Effiziente Verteilung und Pufferung von Material

Drehspeichertische werden insbesondere zur kurzfristigen Zwischenspeicherung von einzelnen Produkten eingesetzt und befinden sich oftmals am Ende von Produktionslinien, bei denen die Teile anschließend manuell verpackt oder gehandhabt werden.

Diese Pufferanlage bestehen aus einem runden Drehteller, welcher von einer feststehenden Seitenführung eingefasst wird. Der Drehteller wird elektromotorisch angetrieben und dreht sich – je nach Anwendungsfall – im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn. Der Drehteller besteht je nach Produkt und Aufgabenstellung aus Edelstahl oder Kunststoff, die Seitenführung in der Regel aus Edelstahl.

Durch die Drehbewegung wird verhindert, dass sich keine Produkthaufen bilden oder Teile aufeinander fallen und sich ggf. gegenseitig beschädigen. Die Produkte werden im Kreis transportiert und können durch entsprechende Abstreifer oder Führungen teilweise gezielt geleitet, ein- und/oder ausgeschleust werden.

Rotationssymmetrische Teile (z.B. nach einer Drehbank in der Metallverarbeitung) können auf diesen Drehspeichertischen aufgestaut und vereinzelt werden, um sie einem Folgeprozess zuzuführen. Hier dienen die Rundtische z.B. als Kurzfristpuffer, um unterschiedliche Zykluszeiten von verketteten Arbeitsschritten zu überbrücken.

Durch ihre eher geringe Größe werden sie üblicherweise mit einem fahrbaren Untergestell ausgerüstet und können so flexibel an verschiedenen Orten eingesetzt werden. Je nach Produktgeometrie können bei Einsatz entsprechender Spiralen auf den Speichertischen sogar die Einhaltung des FIFO-Prinzip realisiert werden.

Verteilerwippen von MTF Technik sind üblicherweise pneumatisch betriebene Rutschen, die in zwei Stellungen gekippt werden können und somit Schüttgut-Materialströme in zwei Richtungen leiten. Solche Wippen können je nach Aufgabenstellung z.B. direkt am Auslauf eines Förderbandes oder einer Separiereinrichtung befestigt oder auf einem separaten Gestell montiert werden.

Diese Verteilsysteme werden in erster Linie dort eingesetzt, wo wenig Platz zur Verfügung bzw. eine Verteilung auf zwei Behälter ausreichend ist. So können z.B. zwei Behälter direkt nebeneinander aufgestellt und befüllt werden. Die Platzausnutzung ist somit optimal.

Aufgrund des einfachen Aufbaus sind auch die notwendigen Steuerungsfunktionalitäten relativ gering. Im einfachsten Fall reicht ein 24V-Signal, um ein federrückgestelltes Pneumatikventil zu schalten. Natürlich können zusätzlich auch Endlagen, etc. abgefragt werden – dies würde jedoch eine aufwendigere Steuerung bedingen.

2-Stellungs-Verteilerwippen bilden somit eine recht günstige und platzsparende Möglichkeit, um zwei Behälter zu befüllen, um damit eine kleine Pufferanlage zu realisieren.

Optional bietet MTF Technik hier auch Verteilerweichen an, welche zwei oder auch drei Stellungen einnehmen können. Die Weichen ähneln dabei den Verteilerwippen, jedoch sind sie in einem geschlossenen Gehäuse und können so den Teilestrom schützen.

Der Dreh- bzw. Schwenkverteiler "Multi Rounder" ist mit einer Rutsche ausgestattet, welche auf einem Drehstrommotor mit Bremse montiert ist. Die Teile gleiten über die Rutsche in verschiedene Behälter, die kreisförmig um den Drehpunkt herum angeordnet sind.

Je nach Ausführung kann der Drehverteiler komplette Umdrehungen vollführen oder wahlweise auch hin- und herschwenken. Dies hängt in erster Linie von der Befüllposition sowie dem zur Verfügung stehenden Platz bzw. etwaiger Störkanten ab.

Die Multi-Rounder können unterhalb des Auslaufs eines Förderbandes montiert werden oder auch auf einem separaten Untergestell stehen. Je nach Ausführung des Untergestells können dabei auch Behälterzentrierungen, Behälterabfragen, etc. vorgesehen werden.

Für den Einsatz eines Drehverteilers ist in der Regel eine eigene Steuerung erforderlich, welche die Positionen auswerten kann und den Antrieb entsprechend ansteuert. Die Haltepositionen können am Gerät einfach mittels Nocken definiert werden, da sie hinzugefügt, verschoben oder entfernt werden können. So lassen sich z.B. auch Zwischenpositionen einfach realisieren, um Schüttkegel zu vermeiden (mehrere Positionen innerhalb eines Behälters).

Je nach Ausführung kann das Gerät mobil ausgeführt sein, so dass es problemlos an verschiedenen Einsatzorten genutzt werden kann.

Die Multi-Rounder kommen in der Regel dort zum Einsatz wo – je nach Anordnung – bis zu maximal 6 Behälter befüllt werden, aber auch zum Beispiel die Befüllung von vier Gitterboxen ist möglich. Durch die Möglichkeit, auch mehrere Positionen in einem Behälter anzufahren, bieten die Multi-Rounder einen entscheidenden Vorteil gegenüber Verteilerwippen oder Weichen, die üblicherweise je Behälter nur eine Abgabestelle haben und somit größere Schüttkegel erzeugen.

Die MTF Technik Karussell-Depotstationen sind Pufferanlagen, welche aus einer kreisrunden Aufnahmeplatte als Grundeinheit bestehen, die drehend auf einem stabilen Kugellenkkranz gelagert ist. Die Platte wird von unten durch einen Drehstrommotor mit Reibrad angetrieben.

Auf dem Drehteller können Kisten, Kartons, KLT’s, etc. aufgestellt werden, die an einem festen Übergabepunkt befüllt werden. Unterhalb der Grundplatte sind Nocken montiert, welche über einen Sensor abgefragt werden und somit die Position angeben. Durch entsprechende Anbringung der Nocken können je Behälter bei Bedarf auch mehrere Stopppositionen eingerichtet werden, um Schüttkegel zu vermeiden.

Alternativ zu den Behältern können an einem sich mitdrehenden Oberteil auch Beutelaufnahmen oder Sackhalterungen befestigt werden. Somit kann die Anlage flexibel für verschiedene Behältnisse eingesetzt werden.

Besonders platzeffektiv können die Aufnahmeanlagen eingesetzt werden, wenn Behälter in zwei Ebenen übereinander angeordnet werden. So können z.B. acht Standard-KLTs mit einer Grundfläche von jeweils 600x400mm auf einem Drehteller mit einem Durchmesser von nur 1.550mm aufgenommen werden.

Der Vorteil dieser Karussellpuffer ist, dass sie verhältnismäßig preisgünstig und sehr einfach aufgebaut sind. Der Wartungsaufwand ist extrem niedrig und die Zuverlässigkeit aufgrund des einfachen Aufbaus sehr hoch. Darüber hinaus können solche Anlagen auch sehr gut in Reinräumen eingesetzt werden, da sie sehr wenig Abrieb erzeugen und alle beweglichen Teile unterhalb des Drehtellers angebracht sind.

Die Karussel-Depotstationen von MTF Technik werden für jeden Anwendungsfall individuell konstruiert und ausgelegt, um sie an die Kundenbehältnisse und den zur Verfügung stehenden Platz anzupassen. Sie werden üblicherweise dort eingesetzt, wo ein entsprechend kreisrunder Aufstellort zur Verfügung steht.

Die Grundsteuerung der Aufnahmeanlagen können sehr einfach aufgebaut werden, da sie lediglich einen Antrieb und einen Sensor steuern müssen. Je nach Aufgabenstellung können die Steuerungsfunktionalitäten natürlich auch deutlich komplexer werden.

Bei der "Multi-Linea" handelt es sich um einen Umlaufpuffer, bei dem Behälter oder auch Beutel bzw. Säcke auf kleinen fahrbaren Wagen aufgestellt werden, welche über einen Kettentrieb gezogen werden. Die Behälter- bzw. Beutelaufnahmen werden dabei kundenindividuell ausgelegt.

Eine Verwendung dieser Umlaufpuffer ist geeignet, wenn Platz in der Länge zur Verfügung steht und die Behälter verhältnismäßig tief aufgestellt werden sollen (z.B. da die Befüllung über eine Rutsche o.ä. erfolgt). Durch den Umlaufbetrieb können alle Plätze zur Pufferung verwendet werden, d.h. der Flächennutzungsgrad ist hoch. Je mehr Behälter auf der Multi-Linea aufgestellt werden, umso besser wird die Ausnutzung der Fläche.

Um Schüttkegel zu vermeiden, kann die Anlage je Behälter Teilstücke vortakten, um somit eine möglichst gleichmäßige Befüllung zu ermöglichen.

In der Grundausstattung kann die Anlage mit einer sehr einfachen Steuerung ausgestattet werden, z.B. wenn sie bereits in einem Schutzzaun aufgestellt wird. Bei aufwändigeren Projekten kommt üblicherweise eine Siemens S7-Steuerung zum Einsatz, die individuell programmiert wird. Hiermit können spezielle Schnittstellen, optische und akustische Signale, Rezeptverwaltungen, etc. realisiert werden. Auch in Bezug auf Sicherheitsausstattungen oder Reinraumausführungen können die Multi-Linea Anlagen angepasst werden.

Die Multi-Linea wird in der Regel fahrbar ausgeführt und kann so flexibel an verschiedenen Einsatzorten genutzt werden. Vorteilhaft ist, dass grundsätzlich jeder Behälter flexibel im laufenden Betrieb gewechselt werden kann, da diese einzeln auf den fahrbaren Wagen stehen. So können Bediener unabhängig vom Befüllgrad der Multi-Linea gefüllte Behälter entnehmen und neue, leere Behälter bereitstellen. Der Zyklus der Anlage muss dafür nicht unterbrochen werden.

Die üblichen Multi-Linea Pufferanlagen haben meist eine Kapazität zwischen ca. 6 und 16 Behältern. Je weniger Behälter benötigt werden, umso eher kommt als Alternative eine Karussel-Depotstation in Betracht, da diese günstiger sind und dann auch weniger Platz in Anspruch nehmen. Bei einer größeren Anzahl an Behältern kommen tendenziell eher Liftsysteme zum Einsatz, um eine bessere Platzausnutzung durch Stapelung zu erzielen.

Steht nur sehr wenig Platz zur Verfügung und ist nur eine relativ geringe Anzahl an zu befüllenden Behältern notwendig, so ist oftmals ein linear verschiebbares Förderband eine sehr effiziente Lösung. Hierbei werden die Behälter unterhalb eines Förderbandes angeordnet, welches pneumatisch oder elektrisch in Längsrichtung verfahren werden kann und über einen reversierbaren Antrieb verfügt.

Die Materialzuführung erfolgt dann von oben in der Mitte des Puffers.

Die Länge des Förderbandes wird in Abhängigkeit der Behälterabmessungen sowie der Aufstellsituation angepasst. Je nach Förderrichtung kann so beispielsweise wahlweise Behälter 1 oder Behälter 3 befüllt werden. Wenn das Förderband linear um eine Position weiter geschoben wird, entsprechend Behälter 2 oder 4.

Bei Bedarf können auch weitere Stopppositionen vorgesehen werden, z.B. um Schüttkegel zu vermeiden. Ebenso ist es möglich, an die Ausläufe des Förderbandes Verteilerwippen oder Verteilerweichen zu montieren, um noch mehr Abgabepositionen zu realisieren.

Diese Lösung ist äußerst Platzsparend, da quasi lediglich die Grundfläche der Behälter benötigt wird. Die Verteiltechnik ist oberhalb der Behälter angeordnet und benötigt keinen nennenswerten, weiteren Platz. Die Behälter sind in der Regel jederzeit zugänglich und können so unabhängig vom Maschinentakt entnommen werden bzw. leer aufgestellt werden.

Da hier lediglich das Fördergut transportiert wird, können hier quasi alle Behältertypen zum Einsatz kommen (KLT, Karton, Beutel, Gitterboxen, etc.). Da die Behälter nicht transportiert werden, kommt es hier entsprechend nicht auf die Formstabilität, etc. an. Auch ein Behältermix ist ohne Probleme möglich, sofern eine entsprechende Positionierung an den Abgabepositionen des verschiebbaren Förderbandes realisiert werden kann.

Je nach gewünschter Größenordnung werden diese Systeme fahrbar ausgeführt, so dass sie variabel an verschiedenen Einsatzorten genutzt werden können.

Insbesondere, wenn die notwendige Pufferkapazität bzw. die Autonomie des Behälterspeichers groß sein soll oder nur begrenzt Platz zur Verfügung steht, kommen vor allen Dingen Etagenförderbänder in Kombination mit Hubliften zum Einsatz. Hier werden die Behälter auf mehreren Förderstrecken übereinander ein- und ausgelagert und an der Befüllposition bereit gestellt.

Je nach Anforderung kommen Anlagen mit einer Hubstation in Kombination mit den Etagenförderbändern oder in besonderen Fällen auch Systeme mit zwei Hubstationen zum Einsatz. Bei Anlagen mit einer Hubstation ist es erforderlich, dass im Etagenpuffer eine Ebene frei bleiben muss. Die anderen Ebenen werden entsprechend mit Leerbehältern befüllt. Der erste gefüllte Behälter wird dann jedoch in die noch leere Speicherebene transportiert, bevor der nächste leere Behälter bereitgestellt werden kann.

Bei Verwendung von zwei Hubstationen können hingegen alle Etagen voll genutzt werden, d.h. die Platzausnutzung wird maximiert. Hier können gefüllte Behälter in eine Ebene eingelagert und zeitgleich aus der gleichen Ebene noch leere Behälter der Befüllung zugeführt werden. Dies reduziert in der Regel auch die notwendige Zeit für die Bereitstellung eines neuen, leeren Behälters.

Ebenso kann bei einem System mit zwei Hubliften ein strenges FIFO eingehalten werden, was bei nur einem Hublift in der Regel nicht möglich ist. Dies kann z.B. dann wichtig sein, wenn die Pufferanlage in einen Prozess eingebunden ist, um Bauteile gezielt abzukühlen oder aushärten zu lassen, bevor wie weiterverarbeitet werden.

In der Praxis werden die meisten Etagenförderbandanlagen für die Aufnahme von Behältern ausgeführt. Je nach Bauteilgröße und -geometrie können aber auch Einzelteile gepuffert werden.

Aufgrund der üblichen Größe solcher Anlagen sind Etagenförderbandanlagen mit Liftsystemen in der Regel fest installiert und müssen auch mit entsprechenden Schutzeinhausungen versehen bzw. sicherheitstechnisch sehr genau betrachtet werden.