CH672111A5

CH672111A5 - Mechanical filing system using paternoster store

Info

Publication number: CH672111A5
Application number: CH89886A
Authority: CH
Inventors: Norbert Katzenschwanz
Original assignee: Mengele & Soehne Masch Karl
Priority date: 1985-04-06
Filing date: 1986-03-05
Publication date: 1989-10-31

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen mechanischen Schrank mit bezüglich wenigstens einer Ausgabeposition heb- und senkbar angetriebenen Trageinheiten mit Einschüben, die mit auszieh- und verriegelbaren Schubladen versehen sind, oder auf denen das Lagergut direkt in durch Querwände abgeteilten Einschüben wie Kassetten, Schubladen oder Fächern eingelagert ist. Der Schrank kann als Paternosterschrank ausgebildet sein, bei dem die Trageinheiten an jeweils über Kettenräder geführten endlosen Ketten aufgehängt sind.

Die bestechenden Vorteile der mechanischen Schränke dieser Art kann man für Archive und Lager, insbesondere Kleinteilelager, mit grossen Lagerbewegungen noch nicht voll nutzen, wenn Lagergüter einer Schrankreihe zu kommissionieren sind. Die sich der Schränke bedienende Person muss zunächst die gewünschte Trageinheit wählen und abwarten, bis diese zur Ausgabe gelangt, bevor sie z. B.

durch Herausziehen eines Schubes Zugriff zu dem Lagergut hat.

Diese Handhabungen sind zeitaufwendig. Man hat z. B. den Zeitaufwand des Zugriffes gemäss der DE-PS 3048394 dadurch immerhin schon abgekürzt, dass die Position der jeweils gesuchten Einschübe bzw. Boxen optisch nach Eintreffen der Trageinheit in der Entnahmeposition angezeigt wird. Aber auch dieses setzt persönli che Anwesenheit zum Anwählen des Faches bzw. Einschubes und die Beobachtung der Entnahmeposition und neben dem Zugriff die Betätigung der Schübe voraus. Sind die Lagergüter in mehreren Systemen verteilt, entstehen lange Such-, Betätigungs- und Wegzeiten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demzufolge darin, eine Einrichtung zu schaffen, durch die zumindest die Such- und Zugriffsarbeit erleichtert oder eine automatische Kommissionierung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass an der der Ausgabeposition C gegenüberliegenden Seite der Trageinheiten wenigstens eine Ausstossvorrichtung für die Einschübe oder Kassetten angeordnet und deren Antrieb im Wechsel zu dem der Trageinheiten geschaltet ist.

Insbesondere bei direkt auf den Trageinheiten befindlichen Lagergütern ist eine Feststellvorrichtung vorgesehen, welche die jeweils in der Ausgabeposition befindliche Trageinheit wenigstens während der Ausgabe und Beschickung fest zu verankern bestimmt ist, wobei diese Vorrichtung zeitlich vor der Ausstossvorrichtung betätigbar ist.

Man kann nunmehr in überraschender Weise in kurzer Aufeinanderfolge oder gleichzeitig mehrere Einschübe auf gleicher Ebene, die Einschübe mehrerer Schrankeinheiten zum Zugriff von Hand in die Zugriffsposition verbringen, und es ist nunmehr auch möglich, sämtliche Kommissionierungsfunktionen mittels eines externen Datenträgers automatisch über eine angeschlossene EDV-Anlage und einer an die Ausgabe anschliessenden Fördervorrichtung abzuwikkeln.

In den abhängigen Patentansprüchen 3-22 sind besondere Ausführungsarten der Erfindung umschrieben.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand von drei Ausführungsbeispielen erläutert und beschrieben.

Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines automatischen Kleinteilelagers gemäss der Erfindung;
Fig. 2 eine abgewandelte Einzelheit des automatischen Kleinteilelagers gemäss Fig. 1;
Fig. 3 ein Schema des Systemaufbaus und des Materialflusses;
Fig. 4 ein schematisches Schnittbild eines Paternosterschrankes gemäss Fig. 1 mit einer erfindungsgemässen Ausstossvorrichtung;
Fig. 4a einen Paternoster gemäss Fig. 4 mit einer abgeänderten Einzelheit;
Fig. 5 eine andere Ausführungsart der Ausstossvorrichtung gemäss Fig. 2;
Fig. 6 u. 7 weitere Ausführungsarten der erfindungsgemässen Ausstossvorrichtung.

In Fig. 1 ist mit 1 ein zentraler Kommissionierungsplatz, mit 2 ein EDV-Anschluss, mit 3 eine Reihe mit Paternosterschränken und mit 3a eine in einem tieferen Stockwerk eines Gebäudes gelegene Wareneingabe bezeichnet. 4 ist ein vom Kommissionierungsplatz 1 an Ausgabeöffnungen 5 der Paternosterschränke angeordnetes Transportband; 6 (Fig. 4 ff.) sind Trageinheiten der Paternosterschränke 3, die Warenkörbe 7 (Fig. 1) tragen. Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 sind verriegelbare Schubladen 10 an den Trageinheiten 6 vorgesehen. An einer Führungsschiene 60 ist hier ein ggf.

sensorgeführtes, seitenverschieblich und des weiteren in den y-y Achsen angetriebenes Handhabungssystem zur Materialentnahme aus den Schubladen 10 angeordnet.

Wie in Fig. 4 veranschaulicht, sind bei den Paternosterschränken 3 Trageinheiten 6 an seitlichen Konsolen und damit gelenkig verbundenen Tragarmen 15a und 15b pendelnd aufgehängt, die an endlosen, über Kettenrädern 17 umlaufenden Ketten 18 geführt sind.

Mit den Tragarmen fest verbunden sind mit Rollen 19 in Schienen 20 geführte Stabilisierungshebel 15c.

Erfindungsgemäss erstreckt sich in dem mittleren, dem Durchmesser der Kettenräder 17 entsprechenden Freiraum A eine an dem nicht dargestellten Rahmen der Paternosterschränke 3 befestigte, waagrechte U-förmige Schiene 21. Diese ist an ihrem Boden als Zahnschiene ausgebildet. In der Schiene 21 ist eine durch ein Ritzel 22 angetriebene Laufkatze 23 verfahrbar, an der eine erfindungsgemässe Feststellvorrichtung 24 für die Trageinheiten 6 sowie eine Ausstossvorrichtung 25 für die auf den Trageinheiten 6 geförderten Warenkörbe 26 angeordnet sind.

Die Ausstossvorrichtung 25 besteht aus einem doppeltwirkenden Teleskopzylinder, die Feststellvorrichtung 24 aus einem doppeitwir kenden Kolbenstangenzylinder und der Antrieb der Laufkatze 23 aus einem hydraulischen Motor. Druckschläuche 27a und 27b nebst Steuerleitungen 27c sind an ein Magnetventil 30 angeschlossen und in einem an einer Schiene 29 geführten Schleppschlauch 29a vereinigt. Durch das Magnetventil 30 wird in einer Folgesteuerung zuerst die Feststellvorrichtung 24 betätigt, welche mit ihrer Kolbenstange 24a die jeweils in der Ausgabeposition befindliche Trageinheit hier 6a - gegen einen Anschlag 31 der Tischplatte 32 andrückt.

Durch das Magnetventil 30 wird die Ausstossvorrichtung 25 betätigt, durch welche der auf der Trageinheit 6a befindliche Warenkorb 26 auf das oberhalb der Tischplatte 32 angeordnete Förderband 33 geschoben wird. In einer Folgesteuerung kann bei der Ausgestaltung gemäss Fig. 4a zuerst die Feststellvorrichtung 24 betätigt werden, welche mit ihrer Kolbenstange 24a die jeweils in der Ausgabeposition befindliche Trageinheit - hier 6a - gegen einen Anschlag 31 der Tischplatte 32 andrückt.

Danach werden beide Vorrichtungen wieder in die Ausgangsstellung verbracht. Während dieser Bewegungen ist der Antrieb 34 für die Trageinheiten 6 gesperrt. Zur Betätigung von Ein schüben wie Schubladen 10 (Fig. 2), von denen ein Paternosterschrank zwei bis drei enthält, dienen gemäss den Ausführungsbeispielen in Fig. 5 und 6 vorzugsweise Spreizhebelanordnungen 35. Diese bestehen aus mit Drehgelenken 36a und 36b an Spindelmuttern 37a und 37b gelagerten Spreizhebeln 38a und 38b. Die Spindelmuttern 37 werden durch eine in Lagerböcken 39a und 39b gelagerte Spindel 40 angetrieben, die links und rechts von ihrem Wellenbund 41 mit je einem Rechtsund Linksgewinde versehen ist. Mit 42 ist der die Spindel 40 antreibende Motor angedeutet.

Die beiden anderen Enden der Spreizhebel 38 sind in einem Kniegelenk 43 miteinander verbunden, an dessen Gelenkachse eine Rolle 44 gelagert ist. 45a und 45b sind Arretierungshaken, die beim Vorschub des Kniegelenkes 43 in die strichpunktiert gezeichnete Stellung in Rastschlitze 46a und 46b an Ankerstücken 47 in Eingriff kommen, das hinten an den Schubladen 48 angeordnet ist. 49 ist eine an der linken Seite der Schublade angeordnete Riegeleinrichtung, deren Riegel 49a durch eine mit Drehgelenk 50a an der Spindelmutter angeordnete und bei 50b an dieser auf Anschlag befindliche Stellnocke 50, die kurz nach Einschalten der Ausstossvorrichtung den Riegel 49a, gelöst wird. Eine Zugfeder 50c stellt diese Vorrichtung in umgekehrter Richtung zurück.

Eine Abwandlung dieser Ausstossvorrichtung mit zentraler Entriegelung und Einrastung ist schematisch in Fig. 6 dargestellt.

Hierbei wird, wie das Schema des Bewegungsablaufes in Fig. 6a und 6b zeigt, die Spreizhebelanordnung durch eine nicht dargestellte Vorrichtung seitlich um eine Strecke a-b verschoben und dabei werden die oben beschriebenen Funktionen bewirkt. Nach Fig. 7 besteht die Ausstossvorrichtung aus einer in einem Rohr 61 geführten Gelenkkette 62, deren mit Anschlägen versehene Laschen 62a nach der Umlenkung in eine horizontale Ausstossrichtung in dem abgewinkelten Rohrende 61a auf Anschlag sind, so dass die Kette in dieser horizontalen Lage selbsttragend ist.

Bei dem Paternosterschrank in Fig. 2 ist an einer Laufschiene 60 ein sensorgeführtes Handhabungssystem 611 angeordnet, das aus den z. B. gemäss Fig. 5 ausgestossenen Schubladen 48a und 48b verschiedene Kleinteile 621 mit seinem Greifer 610 entnimmt und diese in einen stirnseitig auf einem Förderband 63 wartenden Warenkorb 64 befördert.

Die Funktionsweise des beschriebenen Lagersystems ist folgende:
Die Auftragsdaten erhält das System auf einem externen Datenträger, wie in Fig. 3 veranschaulicht, oder von einer angeschlossenen EDV-Anlage. Den jeweiligen Such- und Ausgabezustand zeigt der Bildschirm des EDV-Anschlusses 2 (Fig. 1) an dem Kommissionierungsplatz 1 und der Anzeige 7.

Anhand der im Auftrag enthaltenen Artikelnummern stellt ein Rechner fest, in welcher Trageinheit und in welchem Einschub sich das Lagergut befindet, und gibt diese Information an einen Mikroprozessor. Die entsprechende Trageinheit wird durch den Kettenantrieb 17/18 in der y-Achse (z. B. Fig. 4) zur Ausgabe C gebracht.

Gleichzeitig zeitlich parallel wird die Laufkatze 23 in der z-Achse bzw. die Handhabungsvorrichtung 61 (Fig. 2) zu dem gesuchten Einschub bewegt und die Trageinheit 6 durch die Feststellvorrichtung 24 - wie beschrieben - festgestellt. Die Ausstossvorrichtung 25 wird ausgefahren und der Warenkorb 26 bzw. Artikel auf das Förderband 33 ausgeschoben. Es können dabei alle Positionen eines Auftrages des betreffenden Schrankes 3 einzeln oder aller Schränke 3 zugleich bearbeitet werden, wobei natürlich durch Sensorüberwachung und entsprechende Vorschubsteuerung keine Artikel an einer bereits belegten Förderbandstrecke ausgestossen werden.

Sind alle Positionen eines Auftrages abgewickelt, erhält der Rechner die Vollzugsmeldung, und alle Artikel werden zum Kommissionierungsplatz 1 zum Verpacken oder in einen dort aufgestellten Warenkorb u. dgl. direkt gefördert. In dem Teil 3a im unteren Stockwerk werden die Paternosterschränke 3 bei Erhalt von Nachladesignalen aufgefüllt.

Die Eingabe des Lagergutes kann in sinngemässer Weise mit entsprechend angepassten Vorrichtungen der beschriebenen Art erfolgen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Mechanischer Schrank mit bezüglich wenigstens einer Ausgabeposition heb- und senkbar angetriebenen Trageinheiten mit Einschüben, die mit auszieh- und verriegelbaren Schubladen versehen sind, oder auf denen das Lagergut direkt in durch Querwände abgeteilten Einschüben wie Kassetten, Schubladen oder Fächern eingelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der der Ausgabeposition C gegenüberliegenden Seite der Trageinheiten (6) wenigstens eine Ausstossvorrichtung (25, 36-47, 61/62) für die Einschübe oder Kassetten (10, 26 u. 48) angeordnet und deren Antrieb (22/23, 42 u.

63) im Wechsel zu dem der Trageinheiten (34) geschaltet ist.
2. Mechanischer Schrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feststellvorrichtung (24) vorgesehen ist, welche die jeweils in der Ausgabeposition C befindliche Trageinheit (6) wenigstens während der Ausgabe und Beschickung ortsfest zu verankern bestimmt ist, und zeitlich vor der Ausstossvorrichtung (25, 3647, 61/62) betätigbar ist.
3. Mechanischer Schrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstossvorrichtung (36-47) durch ein Kupplungsglied (45) mit einem Gegenkupplungsglied (46 u. 47) mit dem Einschub (48) kuppel- und entkuppelbar ist (Fig. 5).
4. Mechanischer Schrank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Kupplungseingriff zugleich Verriegelungsvorrichtungen (50) der Schubladen (10 u. 48) lösbar betätigbar sind.
5. Mechanischer Schrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstossvorrichtung aus einem Kniespreizhebelsystem (36-47) besteht.
6. Mechanischer Schrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstossvorrichtung aus einem Zweischlaggetriebe besteht.
7. Mechanischer Schrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstossvorrichtung (25, 36-47) an einer waagrechten Führung (23 u. 60) zu den einzelnen Einschüben oder Boxen verschiebbar angeordnet ist.
8. Mechanischer Schrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Einschub bzw. jeder Box je eine Ausstossvorrichtung (36-47 u. 61/62) nebeneinander- oder übereinandergelagert zugeordnet ist.
9. Mechanischer Schrank nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstossvorrichtung (36-47) durch eine Spindel (37) und Reversiermotor (42) angetrieben ist.
10. Mechanischer Schrank nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstossvorrichtung (25) durch einen Linearmotor (23) angetrieben ist.
11. Mechanischer Schrank nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass beide Arme (38) der Ausstossvorrichtung (3647) mit einem Gleitteil (37) an einer Führung (40) gelagert sind und am Armende angreift.
12. Mechanischer Schrank nach Anspruch 11 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Knie (43) des Spreizhebels (38) bzw.

einem oder beiden Enden des Zweischlaggetriebes ein Riegel (45) so angeordnet ist, dass beim Vorschub der Ausstossvorrichtung (3647) der Riegel (45) in eine Raste (46/47) an dem Einschub (Schublade 48) eingeschoben wird.
13. Mechanischer Schrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstossvorrichtung bei einem Paternosterschrank in dem durch die Kettenräder bedingten Freiraum angeordnet ist.
14. Mechanischer Schrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Ausgabetisch (32) ein Förderband (33) vorgesehen ist.
15. Mechanischer Schrank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellvorrichtung (24) aus einem die Trageinheit (6) gegen einen ortsfesten Anschlag (31) in eine an dort vorgesehene Rinne andrückenden Kolben (24a) besteht.
16. Mechanischer Schrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstossvorrichtung zur Erfassung breiter Ein schiebe vorne als Gabel ausgebildet ist.
17. Mechanischer Schrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Ausgabe eine sich quer zur Ausstossrichtung erstreckende Führungsschiene (60), z. B. eine Zahnleitstange, angeordnet ist und daran eine mit Ritzel u. dgl. angetriebene Laufkatze mit einem sensorgeführten Handhabungssystem (611) zur Entnahme von Kleinteilen (621) aus Einschüben oder Kassetten (10) mittels eines Greifers (610) vorgesehen ist (Fig. 2).
18. Mechanischer Schrank nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein an einer Ausgabe, z. B. Paternosterreihe (3), angeordnetes, an einer Tischtraverse (32) angeordnetes Förderband (33), das mit einem zentralen Kommissionierungsplatz (1) bzw. Warenkorb verbunden ist und z. B. von hier aus das Lagergut der Paternosterschrankeinschübe (7, 26 u. 62) z. B. mittels externer Datenträger über einen EDV-Anschluss (2) abgerufen und in der y- und z-Achse angeliefert wird.
19. Mechanischer Schrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Schränke (3) in wenigstens einem weiteren Stockwerk Wareneingaben (3a) aufweisen.
20. Mechanischer Schrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der der Ausgabe gegenüberliegenden Seite eine Tischtraverse mit einem weiteren Förderband vor einer Eingabeöffnung vorgesehen und die Trageinheit auch an dieser Seite frei ist, und dass unter- bzw. oberhalb diesem an einer sich quer zur Einund Ausschubrichtung an dem Schrank bzw. der Schrankreihe erstreckenden Führungsschiene z. B. eine Zahnleitstange angeordnet und an dieser eine Laufkatze mit einer den Ausstoss- bzw. Feststellvorrichtungen (24, 25, 36-47 u. 61/62) und in dem Freiraum A ein dem Anschlag (31) entsprechender Anschlag zugeordnet ist.
21. Mechanischer Schrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Ausstoss- und ggf. Feststellvorrichtungen (24, 25, 36-47, 61/62) von dem Freiraum A nacheinander an dem Schrank gegenüberliegenden Öffnungen symmetrisch nach beiden Seiten wirkend vorgesehen sind und Einschübe wie Schubladen (10 u. 48) betätigen.
22. Verfahren zur vollautomatischen Ein- und Ausgabe von Lagergut in horizontal nebeneinander und vertikal übereinander angeordneten Einschüben von Schränken oder Regalen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reihe der übereinander angeordneten Einschubreihen in vertikaler Richtung y zu einer Ausgabe bewegt wird und sodann einer der Einschübe bzw. das Lagergut in eine Ausgabeposition in der Achse x verschoben und sodann das Lagergut einzelner oder mehrerer Einschübe in der z-Achse zu einem Sammelplatz bewegt und ggf. die Eingabe in umgekehrter Reihenfolge vorgenommen wird.