Forderfluss

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Änderung der Ausrichtung von Artikeln in einem Forderfluss, wobei mittels einer in den Förderweg des Förderers hineinragenden Drehnase die Ausrichtung der Artikel durch die Kraft des Förderflusses erreicht wird und der Forderfluss vor der Drehnase schräg in deren Richtung verläuft, um die Anlage der Artikel an der Drehnase sicherzustellen.

Es ist allgemein bekannt, dass es für eine automatische Behandlung von Artikeln in Materialhandhabungsanlagen und Warenlagern etc. notwendig ist, die Artikel in einer definierten Ausrichtung bereitzustellen. Dazu ist es oft notwendig, die Ausrichtung der Artikel zu ändern.

Aus der DE 35 24 339 A1 ist es bekannt, mittels eines starr in den Förderweg eines Gurtförderers hineinragenden Sackabweisers die Ausrichtung von Säcken auf dem Gurtförderer zu ändern.

Aus der US 5,844,807 (vgl. Figur 18) ist es ebenfalls bekannt die Ausrichtung von Artikeln auf einem Rollenförderer nach demselben Prinzip zu ändern, wobei die Rollen des Rollenförderers schräg gestellt sind, um die Anlage der Artikel an der Seitenwand des Förderers zu bewirken.

Aus der DE 92 10 809 U1 ist eine Vorrichtung zur Lageänderung von Gegenständen auf Endlosförderern bekannt, bei der ein Queranschlag in den Förderbereich einbringbar ist. Der Queranschlag ist dazu in eine einzige starre Endstellung - analog der DE 35 24 339 A1 - beweglich, in der der Queranschlag in den Förderbereich immer gleich weit hineinragt. In ähnlicher Ausgestaltung zeigt die De 20 2004 01 1 629 U1 ein in den Förderweg ein und ausfahrbares Drehkreuz.

Es besteht jedoch nach wie vor Bedarf nach einer verbesserten Alternative, die insbesondere mit einem breiten Spektrum von unterschiedlichsten Artikeln umgehen kann, um diese in ihrer Ausrichtung bei Bedarf zu verändern.

Zusätzlich wäre es wünschenswert, wenn mit der Alternative gleichzeitig eine Vereinzelung von gruppierten Artikeln möglich wäre.

Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 wiedergegebene Ausrichtungsverfahren bzw. der in Anspruch 5 angegebenen Vorrichtung gelöst.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass wenn die Drehnase derart quer zum

Förderfluss beweglich ausgestaltet ist, dass ihre Erstreckung in den Förderfluss hinein variabel ist, wobei das Ausmaß der Erstreckung der Drehnase in den Förderfluss hinein anhand des jeweiligen Artikels festgelegt wird, es möglich ist, die Ausrichtung an sich und deren Grad in Abhängigkeit des Artikels gezielt zu beeinflussen. Bevorzugt ist es, eine Drehung der Artikel um 90 Grad zu erreichen.

Mit anderen Worten, die Stellung der Drehnase (Einfahrstellung und max.

Ausfahrposition) können artikelabhängig definiert werden. Dies kann für den jeweiligen Artikel/Verpackung durch Tests oder aus vorhandenen Daten oder Erfahrungen beruhen, aus denen die benötigte Stellung der Drehnase ermittelt wurde.

Kriterien zur Bestimmung der Stellung der Drehnase, um die gewünschte Änderung der Ausrichtung von Artikeln in einem Förderfluss sind z.B.:

die Ausrichtung des Artikels (bzw. der Packeinheit oder Behälters) auf dem

Förderer. Diese kann, optional mit der äußeren Form, zuvor über Lageerfassungssystem z.B. Kamera, Laserscanner, Lichtgitter etc. erfasst werden.

der Schwerpunkt des Artikels aus vorhergehend ermittelten oder bekannten Werten, die in einem Steuerungssystem hinterlegt werden, so dass die Stellung der Drehnase automatisch davon ausgehend angepasst wird.

der Material- Reibwert der Artikel.

Fördergeschwindigkeit.

Es versteht sich, dass als Artikel das gesamte Spektrum von Artikeln eines Warenlagers in Frage kommt, wie einzelne Artikel oder Verpackungseinheiten (Kolli) mit regelmäßiger oder unregelmäßiger Form, unterschiedlichsten Gewichten und Oberflächen. Vorliegend wird vereinfacht nur von Artikeln gesprochen.

Die Informationen bzw. Kriterien zur Bestimmung der Stellung der Drehnase für die Artikel können gegebenenfalls bereits bei der Aufnahme der Artikel in das Warenlager usw. im System gespeichert werden. Alternativ kann dies auch erst bei der Aufgabe an die Fördertechnik erfolgen. In beiden Fällen können die Kriterien zur Bestimmung der Stellung der Drehnase nach einem„Teach in" Prozess bestimmt werden. Das

Lageerfassungssystem dient dann nicht zur Erfassung, sondern nur zur Überprüfung der Lage und ggf. Korrektur der notwendigen Stellung der Drehnase.

Als eine von vielen möglichen Ausführungen kann z.B. ein Lichtgitter zur Erfassung der Höhe und der Breite und/oder Lichtgitter zur Erzeugung eines Startsignals für Messung der Länge über Inkrementalgeber eingesetzt werden.

Eine andere Möglichkeit zur Erfassung der Lage bzw. des Artikels ist die Nutzung eines Kamerasystems.

Wann sich welche Artikel wo im Warenlager bzw. auf der Fördertechnik befinden ist in der entsprechenden Verwaltungssoftware nachgehalten, so dass z.B. deren Reihenfolge bekannt bzw. vorgegeben ist.

Die Drehnase weist also eine variable Ausfahrposition zwischen null (eingefahren) und maximal (ausgefahren) in Abhängigkeit von den z.B. im„Teach in" ermittelten Werten für den jeweiligen Artikel.

Die komplett eingefahrene null Stellung wird für Artikel verwendet, deren Ausrichtung nicht verändert bzw. gedreht werden muss. Dies kann der Fall sein, wenn sie z.B. einen zylindrischen Querschnitt aufweisen oder bereits korrekt ausgerichtet sind.

Erfindungsgemäß wird also das Ausmaß der Erstreckung der Drehnase in den

Förderfluss hinein anhand des jeweiligen Artikels festgelegt.

Wichtig ist, dass die Änderung der Ausrichtung ohne Anheben, Rütteln etc. erfolgt und somit weder den Förderfluss beeinflusst noch Artikel beschädigt.

Damit die Artikel, wenn nötig, auch mit Sicherheit an der Drehnase anstoßen, ist es sinnvoll, wenn der Grad des schrägen Förderflusses sanft auf die Drehnase hin zunimmt und anschließend sanft wieder abnimmt. Somit wird neben der sicheren Anlage an der Drehnase auch eine sanfte schonende Behandlung der Artikel erreicht. Wie bereits erwähnt, kann durch ein Lageerfassungssystem, also in einer vorgelagerten Messstrecke, die Ausrichtung der Artikel bestimmt werden, um ggf. Korrekturen vorzunehmen.

Die Erfindung betrifft auch eine entsprechende Vorrichtung zur Änderung der Ausrichtung von Artikeln auf einem Förderer, insbesondere Rollenförderer, mit einer in den Förderweg eines Förderers einer Materialhandhabungsanlage hineinragenden Drehnase, die die Ausrichtung der Artikel durch die Kraft des Förderflusses bei Kontaktierung verändert, wobei der Förderer vor der Drehnase schräg in deren Richtung fördert, um die Anlage der Artikel an der Drehnase sicherzustellen, und wobei die Drehnase derart quer zum

Förderweg beweglich ausgestaltet ist, dass ihre Erstreckung in den Förderfluss hinein anhand des jeweiligen Artikels variabel steuerbar ist.

Bei der Vorrichtung wird also mit anderen Worten die Ausfahrstellung der Drehnase von dem individuellen Fördergut abhängig eingestellt, um die gewünschte Änderung der Ausrichtung (oder auch nicht) zu erreichen.

Die Ausfahrstellung wird zuvor z.B. mittels Tests der Artikel ermittelt bzw. auf Basis vorhandener Erfahrungswerte in der Steuerung der Anlage bzw. der Vorrichtung hinterlegt (vgl. oben).

In der eingefahrenen Stellung wird die Ausrichtung der Artikel nicht verändert. Es können also Artikel, die bereits korrekt orientiert sind, ohne Beeinflussung die Vorrichtung passieren. In der komplett eingefahrenen Stellung ragt die Drehnase nicht in den Förderer hinein, sondern ist durch dessen Seitenwandung (vgl. unten) eingezogen.

Vorzugsweise ist die Drehnase kammförmig aus mindestens zwei übereinander und zu einander beanstandeten flexiblen und dämpfenden sowie an der Spitze abgerundeten Blättern aufgebaut. Somit können mehrere Vorteile gleichzeitig erreicht werden.

Die Ausbildung des Kammes erlaubt es, die Drehnase durch„Schlitze" in der seitlichen Wandung/ Führung des Förderers ein- und auszufahren und dabei die seitliche Wandung nur mit kleinen Öffnungen auszurüsten, so dass Artikel nicht an der Seitenwandung hängen bleiben, insbesondere wenn sie klein sind, da keine größeren Öffnungen notwendig sind. Auch kann so sichergestellt werden, dass die Seitenwandung in der eingefahrenen Stellung der Drehnase noch ihre Führungsfunktion behält und keine Lücke aufweist. Die Seitenwandung selbst umfasst vertikal angeordnete Röllchen, damit ein Artikelkontakt kein Abbremsen zur Folge hat.

Die flexiblen und dämpfenden Blätter ermöglichen ein sanftes Handling des Fördergutes durch Dämpfung und Ausbildung und Material des Kammes.

Die Blätter des Kammes können z.B. aus Kunststoff, wie Polyamid bzw., Metall wie Stahl oder Aluminium, welche z.B. zur direkten Kontaktdämpfung mit Polyurethan

Kunststoffriemen versehen sind.

Zudem kann die Dämpfung durch Stoßdämpfer, Kautschuk-, Poyurethan- etc. elemente etc., die eine Nachgiebigkeit der Drehnase in Förderrichtung erlauben. Auch kann die Nachgiebigkeit, je nach Dämpfungselement auch gezielt und passend zum jeweiligen Artikel verändert/eingestellt werden, analog zur Ausfahrstellung, so dass bei

Kontaktierung der Nase in Förderrichtung diese stoßdämpfend auf die Artikel wirkt. Die gezielte Einstellung kann auf vorher ermittelten und im Rechner hinterlegten Test- bzw. Erfahrungswerten beruhen.

Der Kopf der Drehnase bzw. der Blätter kann lokal im kontaktierenden Bereich mit einem erhöhten Reibwert ausgestattet sein, z.B. durch entsprechende Beschichtung etc.

Die Drehnase kann stufenlos zwischen einer aus dem Förderweg herausgefahrenen und einer in den Förderweg hineingefahrenen Stellung mittels eines Aktors linear verstellbar sein. Der Aktor kann ein Elektroaktor wie z.B. ein linear wirkender Linear-Elektroantrieb, Elektromotor mit Zahnstange, Excenter-Verstellantrieb usw., aber auch eine Hydraulikoder Pneumatikzylinder sein.

Zwischen dem Aktor bzw. Antrieb und dem Kopf der Drehnase kann der Dämpfer angeordnet sein (vgl. oben). Auch ist es möglich, die Gesamte Drehnasenbaueinheit inkl. Antrieb auf einem in Förderrichtung gedämpften Schlitten anzuordnen.

Wenn die Rollen mit einem zunehmenden Winkel zur Drehnase hin schräg gestellt sind und mit einem abnehmenden Winkel von der Drehnase weg schräg zur normalen Förderrichtung gestellt sind, stoßen die Artikel, wenn nötig, auch mit Sicherheit an der Drehnase an und auch eine sanfte schonende Behandlung der Artikel wird erreicht.

Vorzugsweise werden die Rollenachsen vor der Drehnase von 0 bis 9 Grad kontinuierlich verändert (schräggestellt im Vergleich zur normalen Förderrichtung, bei der sie quer dazu stehen) und nach der Nase haben die Rollen dann konstant den 9 Grad Winkel bis Ende der Ausrichtungsstrecke, um dann umgekehrt kontinuierlich wieder bis 0 Grad

abzunehmen.

Um ein Überdrehen des Artikels über die gewünschte Ausrichtung hinaus-zu vermeiden, wird der Drehwinkel vorzugsweise kleiner als der komplette bzw. endgültig zu erreichende Drehwinkel (Ausrichtungsänderung) ermittelt und eingestellt, da die gewünschte komplette Drehung bis zur kompletten Ausrichtungsänderung des Artikels abschließend durch den weiteren Transport durch die schräggestellten Rollen bis zum Anlaufen an die seitliche Führung erfolgt.

Vor der Schrägförderstrecke kann eine Messstrecke mit einer Einrichtung zur Erkennung der Ausrichtung und Abmessung der Artikel angeordnet sein, die die Lage der Artikel bestimmen kann, um ggf. Korrekturen vorzunehmen (vgl. oben).

Das Einsatzgebiet der Erfindung liegt in allen automatisierten

Materialhandhabungsanlagen, in denen es zur automatischen Behandlung auf die genaue Ausrichtung der Artikel ankommt. Insbesondere sind dies automatische Vorrichtungen zur Palettierung. Bei diesen kann die Erfindung in den Zuführungsstrecken verwendet werden.

Auch kann die Erfindung verwendet werden, um gruppierte Artikel auf dem Förderer zu vereinzeln, also nebeneinander geförderte Artikel zu trennen, in dem einer der Artikel von der Drehnase kontaktiert wird und der andere ohne Beeinflussung weiter gefördert wird.

Insgesamt ist es mit der Erfindung möglich, die Artikel auf der Förderstrecke definiert anzuordnen und auszurichten, so dass die automatische Weiterbehandlung vereinfacht wird.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Vorrichtung in einer Zuführstrecke zu einer automatischen Palettiervorrichtung;

Fig. 2 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs A aus Figur 1 ;

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf den Bereich um die Drehnase herum aus

Figur 1 beim Verändern der Ausrichtung von Artikeln;

Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht auf Figur 3;

Fig. 5 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs B aus Figur 4;

Fig. 6 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs B aus Figur 4 ohne Artikel mit der

Drehnase in einer ausgefahrenen Stellung;

Fig. 7 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs B aus Figur 4 ohne Artikel mit der

Drehnase in der eingefahrenen Stellung;

Fig. 8 eine Figur 6 entsprechende Ansicht aus einer anderen Perspektive (von hinten);

Fig. 9 eine Figur 3 entsprechende Ansicht beim Vereinzeln von Artikeln und

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht der Figur 9.

In den Figuren ist eine als Ganzes mit 1 bezeichnete Zuführungsstrecke zu einer (oder mehreren) automatischen Vorrichtung zur Palettierung (nicht gezeigt) mit einer

Förderrichtung F zur Zuführung von Artikeln P und deren Ausrichtung abgebildet.

Die Zuführungsstrecke 1 umfasst eine erste Förderstrecke 2 und eine zweite

anschließende Förderstrecke 3.

Die erste Förderstrecke 2 umfasst zwei aufeinander folgende Bandförderer 4, 5 mit Seitenführungsblechen 7. Im Bereich des Übergangs von dem Bandförderer 4 zu dem Bandförderer 5 ist eine Messbrücke 6 installiert, unter der die Artikel P hindurchfahren und dabei von einem Lageerfassungssystem 1 1 in Gestalt eines Laserscanners hinsichtlich ihrer Ausrichtung, Größe und Form sowie Gruppierung etc. vermessen werden.

Diese Lagererfassung kann sowohl für die Überprüfung des im Rechner hinterlegten Artikels und ggf. zur Korrektur im Falle von inkorrekten Daten als auch für die direkte Ermittlung der Artikeldaten inkl. Lage für die Ermittlung der Ausfahrstellung, Dämpfung etc. für die Drehnase 10 benutzt werden.

Die Daten des Lageerfassungssystems 1 1 werden in einem entsprechend

programmierten Verwaltungs- und Steuerungsrechner R gespeichert und verarbeitet und später für die Steuerung der Drehnase 10 (vgl. unten) verwendet.

Die Drehnase 10 ist etwa mittig in Förderrichtung F in der zweiten Förderstrecke 3 angeordnet, die ein angetriebener Rollenförderer ist.

Der Rollenförderer 3 weist seitliche Röllchenleisten 9 auf und die Rollen 8 sind mit einem zunehmenden Winkel zur Drehnase 10 hin schräg gestellt und mit einem abnehmenden Winkel von der Drehnase 10 weg schräg zur normalen Förderrichtung F gestellt (vgl. Figur 3).

Die Drehnase 10 selbst ist quer zur Förderrichtung F linear in den Förderpfad ein- und ausfahrbar ausgestaltet, wobei ihre Erstreckung in den Forderfluss hinein variabel ist, also von dem individuellen Artikle abhängig eingestellt wird, um die gewünschte Änderung der Ausrichtung (oder auch nicht) zu erreichen.

Die Drehnase 10 weist einen kammförmig aus drei übereinander und zu einander beanstandeten flexiblen und dämpfenden sowie an der Spitze abgerundeten Blättern 14 aufgebauten Kopf 13 und einen Gerüstteil 12 auf.

Die drei Blätter 14 des Kammes erlauben es, dass die Drehnase 10 durch Schlitze 15 in der seitlichen Röllchenleiste 9 des Rollenförderers 8 ein- und auszufährt und dabei die seitliche Wandung nur mit kleinen Öffnungen (nämlich die Schlitze 15) gerüstet ist, so dass Artikel P nicht an der Seitenwandung hängen bleiben, insbesondere wenn sie klein sind, da keine größeren Öffnungen oder Unterbrechungen notwendig sind. Auch kann so sichergestellt werden, dass die Röllchenleiste 9 in der eingefahrenen Stellung der Drehnase 10 noch ihre Führungsfunktion behält und keine Lücke aufweist.

Vorliegend sind zwei Schlitze 15 ausreichend, da das dritte oberste Blatt 14 über die Röllchenleiste 15 hinwegragt.

Die flexiblen und dämpfenden Blätter 14 ermöglichen ein sanftes Handling der Artikel P. Ihre Spitzen sind dazu abgerundet und mit einer reibwerterhohenden Latex-Beschichtung versehen.

Die Blätter 14 werden von einem Vertikalblech 16 gehalten, das wiederum mittig von einem elektrisch verstellbaren Zylinder 17 angetrieben wird. Der elektrisch verstellbare Zylinder 17 verfügt über eine Wegsteuerung, so dass sein Ausfahrweg genau einstellbar ist.

Oberhalb und unterhalb des elektrisch verstellbaren Zylinders 17 sind zusätzliche Rundstab-Führungen 18 vorgesehen, die in Buchsen 19 laufen und ebenfalls am

Vertikalblech 16 fixiert sind, um eine stabile Führung des Kopfes 13 der Drehnase sicherzustellen.

Die Buchsen 19 sind von einer Halteplatte 20 gebildet, an der auch der elektrisch verstellbare Zylinder 17 angeflanscht ist und die wiederum von einer Halterung 21 getragen ist.

Die Halterung 21 ist über eine Dämpfung 22 seitlich an der Außenseite der Förderstrecke 3 befestigt.

Die Dämpfung 22 umfasst horizontal in Förderrichtung verlaufende Stoßdämpfer 23, die eine gedämpfte Nachgiebigkeit der Drehnase 10 in Förderrichtung F erlauben, so das seine schlittenartige Anordnung entsteht.

Die Schlitze 15 sind entsprechend breit ausgestaltet, um den Dämpfungsweg zu berücksichtigen. Die Funktion der Zuführungsstrecke 1 wird nachfolgend erläutert.

Artikel P durchlaufen in der ersten Förderstrecke 2 die Messbrücke 6 und werden dort von dem Lageerfassungssystem 1 1 hinsichtlich ihrer Ausrichtung erfasst. Gleichzeitig wird überprüft, ob der vermessene Artikel P tatsächlich der (von der

Lagerverwaltungssteuerung) erwartete Artikel ist. Falls nicht kann der Artikel aus dem Förderfluss entfernt werden.

Die Ergebnisse der Vermessung werden im Rechner R daraufhin überprüft, ob eine Änderung der Ausrichtung nötig ist. Wenn der Artikel P bereits korrekt orientiert ist, kann er die zweite Förderstrecke 3 ohne Beeinflussung durch die Drehnase 10 durchlaufen und diese wird dazu komplett eingefahren (vgl. Figur 7).

Ist der Artikel P noch nicht wie gewünscht ausgerichtet, wird er die zweite Förderstrecke 3 mit Beeinflussung durch die Drehnase 10 durchlaufen und diese wird dazu ausgefahren (vgl. Figur 6).

Der Rechner R steuert also anhand der für den jeweiligen Artikel hinterlegten Kriterien den elektrisch verstellbaren Zylinder 17 so, dass dieser den Kopf 13 der Drehnase 10 durch die Schlitze 15 in der Röllchenleiste 9 ausfährt und zwar mit einer spezifischen Erstreckung (Ausfahrweg) für jeden zu verändernden Artikel.

Der jeweilige Artikel P wird von den schräg gestellten Rollen 8 an diese Röllchenleiste 9 (vgl. Figur 3) sanft herangefördert und kontaktiert dann die in den Förderweg

vorstehenden Blätter 14 der Drehnase bzw. deren abgerundeten Spitzen (vgl. Figur 3 und 5).

Durch die auf den Artikel P einwirkenden Förderkraft bei Kontaktierung mit der Drehnase 10 werden diese um 90 Grad gedreht und rollen dabei quasi an den abgerundeten Spitzen der Blätter 14 ab (vgl. Figur 5). Dabei entfernen sich die Artikel von der seitlichen Röllchenleiste 9, werden aber durch die schrägen Rollen 8 erneut an die Röllchenleiste 9 heran gefördert.

Somit verlassen die Artikel P die zweite Förderstrecke 3 in der gewünschten Ausrichtung an der Röllchenleiste 9 liegend. Die zweite Förderstrecke 3 kann aber nicht nur zur Änderung der Ausrichtung der Artikel P verwendet werden, sondern auch zu deren Vereinzelung.

Wird in der Messbrücke 6 und dort von dem Lageerfassungssystem 1 1 festgestellt, dass zwei Artikel P nebeneinander liegend gefördert werden (vgl. Figur 9 und 10), so kann deren Vereinzelung notwendig sein, um eine spätere automatische Handhabung der einzelnen Artikel P zu gewährleisten.

Dann kann die Drehnase 10 so ausgefahren werden, dass sie den in Förderrichtung F rechts liegenden Artikel P kontaktiert und bei der somit eingeleiteten Drehung (vgl. oben) abbremst, so dass der zweite Artikel schneller bzw. weniger beeinflusst weitergefördert wird und die Artikel P somit vereinzelt werden.