DE4203823C2 - Lagereinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind Hochlager bekannt, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind. In vergleichsweise hohen Regalen sind Behälter ab­ gestellt, die zu lagernde Güter enthalten können. Zwischen je zwei benachbarten Regalen bewegen sich Fördereinrichtun­ gen, die in zwei Raumdimensionen (vorne - hinten, oben - unten) beweglich sind. Sie entnehmen dem Regal einen Be­ hälter und bringen ihn an eine Ausgabeposition. Sinngemäß wird beim Zurücklegen eines Behälters verfahren. Dabei müs­ sen nicht notwendigerweise Behälter vorgesehen sein, genau­ sogut können Paletten oder ähnliches verwendet werden. Der­ artige Lagersysteme haben den Nachteil, daß vergleichsweise viel Raum verschenkt wird. Bestenfalls können zwei Drittel des Raumes als Lagerraum ausgenutzt werden, ein Drittel hat freizubleiben, damit sich die Fördereinrichtungen zwischen den Regalen bewegen können. Außerdem ist die Regalkonstruk­ tion selbst aufwendig, da die Längs- und Querstreben so ausgelegt sein müssen, daß sich die Fördereinrichtungen an ihnen fortbewegen können.

In Fig. 2 ist ein weiteres Lagersystem gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Üblicherweise wird es als "Pater­ noster-System" bezeichnet. An einem umlaufenden Seil (bzw. Kette, Gliederband) sind Aufnahmen befestigt, auf denen La­ gergüter entweder direkt oder in Behältern verpackt abge­ stellt werden können. Das umlaufende Seil nimmt die an ihm befestigten Aufnahmen mit und kann so die gewünschten Güter zu einer Entnahmestation hintransportieren bzw. wieder weg­ transportieren. Solche Paternoster-Systeme haben eine ver­ gleichsweise kleine Kapazität. Bei ihnen muß jeweils das gesamte Lagergut transportiert werden, um auf ein einziges gewünschtes Teil zugreifen zu können. Außerdem können sich Unwuchten ergeben. Der nach oben beförderte Anteil des La­ gerguts wiegt beispielsweise 5 t, der nach unten beförderte nur 1 t, so daß die Betriebseinrichtung insgesamt 4 t nach oben befördern muß. Einen halben Umlauf später sind die Verhältnisse genau umgekehrt, eine Kraft entsprechend 4 t zieht nach unten, diese ist durch die Antriebseinrichtung aufzufangen (Unwucht). Letztere weist somit einen relativ komplizierten technischen Aufbau auf.

Aus der DE-AS 22 52 584 ist ein Hochlager für in Kolli ver­ packte Güter bekannt. In hängend angebrachten Röhren befin­ den sich übereinandergestapelt mehrere Kolli. Mehrere Röh­ ren sind in einer Reihe aufgehängt. Unter der Röhrenreihe kann ein Hubwagen längs der Reihe verfahren werden und in vertikaler Richtung einzelne Kolli einer gewünschten Röhre entnehmen und auf einem Transportband ablegen. Dieses Transportband oder auch mehrere davon kann bzw. können auch quer zu den Reihen verfahren werden.

Aus den "VDI-Nachrichten Nr. 26" vom 26. Juni 1981, Seite 6, ist ein selbstbauendes Magazin für Paletten und Werk­ stücke bekannt. Stapelbare Gutträger werden vom Boden ab­ gehoben und auf Stützvorrichtungen in einem bestimmten Ab­ stand über dem Boden gelagert. Unter dem Stapel ist ein mo­ torgetriebener Hubwagen beweglich. Mehrere Stapel sind in einer Reihe aufgestellt, diese Reibe kann durch einen Hub­ wagen abgefahren werden. Mehrere Reihen von Stapeln sind parallel zueinander angebracht, wobei jede Reihe einen Hub­ wagen aufweist. Die Anlage ist prozessorgesteuert.

Aus der DE-OS 32 03 757 ist eine Vorrichtung zum Zwischen­ stapeln von Gegenständen bekannt. Per Förderband angelie­ ferte Gegenstände können durch eine Hubeinrichtung vom För­ derband weg vertikal gestapelt werden, um sie aus dem För­ derweg zu entfernen. Zur Stapelung werden sie von der Hub­ einrichtung nacheinander vertikal nach oben in einen Sta­ pelschacht gedrückt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lagereinrichtung anzuge­ ben, die eine flexible Lagerung des Lagerguts, eine effek­ tive Nutzung des Lagerraums sowie den schnellen Zugriff auf gelagerte Güte ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Abhängige Ansprüche sind auf bevorzugte Aus­ führungsformen der vorliegenden Erfindung gerichtet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 vorbekannte Lagersysteme,

Fig. 3 Merkmale der Erfindung,

Fig. 4 Merkmale möglicher Weiterbildungen,

Fig. 5 eine erfindungsgemäße Ausführungsform,

Fig. 6 geeignete Behälter,

Fig. 7 verschiedene Ausführungsformen von Führungeschienen für einen Stapel, und

Fig. 8 verschiedene Anordnungsmöglichkeiten der Halteeinrichtungen.

Die vorliegende Erfindung geht davon aus, daß sich die ver­ schiedenen zu lagernden Güter in mehreren Aufnahmen oder Behältern 2 befinden. Im allgemeinsten Fall sind die Aufnah­ men 2 so ausgebildet, daß sie lediglich der Forderung genügen, daß mehrere von ihnen übereinander gestapelt werden können. Sie müssen nicht notwendigerweise kongruente Grund­ flächen haben. Wichtig ist jedoch, daß die Aufnahmen stabil übereinandergestellt werden können. Sie müssen somit haupt­ sächlich der Forderung genügen, daß Bodenfläche und Deckel­ fläche zueinander parallel verlaufen. Vorzugsweise haben die Aufnahmen bzw. die Behälter dabei jedoch eine zueinander gleiche Grundfläche. Die Höhe der Behälter kann unterschied­ lich sein. Anstelle von allseitig eingegrenzten Behältern (ein Boden, vier Wände, mit oder ohne Deckel) können auch lediglich Paletten verwendet werden, die das Lagergut tragen und die zusätzlich Abstandshalter aufweisen, so daß eine weitere Palette aufgesetzt werden kann. Die Behälter oder Aufnahmen 2 sind so ausgebildet, dab sie selbsttragend übereinander gestapelt werden können.

Die Fig. 3 zeigt Merkmale der Erfindung. Mehrere Behälter 2 sind zu einem selbst­ tragenden Stapel 1 übereinandergestellt. In der Ausfüh­ rungsform nach Fig. 3 wird der Stapel 1 durch eine Halte­ einrichtung 3 in vertikaler Richtung vom Boden beabstandet gehalten. Die Halteeinrichtung 3 ihrerseits steht entweder, wie in Fig. 3 dargestellt, auf dem festen Untergrund auf. Genauso gut kann sie aber dadurch befestigt werden, daß sie von der Decke abgehängt ist. Ein Vertikal­ förderer 4 kann nun dem Stapel 1 entweder einen Behälter 2 entnehmen, oder ihn in den Stapel 1 zurückbringen. Im Falle der Ausführungsform nach Fig. 3 hat der Vertikalförderer 4 mit der Halteeinrichtung 3 in geeigneter Weise zusammenzu­ wirken. Soll ein Behälter 2 vom Stapel 1 entnommen werden, so fährt der Vertikalförderer 4 zunächst in vertikaler Richtung auf das untere Ende des Stapels 1 zu, übernimmt den untersten Behälter 2 und fährt dann in vertikaler Richtung vom Stapelende weg. Im Falle der Fig. 3 hat die Halteeinrichtung 3 nun den neuen untersten Behälter 2 zu halten. Ist der Behälter 2 vom Stapel 1 entnommen, kann er anschließend in horizontaler Richtung bewegt werden. Sinngemäß anders herum wird beim Zurückbringen eines Behälters 2 in den Stapel 1 verfahren.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 wird sowohl bei der Entnahme eines Behälters 2 sowie beim Zurücklegen durch die Vertikalbewegung des Vertikalförderers der gesamte Stapel 1 bewegt, beim Entnehmen eines Behälters nach unten, bis die Halteeinrichtung 3 den neuen untersten Behälter greift, und nach oben beim Zurückbringen eines Behälters. Mit den Merkmalen gemäß Fig. 4, die zusätzlich zu denen der Fig. 3 vorge­ sehen sein können, wird der oberste Behälter bewegt.

Prinzipiell ist es möglich, nicht nur einen Behälter 2 vom Stapel 1 zu nehmen, es können auch mehrere Behälter 2 gleichzeitig entnommen werden. Bei Fig. 3 muß dann der Hub des Vertikalförderers 4 geeignet ausgelegt sein, außerdem muß der vertikale Abstand zwischen Unterkante des Stapels und tiefstmöglicher Position des Vertikalförderers entsprechend gewählt werden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 können mehrere Behälter gleichzeitig bewegt werden, wenn der Vertikalförderer 5 die Behälter 2 von außen greift. Greift er sie dagegen von innen, kann jeweils nur der oberste Behälter bearbeitet werden.

Die Vertikalförderer 4, 5 werden entsprechend den zu be­ wegenden Lasten ausgelegt. Der von unten angreifende Vertikalförderer 4 kann ein hydraulisches System 41 in Verbindung mit einer Auflageplatte 42 sein. Es kann aber auch beispielsweise ein Zahnstangengetriebe oder Schrauben­ getriebe in Verbindung mit Elektromotoren oder ähnliches vorgesehen sein. Der Vertikalförderer 5 aus Fig. 4 kann ebenfalls hydraulisch arbeiten oder durch ein Zahnstangen­ getriebe gebildet werden. Nach Art eines Kranes kann aber auch ein Seilzug vorgesehen sein. Am unteren Ende der jeweiligen Vorrichtung ist ein geeigneter Greifmechanismus 51 vorzusehen. Die Halteeinrichtung 3 kann ein elektrisches, pneumatisches oder hydraulisches Gerät, sein. Sie kann aber auch lediglich aus rein mechanischen Bauelementen aufgebaut sein, die mechanisch mit der Vertikalbewegung des Vertikal­ förderers 4 zusammenwirken und ein angepaßtes Freigeben bzw. Festhalten der Behälter 2 bewirken. Im Hinblick auf Wartung und Verschleißfreiheit ist ein rein mechanischer Aufbau vorzuziehen.

In Fig. 5 ist eine erfindungs­ gemäße Ausführungsform dargestellt.

Zunächst ist zu sehen, daß mehrere Stapel 1 nebeneinander angeordnet sind. Das Beispiel zeigt eine Anordnung von 3 × 3 Stapeln. Diese Zahlen können selbstverständlich variiert werden.

Die Stapel werden so dicht wie möglich aneinandergerückt. Im Idealfall berühren sich die verschiedenen Stapel mit ihren Seitenwänden. Um Verhakungen und Verkantungen zu vermeiden, ist es aber vorzuziehen, im praktischen Einsatz einen kleinen Spalt zwischen den Stapeln vorzusehen. Dieser beträgt jedoch nicht mehr als ca. 8% der Kantenlänge einer Aufnahme, besser noch weniger als 5%. Diese Spalten können auch durch das Vorsehen der Halteeinrichtungen 3 erzwungen werden. Es ist jedoch kein seitlicher Freiraum erforderlich, um aus den Stapeln 1 einzelne Behälter 2 entnehmen zu können. Dies geschieht von unten. Somit kann die Stapelungsdichte merklich erhöht werden. Die Stapel können theoretisch beliebig hoch sein. Unabhängig von ihrer Höhe ist aber jeweils nur ein geringer Freiraum unter den Stapeln vorzusehen, um Behälter entnehmen zu können.

Bezugsziffer 6 bezeichnet eine Transporteinrich­ tung, die unter den Stapeln 1 angebracht ist. Sie wirkt zusammen mit der Ausführungsform nach Fig. 3, bei der Behälter von unten vom Stapel genommen werden. Der Vertikalförderer 4 aus Fig. 5 ist nun so ausgelegt, daß er Arme aufweist, die um die Transportein­ richtung herumgreifen, um somit beispielsweise lediglich die Ecken eines zu bewegenden Behälters 2 zu ergreifen. Die Transporteinrichtung 6 weist dabei Längsförderer 7 und Querförderer 8 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Längsförderer 7 durch Rollen gebildet, von denen zumindest ein Teil angetrieben wird. Der Vertikalförderer 4 greift um den Längsförderer 7 herum. Der Längsförderer 7 kann aber auch durch ein einzelnes oder mehrere unter­ teilte längsverlaufende Fließbänder gebildet werden. Im letzteren Fall kann dann der Vertikalförderer zwischen den einzelnen Bändern des Fließbands hindurch auf einen Behälter 2 zugreifen. Der Vertikalförderer 4 befördert nun entweder einen Behälter 2 vom Stapelunterende auf den Längsförderer 7 oder vom Längsförderer 7 in den Stapel 1 hinein. In Fig. 5 ist lediglich einer der Längsförderer über die Reihe von Stapeln 1 hinaus verlängert, so daß dort ein Behälter entnommen bzw. zurückgegeben werden kann. Selbstverständlich können aber alle vorhandenen Längsförderer 7 über die Stapelreihe hinaus verlängert sein. Zusätzlich zu den Längs­ förderern 7 sind Querförderer 8 vorgesehen. In Fig. 5 sind diese Querförderer 8 durch schmale umlaufende Bänder oder Ket­ ten angedeutet. Der ganze Querfördermechanismus kann bei Bedarf an­ gehoben werden, so daß ein Behälter 2 nicht mehr auf dem Längsförderer 7 aufsitzt, sondern auf dem Querförderer 8. Durch geeignetes Antreiben des Querförderers 8 kann dann der Behälter 2 wahlfrei unter den einzelnen Stapeln 1 bewegt werden. Es muß dann auch lediglich eine einzige Ausgabestation 9 vorgesehen werden. Wahlweise können Längs­ förderer 7 als Rollen und Querförderer 8 als Bänder vor­ gesehen sein, genauso gut kann Längsförderer 7 in Form von Bändern und Querförderer 8 durch Rollen gebildet wer­ den. Es können auch beide Förderer 7, 8 durch Rollen bzw. Räder aufgebaut sein. Der Vertikalförderer 4 kann ent­ weder um Längsförderer 7 und Querförderer 8 herumgreifen oder wahlweise zwischen einem oder beiden hindurchgreifen.

In Fig. 5 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der für jeden Stapel 1 ein eigener Vertikalförderer 4 vorgesehen ist. Genauso gut ist es aber möglich, eine kleinere An­ zahl von Vertikalförderern vorzusehen. Diese sind dann ggf. zwischen den einzelnen Stapelpositionen zu verfahren.

Soweit auch von oben auf die Behälter 2 zugegriffen werden soll, kann dies beispielsweise dadurch geschehen, daß ein einziger Vertikalförderer 5 an einer längs und quer über den Stapeln 1 verschiebbaren Laufkatze befestigt ist.

Die Entnahme der Behälter 2 von unten hat gegenüber der Entnahme von oben den Vorteil, daß der Vertikalförderer unabhängig von der Stapelhöhe immer zur gleichen Position nach oben fahren muß. Aufgrund der Schwerkraft muß außerdem der Behälter 2 nicht aktiv ergriffen werden, er liegt von selber auf.

Einzelne Ausführungsformen der Halteeinrichtung 3 werden nun bezugnehmend auf Fig. 3 und 5 beschrieben. In Fig. 3 ist die Halteeinrichtung 3 so ausgelegt, daß sie in seitliche Nuten der Behälter 2 eingreifen kann. Zu diesem Zweck weist die Halteeinrichtung 3 horizontal verschieb­ bare Zapfen oder Leisten 31 auf. In der dargestellten ausgefahrenen Position greifen die Zapfen oder Leisten in seitliche Nuten des untersten Behälters 2 ein und hal­ ten ihn dadurch mitsamt den über ihm stehenden Behältern. In der zurückgezogenen Position stehen die Zapfen bzw. Leisten mit den Nuten des Behälters nicht mehr im Eingriff, so daß der Stapel letztendlich durch den Vertikalförderer 4 gehalten wird. Die Zapfen bzw. Leisten 31 können elek­ trisch, pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch ange­ trieben sein. Sie können beispielsweise auch so ausge­ bildet sein, daß sie, wie dargestellt, nach unten außen angeschrägt verlaufen. Durch Federkräfte werden sie in eine ausgefahrene Position vorgespannt. Eine solche Kon­ struktion ermöglicht es, einen Behälter 2 von unten in den Stapel einzuschieben, ohne daß die Zapfen bzw. Leisten 31 aktiv angesteuert werden müßten. Aufgrund der Anschrägung werden sie durch den von unten eingeschobenen Behälter nach außen gedrückt. Die erwähnten Federkräfte drücken die Zapfen jedoch fortwährend nach innen. Dadurch greifen sie in die Nut des neu eingebrachten Behälters 2 ein, sobald diese Nut weit genug nach oben geschoben wurde. Dann wird der neue Behälter 2 gehalten und der Vertikal­ förderer 4 kann sich zurückziehen. Das abermalige "Ein­ rasten" der Zapfen bzw. Leisten 31 kann gemäß einer be­ vorzugten Ausführungsform auch als Steuer- bzw. Abschalt­ signal für die Vertikalförderer 4 verwendet werden. In Fig. 5 ist eine andere Ausführungsform der Halteeinrichtung in verschiedenen Arbeitsstadien dargestellt. Diese sind durch Bezugszeichen 32 bis 34 angedeutet. Prinzipiell sind die Halteeinrichtungen 3 leistenförmig ausgebildet. Die Leisten können, wie dargestellt, in eine seitliche Nut eines Behälters 2 eingreifen. Ebenso gut können sie aber auch den Behälter 2 an seinem Boden unterfangen. Die Leisten haben in etwa den Querschnitt eines recht­ winkligen Dreiecks, wobei der rechte Winkel des Dreiecks in bezug auf den Stapel außen oben angebracht ist. Die Leiste ist um eine in ihrer Längsrichtung verlaufende Drehachse drehbar gelagert, wobei sich die Drehachse in der Nähe des rechten Winkels des Querschnitts befindet. Durch Bezugsziffer 32 ist eins Halteeinrichtung 3 be­ zeichnet, die gerade nach außen oben weggeklappt ist. Der Behälter 2 wird durch den Vertikalförderer 4 gehalten. Der dargestellte Behälter wird gerade vom Stapel entnommen. Bezugsziffer 33 bezeichnet ein Arbeitsstadium, in dem die Halteeinrichtung in die Nut des weiter oben liegenden Behälters wieder eingegriffen hat. Dies geschieht allein aufgrund der Gewichtskraft der Leiste. Der obere darge­ stellte Behälter 2 wird nun durch die Halteeinrichtung 33 gehalten, wohingegen der untere dargestellte Behälter auf dem Vertikalförderer 4 ruht und durch diesen abge­ senkt wird. Bezugsziffer 34 bezeichnet eine Halteein­ richtung im statischen Zustand. Der entnommene Behälter ist abtransportiert, der Vertikalförderer 4 zurückgezo­ gen, und die Halteeinrichtung 34 hält den untersten sowie die darüber ruhenden Behälter 2. Die Leisten 32 bis 34 sind selbstverständlich an entsprechenden Halterungen befestigt. Diese sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Das Ausklappen der Leisten wird hydraulisch, elektrisch oder pneumatisch bewirkt. Genauso gut kann eine mechanische Lösung vorgesehen sein. Dann sind Mechanis­ men anzubringen, wie sie aus der Scharnier- und Stützen­ technik bekannt sind. Man kann beispielsweise an Mechanis­ men denken, die bei der ersten Betätigung einrasten und bei der darauffolgenden Betätigung wieder ausrasten.

Fig. 6A zeigt beispielhaft einen Behälter, der für die erfindungsgemäße Lagereinrichtung geeignet ist. Dargestellt ist ein normierter Kleinladungsträger (KLT), wie er sich als Industriestandard durchgesetzt hat. Wählt man beispiels­ weise eine Behältergröße von 600 × 400 × 147 mm, so erlaubt der Behälter eine maximale Zuladung von 50 kg. Dieses Maximalgewicht wird in den seltensten Fällen ausgenutzt. Statistisch wurde festgestellt, daß im Mittel nur etwa die Hälfte des erlaubten Gewichts transportiert wird, also 25 kg. Der dargestellte Behälter hat eine zulässige Auflast von 600 kg. Unter realen Bedingungen kann somit damit gerechnet werden, daß aus den besagten Behältern ein Stapel von 25 Behältern gebildet werden kann. Wie schon weiter oben gesagt wurde, können die verschiedenen Behälter verschiedene Höhen haben. Die Grundfläche der Behälter muß nicht notwendigerweise rechtwinklig sein, im Hinblick auf eine gute Raumausnutzung sollte die Grund­ fläche aber so beschaffen sein, daß sie im Zusammenwirken mit anderen Grundflächen eine gute Flächenfüllung ermög­ licht. Unter diesem Aspekt sind genauso gut sechseckige oder dreieckige Behälter 2 denkbar. Die erfindungsgemäße Lagereinrichtung ist für die verschiedensten Arten von Behältern denkbar. In Frage kommen z. B. die schon erwähn­ ten KLT-Behälter mit Abmessungen von unter 1 m (Fig. 6A). Es können aber auch wesentlich größere Behälter angewendet werden, beispielsweise die inzwischen viel verwendeten normierten Container. Denkbar sind weiterhin normierte Aufnahmen mit Abstandshaltern (Fig. 6B), die von einem Kraftfahrzeug befahren werden können, so daß das Fahrzeug dann mitsamt der Aufnahme gelagert werden kann. Schließlich sind auch Gitterkästen (Fig. 6C) als Behälter 2 denkbar, die bei der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommen können. Abermals bezugnehmend auf Fig. 6A erkennt man in der Seitenansicht eines KLT-Behälters, daß dieser an sei­ nem Boden längs und quer verlaufende Nuten auf weist. Diese Nuten können zur Führung des Behälters auf der Transport­ einrichtung 6, 7, 8 verwendet werden. Dann sind an der Transporteinrichtung entsprechende Führungsleisten (nicht dargestellt) vorzusehen, die ein wenig über die Rollen der Transporteinrichtung nach oben hinausstehen. Bei einem auf die Transporteinrichtung 6, 7, 8 aufgesetzten Be­ hälter greifen sie dann von unten in die entsprechenden Nuten des Behälters und führen diesen während des Trans­ ports auf der Transporteinrichtung. Entsprechende Führungs­ leisten können sowohl für den Längsförderer 7 als auch für den Querförderer 8 vorgesehen mein. Im letzteren Fall müssen gegebenenfalls die Führungsleisten zusammen mit dem Querförderer 8 angehoben bzw. wieder abgesenkt werden, um den Transport in Längsrichtung nicht zu stören. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Behälter so auszuführen, daß sich die unten am Boden befindenden Nuten zu den Kanten des Behälters hin trichterförmig aufweiten. Dies erleichtert das ordnungs­ gemäße Einfahren der Führungsleisten in die längs bzw. quer verlaufenden Führungsnuten. Die Störanfälligkeit wird dadurch reduziert.

Bei der Ausführungsform in Fig. 5 sind Behälterstapel 1 dargestellt, die jeweils noch durch Führungsschienen 10 begrenzt sind. Die Führungsschienen 10 führen die Ecken der gestapelten Behälter 2. Diese Führungsschienen sind nicht unbedingt notwendig, sie können auch weggelassen werden. Werden sie doch vorgesehen, können sie nicht nur wie dargestellt, L-förmig ausgelegt sein, sie können auch T-förmig gebildet sein, so daß jede der Schienen zwei Ecken zweier verschiedener Behälter 2 aufnimmt. Genauso gut sind kreuzförmige Schienen 10 denkbar, in den jeweili­ gen Winkeln befindet sich dann je eine Ecke eines Behäl­ ters 2. Fig. 7 deutet dies prinzipiell an.

Fig. 8 zeigt prinzipiell die Anordnungsweise von Halteeinrichtungen, wenn auf einen Stapel von unten zugegriffen werden soll. Fig. 8 ist eine Draufsicht auf einen Stapel 1. Schematisch sieht man, daß an jeder Seite des Stapels 1 eine Haltevorrichtung 3 angebracht ist. Die Halteeinrichtung erstreckt sich jedoch nicht über die jeweilige gesamte Kantenlänge, stattdessen ist sie nur jeweils in der Nähe einer Ecke angebracht. Die Halteeinrichtung 3 ist auch nicht in der Mitte der jeweiligen Seite angebracht. Dies hat den Vorteil, daß dann mehrere Stapel platzsparend noch enger aneinandergerückt werden können. Fig. 8B zeigt eine weitere erfindungsgemäße Aus­ führungsform. Hier sind nicht mehr an allen vier Stapel­ seiten Haltevorrichtungen 3 vorgesehen, sondern nur noch an zwei gegenüberliegenden. Auch dort sind sie wieder zu den Ecken hin verschoben. Dann ergeben sich beispiels­ weise nur noch in Querrichtung Spalte zwischen den ein­ zelnen Stapeln. In Längsrichtung können die Spalte weit­ gehend vermieden werden.

Durch Bezugsziffer 13 ist in Fig. 5 eine Steuerungsanlage für die erfindungsgemäße Lagereinrichtung bezeichnet. Ent­ sprechend den wahrzunehmenden Steuerungsfunktionen kann die Steuerungsanlage 13 wahlweise eine eher einfache elek­ trische oder elektronische Schaltung sein. Genauso gut ist es aber möglich, eine Rechenanlage bzw. einen Computer vorzusehen. Die Steuerungsanlage kann eine oder mehrere der folgenden Funktionen wahrnehmen:

• 1. Sie steuert das Entnehmen und Zurückbringen von Behältern 2 vom Stapel 1 bzw. zum Stapel 1. Hierzu gehört das zeitlich synchronisierte Ansteuern des Vertikalförderers 4 bzw. 5, ggf. im Zusammenspiel mit der Halteeinrichtung 3. Je nach Komplexität der Anlage können dabei auch Sensoren vorgesehen sein, die die Position von Behälter 2 und/oder Vertikalförderer 4, 5 an die Steuerungsanlage zurückmelden. Dann ist eine vollständige Regelung verwirklicht.
• 2. Die Steuerungsanlage steuert die Transporteinrichtung 6, 7, 8. Hierzu gehört das zeitlich synchronisierte Ein- und Ausschalten der entsprechenden Antriebsmotoren sowie ggf. das Anheben und Absenken der Querfördereinrichtung 8. Auch die Transporteinrichtung 6 kann durch Sensoren für die Position der Behälter und die Tätigkeit der einzel­ nen Förderer überwacht werden.
• 3. Die Steuerungsanlage 13 übernimmt vollständig die Funktion des Inventarisierens und/oder des Katalogisierens und/oder des Überwachens des Lagerguts. Die Steuerungsan­ lage speichert die einzelnen gelagerten Güter, ggf. auch deren Menge und zusammen mit deren jeweiliger Position im Lager und veranlaßt geeignete Maßnahmen, wenn auf einen bestimmten Gegenstand zugegriffen werden soll. Neben den unter Punkten 1 und 2 genannten Aufgaben ist es dann notwendig, die Position des gewünschten Gegenstands im Lager zu bestimmen und ggf. störende Behälter zu entfernen, bevor auf den gewünschten Behälter zugegriffen werden kann. Die Steuerungsanlage erzeugt außerdem eine angemessene Darstellung auf einem Bildschirm, die es einem Benutzer erlaubt, die im Lager vorhandenen Gegenstände zu sichten und ggf. zu orten.
• 4. Die Steuerungsanlage überwacht das Einzelgewicht der Behälter und das Gesamtgewicht der einzelnen Stapel. Wie schon weiter oben erwähnt, dürfen gewisse Auflasten nicht überschritten werden. Wenn nun, wie durch Bezugszeichen 12 angedeutet, an der Ein- und Ausgabestation 9 der Lagereinrichtung eine Waage vorgesehen ist, kann die Steuerungsanlage 13 das Gesamtgewicht eines Stapels ermitteln und ggf. einen Behälter 2 entsprechend seinem Gewicht umleiten.
• 5. Die Steuerungsanlage überwacht die räumlichen Ab­ messungen der eingegebenen Behälter 2. Dann ist eine ent­ sprechende Überwachungseinrichtung 11 an der Ein- und Ausgabestation 9 vorzusehen. Die eingegebenen Behälter dürfen nicht so groß sein, daß sie nicht in den entsprechen­ den Stapel 1 eingebracht werden können. Außerdem dürfen sie nur so beladen sein, daß auf sie ein weiterer Behälter 2 aufgesetzt werden kann. Ist dies nicht der Fall, darf der entsprechende Behälter nicht in einen der Stapel ge­ schoben werden.
• 6. Die Steuerungsanlage optimiert das Lager und führt eine Lagerstatistik. Beim Einlagern neuer Lagergüter ins Lager kann ihnen eine vermehrte Zugriffshäufigkeit zuge­ ordnet werden. Diese Zugriffshäufigkeit kann außerdem durch die Steuerungsanlage modifiziert werden, indem sie die Zugriffe auf die einzelnen gelagerten Gegenstände registriert. Entsprechend diesen Häufigkeiten können einzelne Behälter 2 beispielsweise so auf die Stapel 1 geschoben werden, daß dadurch andere häufig gebrauchte Behälter nicht "vergraben" werden. Sollten dennoch häufig gebrauchte Behälter an eine ungünstige Position des Stapels 2 gewandert sein, können diese durch Umschichten der einzelnen Stapel wieder "ausgegraben" werden. Dies kann vorzugsweise in Betriebspausen erfolgen. Genauso gut kann beispielsweise nachts eine Stapelreihenfolge erzeugt werden, die für die am nächsten Tag auszuführenden Aufträge günstig ist.

Im folgenden wird ein Verfahren zum Betreiben einer Lagereinrichtung beschrieben.

Im einfachsten Fall wird ein Gegenstand benötigt, der sich in einem Behälter befindet, der am untersten Ende eines Stapels ist. Dann muß dieser Behälter lediglich entnommen werden und zu einer Ausgabestation gebracht werden. Die vertikale Entnahme geschieht durch den Verti­ kalförderer 4. Der horizontale Transport des gewünschten Behälters erfolgt durch die dargestellte Transporteinrichtung 6. Die Ansteuerung der einzelnen Komponenten wie Halteeinrichtung 3, Vertikalförderer 4 und Transporteinrichtung 6, kann entweder manuell durch eine bedienende Person erfol­ gen, diese Arbeiten können aber auch ganz oder teilweise von der Steuerungsanlage 13 übernommen werden. In sinn­ gemäß anderer Reihenfolge wird verfahren, wenn ein Behäl­ ter zu einem der Stapel zurückzubringen ist. Durch die Transportein­ richtung 6 wird ein Behälter 2 zum Vertikalförderer 4 gebracht. Dieser schiebt dann den Behälter von unten in den Stapel. Die im Stapel schon vorhandenen Behälter sitzen auf dem neu einzubringenden Behälter auf und werden zusammen mit ihm durch den Vertikalförderer um eine Position nach oben verschoben.

Im folgenden wird das genaue Zusammenwirken zwischen Halte­ einrichtung 3 und Vertikalförderer 4 beschrieben. Im Ruhe­ zustand des entsprechenden Stapels befindet sich der Verti­ kalförderer 4 in einer unteren, zurückgezogenen Position. Die Halteeinrichtung 3 hält den untersten Behälter 2 des Stapels 1. Soll dieser nun vom Stapel genommen werden, so wird der Vertikalförderer 4 nach oben bewegt, bis er den untersten Behälter 2 des Stapels 1 von unten her unter­ fängt und somit dessen Gewicht sowie das Gewicht der darüber­ liegenden Behälter aufnehmen kann. Daraufhin gibt die Halteeinrichtung 3 den untersten Behälter 2 frei, so daß nunmehr der Stapel 1 auf dem Vertikalförderer 4 ruht. Beide zu­ sammen werden dann abgesenkt. Im geeigneten Moment wird dabei die Halteeinrichtung 3 den nächsten Behälter 2 er­ fassen und nun diesen als neuen untersten Behälter des Stapels 1 halten. Der freigegebene, auf dem Vertikalför­ derer 4 ruhende Behälter 2 wird weiter abgesenkt und ggf. auf die Transporteinrichtung 6 aufgesetzt. Die Halteein­ richtung 3 kann dabei so gesteuert werden, daß sie ent­ weder nur einen Behälter 2 nach unten aus dem Stapel ent­ läßt, es können aber auch gleichzeitig mehrere Behälter entnommen werden. Wie schon gesagt, ist dann der Freiraum unter dem Stapelunterende sowie der Hub des Vertikalför­ derers entsprechend zu dimensionieren. Soll andererseits ein Behälter 2 in den Stapel 1 eingebracht werden, so wird dieser zunächst auf dem entsprechenden Vertikalför­ derer 4 richtig plaziert. Danach wird der Behälter durch den Vertikalförderer angehoben, bis er von unten den durch die Halteeinrichtung 3 gehaltenen Stapel 1 berührt und somit dessen Gewicht aufnehmen kann. Dann wird der Stapel 1 bzw. dessen unterster Behälter 2 durch die Halteein­ richtung 3 freigegeben, so daß nun das Gewicht des Stapels auf dem einzubringenden Behälter bzw. dem Vertikalförderer 4 ruht. Danach wird der gesamte Stapel weiter nach oben geschoben, bis schließlich die Halteeinrichtung 3 den neu eingebrachten Behälter ergreifen und ihn als neuen untersten Behälter des Stapels 1 halten kann. Danach zieht sich der Vertikalförderer 4 wieder nach unten zurück. Entgegen der oben beschriebenen Ausführungsform ist es beim Entnehmen eines Behälters aus dem Stapel je nach Art der gelagerten Güter aber auch denkbar, den Stapel 1 durch die Halteeinrichtung 3 freizugeben, ohne daß der Vertikalförderer 4 vorher von unten an den Stapel heran­ gefahren wäre. Dann wird der Stapel aufgrund der Schwer­ kraft von selbst auf den Vertikalförderer 4 fallen. Selbst­ verständlich hat die Halteeinrichtung im rechten Moment dann wieder den neuen untersten Behälter zu ergreifen.

Nun wird angenommen, daß ein Behälter 2 aus der Mitte eines Stapels 1 benötigt wird. Konkret sei angenommen, daß der vierte Behälter von unten eines Stapels benötigt wird. Dann müssen zunächst die drei weiter unten liegenden Behälter entfernt werden. Sie werden durch den Vertikal­ förderer 4 vom Stapel genommen und dann entweder manuell oder durch die Transporteinrichtung 6 in sog. "Park­ positionen" gebracht. Anschließend wird der gewünschte vierte Behälter vom Stapel genommen und ausgegeben. Je nach Größe und Auslegung der gesamten Lagereinrichtung sind hierbei verschiedene Variationen möglich. Der Verti­ kalförderer 4 kann die ersten drei Behälter entweder ein­ zeln vom Stapel nehmen, oder er kann sie alle drei gleich­ zeitig abziehen. Die Halteeinrichtung 3 ist dann in ge­ eigneter Weise anzusteuern. Die zuletzt genannte Variation wird möglich, wenn zwischen Stapelunterende und Transport­ einrichtung bzw. unterster Position des Vertikalförderers 4 ein entsprechend dimensionierter Freiraum vorhanden ist. Im Beispiel hat er so hoch zu sein, daß drei Behälter unter den Stapeln bewegt werden können. Auch der Hub des Vertikalförderers 4 ist entsprechend vorzusehen. Es ist natürlich auch möglich, beispielsweise im ersten Schritt zwei Behälter vom Stapel zu nehmen, und im nächsten Schritt den dritten. Danach kann auf den gewünschten vierten Be­ hälter zugegriffen werden. Die sog. "Parkpositionen" sind im einfachsten Fall lediglich Lagerplätze auf der Transport­ einrichtung. Der Vertikalförderer 4 entnimmt beispielsweise den ersten Behälter, setzt ihn auf die Transporteinrichtung auf. Diese fährt den Behälter dann unter einen benachbarten Stapel. Danach nimmt der Vertikalförderer den nächsten Behälter vom Stapel und setzt ihn ebenfalls auf die Trans­ porteinrichtung auf. Zusammen mit dem vorher schon ent­ nommenen Behälter wird letzterer dann wieder um eine Stapel­ position weitergeschoben. Mit dem dritten Behälter wird ähnlich verfahren. Danach kann auf den gewünschten vierten Behälter zugegriffen werden. Anschließend werden die drei vorher entnommenen Behälter auf den Stapel zurückgeschoben. Soll auf einen Behälter zugegriffen werden, der vergleichs­ weise weit oben im Stapel liegt, kann auch so verfahren werden, daß die vorher zu entnehmenden Behälter nicht einfach auf der Transporteinrichtung 6 geparkt werden, dies könnte nämlich dazu führen, daß die gesamte Trans­ porteinrichtung 6 vollgestellt wird und somit nicht mehr zum Transport der gewünschten Behälter geeignet ist. Statt­ dessen können die vorher zu entnehmenden Behälter ihrer­ seits wieder auf andere Stapel geschoben werden, so daß sie die Transporteinrichtung 6 nicht mehr besetzen. Nach der Ausgabe des gewünschten Behälters können sie entweder zurück auf den ursprünglichen Stapel gebracht werden, sie können aber auch auf dem jetzigen Stapel bleiben. Eine Kombination der genannten "Parkmöglichkeiten" ist selbstverständlich auch möglich (Parken auf der Transport­ einrichtung und Parken in anderen Stapeln).

Bei der erfindungsgemäßen Lagereinrichtung ist es möglich, gleichzeitig mehrere Behälter 2 von den Stapeln 1 zu nehmen. Die Ansteuerung ist dann durch die Bedienungspersonen bzw. die Steuerungsanlage 13 ent­ sprechend vorzunehmen.

Auch ohne das Führen einer Statistik über die Entnahme­ häufigkeit der einzelnen Behälter durch die Steuerungs­ anlage 13 und die entsprechende Ansteuerung der Stapel hat die erfindungsgemäße Lagereinrichtung eine Eigenschaft, die als "selbstoptimierend" bezeichnet werden kann. Selten gebrauchte Behälter 2 werden im Laufe der Zeit immer weiter nach oben im Stapel wandern, wohingegen oft benötigte Behälter weiter oder ganz unten im Stapel zu finden sind. Unter der Voraussetzung, daß bei der Entnahme eines mittle­ ren Behälters die vorher wegzuräumenden Behälter in der gleichen Reihenfolge wieder auf den Stapel gebracht werden, in der sie entnommen wurden, erfolgt die genannte Selbst­ optimierung, ohne daß zusätzliche Steuerungsvorgänge oder Überlegungen der Bedienungspersonen notwendig wären. Selbst­ verständlich kann aber auch beim gelegentlich notwendig werdenden Umstapeln von Behältern eine Positionsoptimierungs­ funktion vorgesehen sein. Die wieder zurückzubringenden Behälter werden dann nicht in derselben Reihenfolge auf den Stapel zurückgebracht, in der sie entnommen wurden, sondern in einer anderen, ggf. können sie auch auf andere Stapel geschoben werden. Diese Vorgänge werden vorzugs­ weise durch die Steuerungsanlage 13 gesteuert. Wird ein neuer Behälter zusammen mit neuem Lagergut in die Lager­ einrichtung aufgenommen, wird dies über eine Tastatur der Steuerungsanlage mitgeteilt. Sofern die Lagerein­ richtung noch nicht voll ist, wird der Behälter dann auf einen der Stapel geschoben. Bei der Neueingabe eines Be­ hälters kann diesem auch eine erwartete Zugriffshäufig­ keit zugeordnet werden. Diese kann dann durch die Steuerungs­ anlage zur Beeinflussung seiner Lagerposition herangezogen werden. Gegebenenfalls kann die erwartete Zugriffshäufig­ keit auch, wie schon weiter oben beschrieben, durch die Steuerungsanlage selbst bestimmt oder modifiziert werden.

Ist die erfindungsgemäße Lagereinrichtung an ihrer Ein- und Ausgabestation 9 mit einer Waage 12 versehen, kann diese auch dazu benutzt werden, die einzulagernden Behälter über ihr Gewicht zu klassifizieren. Dies wird möglich, wenn ein Behälter bei seiner allerersten Eingabe mitsamt seinem Gewicht inventarisiert wird. Bei späteren Einlage­ rungen wird dann der Behälter mitsamt seinem Lagergut anhand des Gewichts wiedererkannt. Dieses Verfahren eignet sich beispielsweise zum Einlagern von verschiedenen Werkzeugen, deren Gewicht sich nicht ändert (Stanzerei, Dreherei etc.).

In den erfindungsgemäßen Lagereinrichtungen können Güter aller Art gelagert werden. Genannt wurden schon Werkzeuge bzw. Werkzeugmaschinenteile und Fahrzeuge, genauso gut ist es aber möglich, Kleinteile wie Schrauben, Muttern, Nägel etc. zu lagern. Selbstverständlich können die Be­ hälter auch Flüssigkeiten oder Schüttgüter aufnehmen. Die Lagereinrichtung bzw. das Lagerverfahren eignet sich besonders zum Lagern von vielen, identischen Gütern, bei denen die Stapelreihenfolge gleichgültig ist. Bei solchen Lagern ist es dann denkbar, daß die entsprechenden Stapel von oben beschickt werden, wohingegen von unten das Lager­ gut entnommen wird.

Es ergibt sich somit insgesamt eine Lagereinrichtung bzw. ein Lagerverfahren, das eine gute Raumausnutzung gestattet und das aufgrund seiner Optimierungseigenschaften einen schnellen Zugriff auf gelagerte Güter erlaubt. Die Lager­ einrichtung ist modular aufgebaut und kann in alle drei Raumdimensionen erweitert bzw. vervielfacht werden.

Claims (3)

1. Lagereinrichtung für in stapelbaren Behältern (2) ver­ packte Güter, mit

• - Behälterstapeln (1), die in parallelen Reihen ange­ ordnet sind,
• - je einem Längsförderer (7) für jede der Reihen für den horizontalen Transport einzelner Behälter (2), wobei der vertikale Abstand zwischen dem untersten Behälter (2) eines Behälterstapels (1) und dem Längs­ förderer (7) größer als die Hauhöhe eines Behälters (2) ist,
• - mehreren unter den Behälterstapeln (1) angeordneten Vertikalförderern (4) zum Anheben und Absenken der Behälter (2), wobei die Vertikalförderer (4), soweit nicht unter jedem Behälterstapel (1) ein solcher vor­ gesehen ist, zwischen den Behälterstapeln (1) ver­ fahrbar sind, und
• - ortsfesten Halteeinrichtungen (3), die Greifvorrich­ tungen (31) aufweisen, welche den untersten Behälter jedes Behälterstapels (1) abstützen und so die Behäl­ terstapel (1) halten,

dadurch gekennzeichnet, daß unter den Behälterstapeln (1) mindestens ein Querförde­ rer (8) zum Transport der Behälter (2) zwischen den Längsförderern (7) angeordnet ist.

2. Lagereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Greifvorrichtungen (31) horizontal bewegba­ re Zapfen oder Leisten aufweisen, die in vorgeschobener Position in einer Ausnehmung im jeweiligen Behälter (2) eingreifen.

3. Lagereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Längsförderer (7) mit min­ destens einer Ein- und Ausgabestation (9) für die Behäl­ ter (2) verbunden sind.