DE10217634A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Umsetzen von Transportpaletten, insbesondere Skids - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umsetzen von Transportpaletten, insbesondere Skids, aus einer ersten horizontalen Transportebene in eine zweite horizontale Transportebene. Mit der vorliegenden Erfindung soll die Taktzeit beim Vertikalumsetzen von Transportpaletten bzw. Skids nahezu halbiert werden, um damit, beispielsweise bei der Automobilfertigung, den gesamten Herstellungsprozeß zu beschleunigen. Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Vertikalhubeinrichtung als Tandem-Lift mit zwei über ein gemeinsames Zugmittel miteinander verbundenen vertikal geführten, frei auskragenden Hubschlitten auszubilden, die jeweils gleichzeitig und abwechselnd in Flucht mit je einer der beiden Transportebenen positionierbar sind, wobei die Vertikalhubeinrichtung um eine senkrechte Zentralachse drehbar gelagert ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umsetzen von Transportpaletten, insbesondere Skids aus einer ersten horizontalen Transportebene in eine zweite horizontale Transportebene mittels einer zwischen den beiden Transportebenen angeordneten Vertikalhubeinrichtung, an der mindestens ein Hubschlitten zur Aufnahme der Transportpalette heb- und senkbar geführt und abwechselnd mit jeweils einer der Transportebenen fluchtend positionierbar ist.
• Beim Vertikalumsetzen von Transportpaletten, und insbesondere beim Umsetzen von Skids in der Automobilfertigung besteht häufig die Aufgabe, die Skids innerhalb der Halle oder von Hallen in unterschiedliche Höhenlagen zu bringen, beispielsweise von einer Etage in eine andere. Um dies zu bewerkstelligen sind vertikale Hubeinrichtungen bekannt, beispielsweise solche, die in der Art eines Gabelstaplers die Skids untergreifen und vertikal zwischen den beiden Ebenen bewegen. Dazu sind Hubschlitten an senkrechten Säulen heb- und senkbar geführt; als Antrieb dienen Ketten oder Zahnstangen, mit deren Hilfe die Hubschlitten mit den Transportpaletten oder Skids in die gewünschte Position gefahren werden, in denen eine Aufnahme oder Abgabe der Transportpaletten bzw. Skids erfolgt. Letzte werden auf unterschiedliche Weise, beispielsweise von einem Transportrollgang in der ersten horizontalen Transportebene auf den Hubschlitten gefahren, um am Ende des Vertikalweges von diesem Hubschlitten auf einen Förderer der zweiten Transportebene übergeben zu werden.
• Vor allem in der Automobilfertigung, wo Fahrzeugteile auf Skids bewegt werden, kommt es häufig darauf an, dass Umsetzen der Transportpaletten in möglichst kurzen Zeitabschnitten vorzunehmen, um dem Fertigungsablauf nicht zu stören. Vorstehend beschriebene Vertikalhubeinrichtungen sind zwar aufgrund der hohen Hubgeschwindigkeiten ausgereift und in der Lage, das Umsetzen, abhängig von der Hubhöhe, in wenigen Sekunden vorzunehmen, doch wird der erforderliche Zeittakt dadurch verlängert, dass der Hubschlitten nach der Abgabe eines Skids zurück in seine Übernahmeposition für ein neues Skid gefahren werden muss.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von einer eingangs beschriebenen Vertikalhubeinrichtung mit einem Hubschlitten zur Aufnahme der Transportpalette eine Vorrichtung und ein Verfahren unter Verwendung dieser Vorrichtung zu finden, mit dem die Taktzeit beim Vertikalumsetzen von Transportpaletten bzw. Skids nahezu halbiert werden kann, um damit, beispielsweise bei der Automobilfertigung, den gesamten Herstellungsprozess zu beschleunigen.
• Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das die Vertikalhubeinrichtung als Tandem-Lift mit zwei über ein gemeinsames Zugmittel miteinander verbundenen vertikal geführten, frei auskragenden Hubschlitten ausgebildet ist, die jeweils gleichzeitig und abwechselnd in Flucht mit je einer der beiden Transportebenen positionierbar sind.
• Die vorliegende Erfindung verdoppelt somit nicht nur die Anzahl der Hubschlitten der Vertikalhubeinrichtung sondern ermöglicht durch die Verbindung der beiden Hubschlitten mittels eines gemeinsamen Zugmittels auch ein gegenläufiges Heben und Senken der Hubschlitten, die in ihrer Ausgangsstellung jeweils in Flucht mit je einer der beiden Transportebenen stehen.
• Vorzugsweise ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Vertikalhubeinrichtung um eine senkrechte Zentralachse drehbar gelagert. Durch diese Maßnahme lassen sich die Aufnahme und Abgabeförderer stets im Bereich der Übernahmepositionen und Übergabepositionen der Hubschlitten anordnen, ohne das Querverschiebungseinrichtungen oder Weichen in den Endbereichen der Förderer vorgesehen werden müssen.
• Wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Vertikalbewegung der Hubschlitten und die Drehbewegung der Hubeinrichtung derart aufeinander abgestimmt sind, dass während des Drehens der Hubeinrichtung die Vertikalbewegung jedes Hubschlittens aus der einen in die andere Transportebene ausführbar ist, so wird eine Überlagerung von Dreh- und Hubbewegungen geschaffen, durch die beim Stand der Technik erforderlichen Totzeiten zum Zurückführen des Hubschlittens in die Übernahmeposition ausgeschlossen werden. Weil stets einer der Hubschlitten zeitgleich mit dem anderen Hubschlitten mit den beiden Transportebenen fluchtet, kann auch zeitgleich die Übernahme eines Skids aus einer Transportebene und die Abgabe eines anderen Skdis in der anderen Transportebene erfolgen. Auf diese Weise lassen sich die Taktzeiten der Vertikalumsetzung bei gleichen Geschwindigkeiten etwa halbieren.
• Nach einem ausgestaltetem Merkmal der Erfindung werden als gemeinsames, die Hubschlitten miteinander verbindendes Zugmittel Riemen oder Ketten vorgesehen, die über Umlenkräder im oberen Bereich der Vertikalhubeinrichtung geführt sind. Dieses Prinzip ist an sich bekannt und wird hier für den erfindungsgemäßen Zweck, insbesondere zum Umsetzen von Skids eingesetzt.
• Nach einem anderem Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vertikalhubeinrichtung im Kopf- und Fußbereich zentral drehgelagert ist und über eine Motorgetriebeeinheit antreibbar ist. Die Lagerung im Fußbereich kann dabei über ein Axialdruckkräfte aufnehendes Axial oder Schrägkugellager erfolgen, wobei die Motorgetriebeeinheit vorzugsweise im Kopfbereich der Vertikalhubeinrichtung angeordnet ist. Letzteres hat den Vorteil, dass der Bodenbereich frei von Antriebselementen gehalten wird.
• Erfindungsgemäß ist die Vertikalhubeinrichtung als Traggerüst mit in Bewegungsrichtung der Hubschlitten verlaufenden Führungsprofilen ausgebildet, an denen sich die Hubschlitten über an den Profilen abrollenden Tragrollen abstützen. Dabei ist es für die Konstruktion des Traggerüsts von Bedeutung, dass in Folge der Verwendung zweier gegenläufig vertikal bewegter Hubschlitten einer der Hubschlitten stets als Gegengewicht für den anderen Hubschlitten wirkt. Die Tragrollen erfüllen neben ihrer Führungsfunktion die Tragfunktion für die auskragenden Hubschlitten und die darauf abgestellten leeren bzw. beladenen Skids, wozu die Führungsprofile entsprechend gestaltet sind.
• In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Führungsprofile beidseitig des Traggerüstes vorgesehen und weisen Winkel auf, deren Flansche (19) von beidseitig am Hubschlitten angeordneten Tragrollenpaaren umklammert werden. Auf diese Weise werden die Hubschlitten an den Flanschen der Winkel quasi eingeklemmt, ohne in ihrer Vertikalbeweglichkeit eingeschränkt zu sein.
• Um sicherzustellen, dass die Hubschlitten auch in Querrichtung geführt sind, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, dass an der Vertikalhubeinrichtung Seitenführungsprofile zur zentrischen Führung der Hubschlitten in deren Bewegungsrichtung angeordnet sind. Diese Seitenführungsprofile können beliebig ausgestattet sein, in einer besonderen Ausgestaltung sind zur Führung der Hubschlitten quer zu den Tragrollenpaaren orientierte Führungsrollen vorgesehen, die an den Hubschlitten drehgelagert sind und an den Seitenführungsprofilen abrollen, die vorzugsweise zentrisch zwischen den Führungsprofilen am Traggerüst angeordnet sind.
• Ein Verfahren zum Umsetzen von Transportpaletten, insbesondere von Skids aus einer ersten horizontalen Transportebene in eine zweite horizontale Transportebene mittels einer zwischen den beiden Transportebenen angeordneten Vertikalhubeinrichtung, die die vorstehend beschriebenen Merkmale aufweist, ist durch die sich wiederholenden Abfolge der nachfolgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet:
  
• a) ausgehend von einer Ausgangsposition, in der jeder der Hubschlitten mit einer der beiden Transportebenen fluchtet, wird eine Transportpalette auf einen der Hubschlitten gefahren,
• b) die Vertikalhubeinrichtung wird um ihre senkrechte Zentralachse gedreht und gleichzeitig werden die Hubschlitten vertikal gegenläufig von der einen Transportebene in die andere Transportebene bewegt,
• c) beim anschließenden Ausfahren der Transportpalette aus einem der Hubschlitten wird zeitgleich eine weitere Transportpalette auf den anderen Hubschlitten gefahren.
• Die vorstehende Vorrichtung und das beschriebene Verfahren ermöglichen eine deutliche Verkürzung des Zeittaktes zum Umsetzen einer Transportpalette, insbesondere eines Skids aus der ersten in die zweite Transportebene. Die erforderliche Zeit lässt sich nahezu halbieren, weil schon während des Transportes des einen Hubschlittens der andere zuvor entleerte Hubschlitten auf dem Weg zu seiner Übernahmeposition eines neuen Skids ist, die er zeitgleich mit dem anderen Hubschlitten erreicht, der ein beladenes Skid in die Entladeposition gebracht hat. Selbstverständlich läßt sich das "Tandemhub-Prinzip" der Erfindung, sowohl mit, als auch ohne drehbarer Vertikalhubeinrichtung, mit gleichem Erfolg auch für Elektrohängebahnen anwenden.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der schematischen Zeichnungen erläutert, die nachfolgend beschriebne werden. Es zeigt:
• Fig. 1 in grob schematisch vereinfachter Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umsetzen von Skids in der Seitenansicht,
• Fig. 2 die Vertikalhubeinrichtung nach der Erfindung in zwei Ansichten und
• Fig. 3 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vertikalhubeinrichtung.
• Wie bereits ausgeführt, ist die Erfindung in Fig. 1 grob schematisch dargestellt. Mit 1 ist ein nicht näher definierter Transportrollgang bezeichnet, dessen Oberseite 2 eine erste Transportebene für ein darauf transportiertes Skid 3 bildet. Die Transportrichtung ist durch den Pfeil 4 kenntlich gemacht. Mit 5 ist schematisch eine auf dem Skid transportierte Fahrzeugkarosserie beziffert, die von dieser ersten Transportebene 2 in die zweite Transportebene 6 verbracht werden soll. Dazu dient die insgesamt mit 7 bezeichnete Vertikalhubeinrichtung an der zwei Hubschlitten 8 und 9 heb- und senkbar angeordnet sind und wechselweise in Flucht mit einer der beiden Transportebenen 2 oder 6 bringbar sind. Stets wenn einer der Hubschlitten 8 oder 9 in Flucht mit einer der Transportebenen 2 oder 6 ist, befindet sich der jeweils andere Hubschlitten 8 oder 9 in Flucht mit der anderen Transportebene 2 oder 6. Wie bei 10 angedeutet, ist die Vertikalhubeinrichtung 7 um die Zentralachse 11 in zwei Richtungen verschwenkbar, eine Funktion die nachfolgend noch beschrieben wird. Die Abtransportrichtung der der Skids 3 mit den Karosserien 5 ist auch in der rechten Zeichnungshälfte durch die Pfeile 4 gekennzeichnet.
• Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist die Vertikalhubeinrichtung als Tandemlift ausgebildet; es wird diesbezüglich insbesondere auf die rechte Darstellung in Fig. 2 verwiesen. Die beiden Hubschlitten 8 und 9 mit den Skids 3 sind, wie erkennbar, vertikal an der Vertikalhubeinrichtung 7 geführt und dabei über ein gemeinsames Zugmittel 12 miteinander verbunden, das im Kopfbereich der Vertikalhubeinrichtung über Umlenkrollen 13 geführt ist. Beim Anheben und Absenken eines der Hubschlitten 8 oder 9 bewegt sich der jeweils andere Hubschlitten 8 oder 9 zwangsläufig in der entgegengesetzten Richtung; der Antrieb kann über eine als Kettenrad ausgebildete Umlenkrolle 13 im Fall einer Kette erfolgen oder über einen Riementrieb. Die gegenläufige Bewegung der Hubschlitten 8 und 9 ist in der linken Zeichnungsfigur durch die Pfeile 14 und 15 kenntlich gemacht. Ansonsten sind gleiche Teile gleich bezeichnet. Wie außerdem aus Fig. 2 ersichtlich, ist im Kopfbereich der Vertikalhubeinrichtung 7 eine mit 16 bezeichnete Antriebs-Getriebeeinheit angeordnet, mit deren Hilfe die Vertikalhubeinrichtung 7 in die bei 10 (Fig. 1) dargestellten Richtungen drehbar ist. Natürlich ist es gleichsam denkbar, die Vertikalhubeinrichtung 7 um 360° in nur stets einer Drehrichtung zu drehen. Die Vertikalhubeinrichtung ist zu diesem Zweck um ihre Zentralachse 11 drehbar gelagert, was, wenn auch in der schematischen Zeichnungsfiguren nicht dargestellt, dem Fachmann geläufig ist.
• Fig. 3 lässt einen Querschnitt durch die Vertikalhubeinrichtung 7 erkennen, die hauptsächlich aus einem Traggerüst 17 besteht, an dem beidseitig Führungsprofile 18 angesetzt sind, an denen sich die bei 8, 9 angedeuteten Hubschlitten abstützen. In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Führungsprofile 18 als Winkel ausgebildet, die mit Flanschen 19 versehen sind, die jeweils beidseitig von Tragrollenpaaren 20 umklammert werden, die ihrerseits am Hubschlitten 8 bzw. 9 drehbar gelagert sind. Diese Tragrollenpaare 20 tragen und führen den Hubschlitten 8 bzw. 9 in vertikaler Richtung, d. h. sie nehmen die Kippkräfte der auskragenden Hubschlitten 8 bzw. 9 auf, und ermöglichen eine reibarme vertikale Bewegung.
• Zur Seitenführung der Hubschlitten 8 bzw. 9 sind an der Vertikalhubeinrichtung 7 bzw. am Traggerüst 17 Seitenführungsprofile 21, ebenfalls in Form von Winkeln vorgesehen, an denen Flanschen die Führungsrollen 22 paarweise abrollen, deren Drehachse quer zu den Drehachsen der Tragrollen 20 orientiert sind. Auf diese Weise wird eine sehr stabile und führungsgenaue Konstruktion geschaffen, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar und mit der die erfindungsgemäße Aufgabe lösbar ist.
• Der Verfahrensablauf wird am Beispiel einer Skidförderanlage nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnungsfiguren beschrieben.
• Das auf dem Skidförderer 1 aufliegende Skid mit der darauf liegenden Fahrzeugkarosserie 5 wird in Pfeilrichtung 4 herantransportiert. Der Hubschlitten 8 befindet sich bei der Übergabe des Skids in seiner untersten Vertikalstellung, in der die Transportebene 2 mit der Oberseite des Hubschlittens 8 fluchtet, so dass das Skid 3 auf den Hubschlitten 8 gefahren werden kann. Sobald das Skid zentrisch auf dem Hubschlitten 8 aufliegt, beginnt sich die Vertikalhubeinrichtung 7 in Pfeilrichtung 10 um ihre vertikale Achse 11 zu drehen, wobei zeitgleich der Hubschlitten 8 vertikal nach oben bewegt wird. Gleichzeitig bewegt sich der zweite Hubschlitten 9 in entgegengesetzter Richtung nach unten und gelangt in seiner Endstellung in Folge der Drehung der Vertikalhubeinrichtung 7 in die Position, in der sich zu Beginn des Verfahrensablaufs der Hubschlitten 8 befunden hat. Am Ende dieses Vorgangs befindet sich letzterer in seiner Übergabeposition fluchtend mit dem Skidförderer 1 in der nächsthöheren Etage, wo das Skid mit der Karosserie entladen wird. Zeitgleich mit dem Entladevorgang in dieser oberen Etage erfolgt ein erneutes Beladen des inzwischen unten positionierten anderen Hubschlittens mit einem neuen Skid; dieser Vorgang wiederholt sich beliebig oft. Es ist leicht erkennbar, dass durch das zeitgleiche Absenken eines leeren Hubschlittens mit dem Anheben eines vollen Hubschlittens Totzeiten eingespart werden, so dass letztlich die Taktzeit der erfindungsgemäßen Einrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens etwa nur halb so groß ist, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Umsetzen von Transportpaletten, insbesondere Skids aus einer ersten horizontalen Transportebene in eine zweite horizontale Transportebene mittels einer zwischen den beiden Transportebenen angeordneten Vertikalhubeinrichtung, an der mindestens ein Hubschlitten zur Aufnahme der Transportpalette heb- und senkbar geführt und abwechselnd mit jeweils einer der Transportebenen fluchtend positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalhubeinrichtung (7) als Tandem-Lift mit zwei über ein gemeinsames Zugmittel (12) miteinander verbundenen vertikal geführten, frei auskragenden Hubschlitten (8, 9) ausgebildet ist, die jeweils gleichzeitig und abwechselnd in Flucht mit je einer der beiden Transportebenen (2, 6) positionierbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalhubeinrichtung (7) um eine senkrechte Zentralachse (11) drehbar gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalbewegung (14) der Hubschlitten (8, 9) und die Drehbewegung (10) der Vertikalhubeinrichtung (7) derart aufeinander abstimmbar sind, daß während des Drehens der Vertikalhubeinrichtung (7) die Vertikalbewegung (14) jedes Hubschlittens (8, 9) aus der einen in die andere Transportebene (2, 6) ausführbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als gemeinsames, die Hubschlitten (8, 9) miteinander verbindendes Zugmittel (12) Riemen, Seilen oder Ketten vorgesehen sind, die über Umlenkräder (13) im oberen Bereich der Vertikalhubeinrichtung (7) geführt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalhubeinrichtung (7) im Kopf- und Fussbereich zentral drehgelagert ist und über eine Motor- Getriebeeinheit (16) antreibbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Motor-Getriebeeinheit (16) im Kopfbereich der Vertikalhubeinrichtung (7) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalhubeinrichtung (7) als Traggerüst (17) mit in Bewegungsrichtung der Hubschlitten (8, 9) verlaufenden Führungsprofilen (18) ausgebildet ist, an denen sich die Hubschlitten (8, 9) über an den Führungsprofilen (18) abrollende Tragrollen (20) abstützen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsprofile (18) beidseitig des Traggerüstes (17) vorgesehen sind und Winkel aufweisen, deren Flansche (19) von beidseitig am Hubschlitten (8, 9) angeordneten Tragrollenpaaren (20) umklammert werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vertikalhubeinrichtung (7) Seitenführungsprofile (21) zur zentrischen Führung der Hubschlitten (8, 9) in deren Bewegungsrichtung angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass, zur Führung der Hubschlitten (8, 9) quer zu den Tragrollenpaaren (20) orientierte Führungsrollen (22) vorgesehen sind, die an den Hubschlitten (8, 9) drehgelagert sind und an den Seitenführungsprofilen (21) abrollen.

11. Verfahren zum Umsetzen von Transportpaletten, insbesondere Skids aus einer ersten horizontalen Transportebene in eine zweite horizontale Transportebene mittels einer zwischen den beiden Transportebenen angeordneten Vertikalhubeinrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch die sich wiederholende Abfolge der nachfolgenden Verfahrensschritte:

a) ausgehend von einer Ausgangsposition, in der jeder der Hubschlitten mit einer der beiden Transportebenen fluchtet, wird eine Transportpalette auf einen der Hubschlitten gefahren,

b) die Vertikalhubeinrichtung wird um ihre senkrechte Zentralachse gedreht und gleichzeitig werden die Hubschlitten vertikal gegenläufig von der einen Transportebene in die andere Transportebene bewegt,

c) beim anschließenden Ausfahren der Transportpalette aus einem der Hubschlitten wird zeitgleich eine weitere Transportpalette auf den anderen Hubschlitten gefahren.