschiedener Weise möglich. Die Lagerreihen (16) können einständig sein und jede ein eigenes Regalförderzeug aufweisen. Das Regalförderzeug kann unter Verzicht auf die speziellen Übergabestationen (22) auch die Spulenträger (2) bzw. die Spulen (3) vom Zubringer (20) direkt übernehmen. Der Zubringer (20) kann ebenfalls in anderer geeigneter Weise ausgebildet sein und z.B. im einfachsten Fall aus Gabelstaplern oder anderen Flurförderzeugen bestehen. Es ist auch möglich, die Spulenträger außerhalb des Regallagers (1) in liegender Stellung zu transportieren und zu handhaben, wodurch die Wendeeinrichtung entbehrlich sein kann. Variabel sind ferner die Gestaltung der Spulenträger selbst sowie der Auflage- und Führungseinrichtungen in den Regalfächern.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Lagereinrichtung, Regallager
Spulenträger, Tablar
3 Spule, Filamentspule
4 Spulenkern
5 Wicklung
6 Spulenachse
7 Pin, Dorn
8 Stütze, Stützschiene
9 Rahmen
10 Abkantung
11 Transportfläche, Gleitfläche
12 Transportfläche, Lauffläche
13 Tragprofil
14 Gleitschiene
15 Boden
16 Regal, Regalreihe
17 Fach
18 Gasse
19 Regalförderzeug
20 Zubringer
21 Transportträger
22 Übergabestation
23 Übergabeeinrichtung
24 Wendeeinrichtung
25 Ständer
26 Ablage
27 Zuführförderer
28 Ausgabeförderer
29 Entladevorrichtung, Entladeroboter
30 Förderer
31 Monotray
32 Folienverpackung
33 Verpackungseinrichtung, Palettierer
34 Transportscheibe
35 Dorn, Pin
Codierung Etikett