DE29909604U1

DE29909604U1 - Automatisiertes Lager-System für kurze und/oder mittlere oder lange Lagergüter, vorzugsweise für marktgängige, in ihren Abmessungen auch voneinander abweichende Paletten und/oder Container

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Publication number: DE29909604U1
Application number: DE29909604U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: KLEIN, JUERGEN, DR., DE; Potthast Fritz De
Priority date: 1999-06-05
Filing date: 1999-06-05
Publication date: 1999-10-28
Anticipated expiration: 2009-06-06

Description

Beschreibung:

Automatisiertes Lager-System für kurze und/oder mittlere oder lange Lagergüter, vorzugsweise für marktgängige, in ihren Abmessungen auch voneinander abweichende Paletten und/oder Container.

Herkömmliche Lagereinrichtungen - auch teilautomatisierte oder automatisierte - sind meist produktspezifisch ausgerichtet. So wird dementsprechend unterschieden zwischen in sich stapelbaren Paletten oder Containern und Lagereinrichtungen wie z. B. Palettenregalen, Kragarmregalen, Wabenregalen und Paternosterregalen. Allen Lagersystemen immanent ist der Nachteil des großen Platzbedarfes und des meist erschwerten Zugriffs, selbst unter Einsatz von oft kostspieligen Fördermitteln und Personal.

Bei übereinander stapelbaren Paletten oder Containern mit unterschiedlichen Lagergütern oder Artikeln muß zusätzlicher Lagerraum für das Umstapeln bereitstehen, wenn Güter aus den unteren Paletten oder Containern gebraucht werden. Das Umstapeln ist in solchen Fällen mit erheblichem Zeitaufwand und hohen Kosten verbunden.¹'

Im Einsatz befinden sich u. a. auch Stapeleinrichtungen die auf Rollenwagen frei oder über Schienen geführt, begrenzt gefördert werden, wobei das Handling der einzelnen Lagereinheiten meist mit vorhandenen Krananlagen oder Gabelstaplern erfolgt, was großen Platzbedarf und lange Lagerspiel-Zeiten erfordert.²'

Bei automatisierten Kragarmregalen mit Kranbrücken, sogenannten Überfahrregalen, werden die benötigten Lagereinheiten zwar automatisch angesteuert, aufgenommen und dem Zielpunkt zugeführt. Von Nachteil sind jedoch die Dauer eines Lagerspiels, die damit verbundenen Wartezeiten für die bearbeitende Stelle sowie der große Platzbedarf. Es sind solche Lagersysteme mit einer Raumausnutzung von <25% bekannt/*

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Deutlich besser schneiden dagegen automatisierte Wabenregallager ab, vor oder zwischen denen sich Fördermittel bewegen, die in vertikaler und horizontaler Richtung während der Lagerplatzansteuerung gleichzeitig verfahren und die Lager-Container automatisch entnehmen oder zurückfuhren. Solche Lager können auch mit einem Pufferlager vor der Verwendungsstelle ausgerüstet werden. Ihr Raumvorteil kann aber erst dann voll genutzt werden, wenn sich das erforderliche Fördersystem, wie angedeutet, zwischen zwei parallelen Wabenregallagern bewegt. Solche Lagersysteme sind besonders geeignet fur Langgutlagerung großer Unternehmen, die eine Vielzahl z. B. unterschiedlicher Profile und Materialien für ihren Unternehmenszweck lagern müssen. Mit solchen Lagersystemen wird eine Raumausnutzung, je nachdem ob ein- oder zweireihig gelagert wird, von max. 30% bis 50% erreicht.⁴'

Von Unternehmen, bei denen die zu lagernde Produktpalette nicht groß, sondern eher von hohem spezifischen Gewicht ist, sind automatisierte, ein- oder zweireihige Turmregale mit entsprechendem Fördermittel vor oder zwischen den Türmen vorteilhaft einzusetzen.³'

Des weiteren ist noch ein Lagersystem bekannt, welches in Metallagern, jedoch nicht bei NE-Metallen, Einsatz findet, bei dem die Lagerebenen mit Lagereinheiten quer zur Längsrichtung verschiebbar sind, aus dem die Langgut-Container zur Entnahme von Lagergütern aber nicht komplett entnommen werden, sondern mittels Magnettraversen, die an Kranbrücken hängen, nur einzelne Lagergüter z. B. Profile, Rohre, Blöcke entnommen werden. Die Einlagerung erfolgt in der Weise, daß angelieferte Langgutbunde auf einem Bock abgesetzt, mittels zwei Stahlseilen, die ins Krangeschirr eingehängt werden, gehalten, danach in die Lagerfacher transportiert, wo die Seile wieder gelöst und herausgezogen werden. Für diese halbautomatische Lagerung ist zusätzlich ein Mitarbeiter für die Bedienung des Transport-Systems erforderlich.⁶'

Schließlich sind noch Paternoster-Regale für unterschiedlichste Anwendungen zu erwähnen, die ihre Vorteile in vielen Lagerbereichen haben, fur großtechnische Anwendungen aber kaum interessant sind, da z. B. Einlagerungen von Hand vorzunehmen und die zur Verfugung stehenden Lagerflächen nicht ausreichend genutzt werden können.⁷⁾

-J-

Den erwähnten Lagerausfuhrungen ist gemein, daß sie auf produktspezifische Anwendungen zugeschnitten sind, großen Platzbedarf erfordern und überwiegend mit hohen Handlingkosten verbunden sind.

Zu den Fundstellen wird verwiesen auf:

" Prospekt der Firma Michael Henkes, Palettentechnik, Talstraße 91, 58515 Lüdenscheid

Lieferprogramm 98/99
²⁾ Zeitschrift BAUELEMENTE BAU 4 April 1998

Seiten 71, 94 und 95

³⁾ Prospekt der Firma KASTO Maschinenbau GmbH & Co KG, Industriestr. 14, 77855 Achern

System-Programm, in welchem auch die Lagersysteme enthalten sind ⁴⁾ Prospekt der Firma KASTO Maschienenbau GmbH & Co KG, wie vor System-Programm wie unter"'
³⁾ Prospekt der Firma Dornieden GmbH, Friethöfer Kamp, 48727 Billerbeck

Turmlager für Langgut
^(>) Prospekt der Firma Dornieden GmbH, wie vor

Langgutlager Sytem Kallenbach
⁷⁾ Prospekt der Firma Dornieden GmbH, wie vor
IPS-Industrie-Paternoster

Als Problemsteilung sind Erkenntnisse zugrunde gelegt, die in Handwerks-, Industrie- und Handelsunternehmen gewonnen wurden. Einige der Hauptprobleme sind:

- unterschiedliche Materialien

hohe Lager-/Handling-Kosten

Zeitfaktor / Zugriffzeiten

unzureichende Raumausnutzung

Aus- oder Neubau von Lagern statt Rationalisierung und Nutzung des zur Verfugung stehenden Lagerraumes

Die aufgeführten Problemstellungen werden durch die hiermit vorgelegte Erfindung gelöst. Die zu erzielenden Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine optimale Lagerraumnutzung erreicht wird, die je nach Größe des Lager-Systems deutlich über 70% liegen kann.
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Wesentliche weitere Vorteile sind die

Raumkostenersparnis durch vollständige Raumnutzung

Personalkostenersparnis nach dem Prinzip Material zum Personal und nicht umgekehrt

- Einsparung innerbetrieblicher Transportmittel
Energiekostensenkung

schneller Zugriff, ohne nennenswerten Zeitverlust, bei Vorprogrammierung der als nächstes benötigten Transporteinheiten bzw. Artikel

Einsatz für beliebige Materialien in unterschiedlichen Längen oder Abmessungen auf Paletten oder in Containern

Die beigefügten Zeichnungen entsprechend den Figuren 1, 2, 3, 4, 5a, 5b, 5c, und 5d machen das Lagerprinzip und den Ablauf deutlich. So läßt sich dieser wie folgt beschreiben: Fig. 1 zeigt schematisch die Breitseite ( Vorderseite ) des Lager-Systems mit anschließendem Bereitstellungslager (5). Für den Wechsel von Paletten/Containern (3.3) sind die entsprechenden Stationen (6.1), (6.2), (6.3) vorgesehen. Seitlich - also an den Längsseiten geschieht dies in der jeweils untersten Position des Lager-Sytems oder des Bereitstellungslagers, in welche die Lagereinheit (3.5) ein-/ausgefahren wird, während dies bei dem Bereitstellungslager (5) auch von der Vorderseite (6.2) aus erfolgen kann.

Nachdem in dem Lager-System ein Schacht entsprechend Fig. 5a bis 5c gebildet wurde, kann die Transporteinheit (3.5) von dem Lagerbediengerät (LBG) (4.1) aufgenommen oder abgesetzt werden. Über das Bereitstellungslager (5) erfolgt der Vorgang in der Weise, daß die angeforderte Lagereinheit (3.5) auf der obersten Ebene der abwärts führenden Seite (5al/5d) abgesetzt und aus der obersten Ebene der aufwärts führenden Seite (5a2/5b) entnommen wird. Da die Förderung der Transporteinheiten (3.5) innerhalb des

Bereitstellungslagers (5) in der vorgegebenen Weise nicht gleichzeitig erfolgen kann, geschieht dies in die verschiedenen Richtungen nacheinander nach folgendem Ablauf:

1. die Transporteinheit (3.5) wird durch das LBG (4.1) aus dem Bereitstellungslager (5) der Ebene (5a) der aufwärts führenden Seite (5b) entnommen und in das eigentliche Lager verbracht

2. die frei gewordene Position verfährt danach auf die danebenliegende Seite der Ebene(5a)

3. die nächste benötigte Transporteinheit (3.5) wird von dem LBG (4.1) aus dem Lager

entnommen und auf der jetzt freien Position der Ebene (5a) abgesetzt

4. die vertikale Seite (5b) des Bereitstellungslagers (5), auf der sich die abgearbeiteten Transporteinheiten befinden, wird um eine Position nach oben gefahren

5. die Ebene (5c) des Bereitstellungslagers (5) mit der zuletzt abgearbeiteten Transporteinheit (3.5) verfahrt anschließend um eine Pos. auf die aufwärtsführende Seite

6. die vertikale Seite (5d)., auf der sich die für die Verarbeitung bzw. Kommissionierung vorprogrammierten Transporteinheiten (3.5) befinden, verfährt um eine Pos. nach unten.

Bei seitlicher Entnahme oder Aufgabe wird die Transporteinheit zusammen mit dem Untergestell über zusätzliche Fördereinrichtungen quer aus dem Lager-System herausgefordert und über den umgekehrten Weg wieder in den Lagerkreislauf zurückverbracht.

Claims

1. Automatisiertes Lager-System für kurze und/oder mittlere oder lange Lagergüter vorzugsweise für marktgängige, in ihren Abmessungen auch voneinander abweichende Paletten und/oder Container dadurch gekennzeichnet, daß in einer den statischen Anforderungen entsprechenden Lagerkonstruktion mit m-Ebenen und in jeder Ebene mit n-Plätzen und ab der zweiten Ebene n-1 verfahrbaren Untergestellen (3.1), die quer zur Längsrichtung auf stirnseitigen Schienen (2) verfahrbar gelagert sind und der Aufnahme von Paletten-/Container-Trägern (3.2) dienen, in welche die Paletten / Container (3.3) eingesetzt werden. Dieses Lager-System zeichnet sich u. a. besonders dadurch aus, daß eine optimale Lagervolumennutzung (kapazitative Optimierung) zu erzielen ist in der Weise, daß die verfahrbaren Untergestelle (3.1) mit den sich darauf befindenden Paletten-/Container-Trägern (3.2) = Verfahreinheit (3.4) dicht nebeneinander gepuffert sind und bei vorbestimmter Höhe der Lagerebenen konstruktiv bedingt kein Raum verloren geht. In seinen Gesamtabmessungen, also in der Breite, der Länge und in der Höhe sowie in seinem Gesamtgewicht, kann dieses automatische Lager-System vorhandenen räumlichen und statischen Gegebenheiten angepaßt werden. Eine Größenbegrenzung ergibt sich prinzipiell nur aus der Lagerspieldauer die abhängig ist von den Lagergütern und der Frequenz der Bewegungen unter Berücksichtigung der Kapazität des Bereitstellungslagers (5).

2. Automatisiertes Lager-System nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkonstruktion so ausgeführt ist, daß an den Breitseiten des Lagers, also vorne und hinten, jeweils mittig vor den Lagerplätzen, senkrechte Stützen (1), die, mit Ausnahme der untersten Ebene, die in jeder Ebene quer zur Längsrichtung aufliegenden Schienen (2) mit den darauf befindlichen Lagereinheiten (3), bestehend aus den Positionen Verfahreinheit (3.4) und Transporteinheit (3.5), tragen. Die Verfahreinheiten (3.4) in den einzelnen Ebenen sind zur Bildung eines Lagerschachtes zur Ein-/Auslagerung der Transporteinheiten (3.5) nach rechts und links jeweils um eine Position verfahrbar, mit Ausnahme der äußeren Verfahreinheiten (3.4), die natürlich nur in eine Richtung verfahren werden können. Die erforderliche Verfahrtechnik für die Lagerschachtbildung erfolgt in jeweils zwei übereinanderliegenden Ebenen in gegensätzlicher Richtung mittels endloser, ummantelter, hochfester Kunststoffseile, den Zugseilen (8.1), die abriebfest, temperaturstabil, praktisch dehnungs- und schrumpffrei sind, da sie nicht unter ständiger Zugbelastung stehen. Sie sind wartungsfrei und daher extrem langlebig. An den Zugseilen (8.1) sind für jede Verfahreinheit (3.4) Mitnehmer (8.2) mittels Klemmvorrichtung befestigt, die durch elektronisch gesteuerte Arretierelemente, die mit der Lagerkonstruktion verbunden sind, gehalten oder freigegeben werden. Durch die systemimanente Steuerung werden nur die für Lagerbewegungen notwendigen Positionen freigegeben. Der Seilantrieb kann wegen der beliebigen Möglichkeiten das Zugseil umzulenken auch außerhalb des eigentlichen Lagers untergebracht werden.

3. Automatisiertes Lager-System nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu diesem Lager-System ein Lagerbediengerät (LBG) (4.1) gehört, welches oberhalb des eigentlichen Lagers auf stirnseitigen Schienen (2) die auf den Stützen (1) befestigt sind, quer zur Längsrichtung verfahrbar ist. Zur Aufnahme der Transporteinheiten (3.5) verfügt dieses LBG (4.1) über eine Hub-/Senkeinrichtung mit je einer Quertraverse (4.2) und je zwei Tragseiten an den gegenüberliegenden Seiten (Breitseiten des Lagers), welche die Lastaufnahmemittel tragen. Die Hub-/Senkeinrichtung wird über vertikale Führungen (4.3), die an den Stützen (1) befestigt sind, zu der Transporteinheit (3.5) geführt und rastet in die Einrastöffnungen (4.7) ein. Sie hebt die Transporteinheit (3.5) bis oberhalb des Lagers an, so daß diese nun an die vorbestimmte Position verbracht werden kann. Der Absetzvorgang erfolgt danach mit umgekehrten Funktionen.
Zum Gewichtsausgleich für die Transporteinheit (3.5) bei Hub-/Senkbewegungen wird das LBG (4.1) mit einem ausgewogenen Gegengewicht ausgestattet. Zur Vermeidung der Aufnahme überschwerer Transporteinheiten dient ein Überlastschutzschalter mit dem das LBG zusätzlich ausgestattet ist. Eigene Antriebe für die Hub-/Senkbewegungen und für das Verfahren in horizontaler Richtung werden ebenfalls zentral gesteuert.

4. Automatisiertes Lager-System nach den Ansprüchen 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß zu diesem System grundsätzlich ein Bereitstellungslager (5) gehört, in welchem die Transporteinheiten (3.5) vorprogrammiert für die Verarbeitung oder Kommissionierung zwischengelagert werden und damit dem schnellen Zugriff dienen. Die mittels LBG (4.1) aus dem eigentlichen Lager-System entnommenen Transporteinheiten (3.5) werden in diesem Bereitstellungslager (5) auf der obersten Position der abwärts führenden Seite (5a1) abgesetzt und die abgearbeitete Transporteinheit (3.5) aus der obersten Position der aufwärts führenden Seite (5a2) entnommen und nach vorgegebener Lagerordnung, geordnet oder chaotisch, wieder im Lager-System abgesetzt.
Das sich in Verlängerung des Lager-Systems an der rechten oder linken Seite anschließende Bereitstellungslager (5) besteht an den Breitseiten, also vorne und hinten aus jeweils drei Stützen (1), die seitlich und mittig angeordnet sind. Oberhalb dieser Stützen (1) verlaufen die Schienen (2) für das Lagerbediengerät (4.1). Zwischen jeweils zwei Stützen (1), vorne und hinten, befinden sich Vertikalförderer, ähnlich Elevatoren, mit Auslegern auf denen Schienen (2) befestigt sind, die verfahrbare Untergestelle (3.1), wie im eigentlichen Lager, aufnehmen. Die sich gegenüberliegenden Vertikalförderer bewegen sich jeweils in gleicher Richtung, also einseitig aufwärts und daneben abwärts. Auf der obersten und der untersten Ebene dieses Bereitstellungslagers werden die Verfahreinheiten (3.4) horizontal bewegt. Auf der untersten Ebene kann die Verfahreinheit (3.4) mittels entsprechender Fördermittel sowohl nach vorne, als auch seitlich aus dem Lager herausgefahren werden. Die Funktionsabläufe in diesem Bereitstellungslager erfolgen nacheinander und sind nur dadurch möglich, daß in der obersten Ebene eine Lagerposition zur Disposition zur Verfügung steht. Die erforderlichen Antriebe werden wie bei dem gesamten Lager-System einheitlich zentral gesteuert.

5. Automatisiertes Lager-System nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle beweglichen Funktionen, also die im eigentlichen Lager, im Lagerbediengerät und im Bereitstellungslager, durch Antriebe und Schaltvorgänge erfolgen, die über eine einheitliche, system- und speicherprogrammierte Steuerung (SPS) ausgelöst werden.

6. Automatisiertes Lager-System nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das LBG (4.1) optional mit einer Wägeeinrichtung ausgestattet werden kann, die jeden Artikel mit dem eingelagerten Gesamtgewicht und dem Gewicht pro Einheit, z. B. m, Stck. usw. erfaßt, wodurch eine permanente Bestandsführung möglich wird. Bei Festlegung von artikelbezogenen Mindest- und Höchstmengen kann automatisch der Bestellvorgang ausgelöst werden. Bei mehreren in einer Lagereinheit gesondert erfaßten Artikeln werden diese artikelbezogen aufgerufen und mit Ihrer Maßeinheit festgestellt.