Effiziente Verteilung und Pufferung von Material MTF Technik 
Hardy Schürfeld GmbH & Co. KG

Effiziente Verteilung und Pufferung von Material

Lösungen zur Aufteilung und Verteilung von Förderströmen

Aufgabenstellung im Bereich Automation

Zur Stei­gerung der Produktivität sollen Fertigungs­abläufe sollen automatisiert werden. Ziel­setzung ist es, mannlose Schichten oder sogar mannlose Wochen­enden zu gewähr­leisten und einen Maschinen­stillstand zu vermeiden.

Der Kunde gibt den Auftrag, produzierte Teile, z.B. Spritzguss-, Stanz- oder Druck­gusstteile zu zählen und auf verschie­dene Behälter zu verteilen.

Lösungen für die Teilepufferung

MTF Technik beschäftigt sich seit vielen Jahren mit der Automatisierung des Materialflusses in Produktionsbetrieben. Insbesondere das automatisierte Behältermanagement (Stichwort: Kistenwechsler bzw. Teilepufferung) steht dabei im Vordergrund.

Hier werden unterschiedlicher Pufferanlagen vorgestellt, die je nach Aufgabenstellung ausgelegt werden können:

Die für Ihren Anwendungsfall passende Pufferanlage können wir anhand der beigefügten Checkliste ermitteln.

Drehspeichertische

Dreh­speichertische werden insbesondere zur kurzfristigen Zwischen­speicherung von einzelnen Produkten eingesetzt und befinden sich oftmals am Ende von Produktion­linien, 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.

 

Bunkerförder­bänder

Bunkerförder­bänder von MTF Technik dienen ebenfalls zur kurzfristigen Speicherung von Schüttgut. Es handelt sich in der Regel um Gurtförder­bänder oder auch Stahlscharnier­plattenförderb­änder, die mit einem großen Aufgabe­trichter ausge­stattet sind. Das Trichter­volumen wird danach je nach Teile­geometrie und Aufgaben­stellung ausgelegt. Trichter bis zu einem Volumen von ca. 1,5m³ sind dabei nicht unüblich.

Solche Dosierförderbänder werden in erster Linie zur Material­zuführung in Folge­prozesse verwendet. Oftmals z.B. setzt man sie zur Befüllung von Vibrations­töpfen an Montageanlagen oder Beschickung von Separier­trommeln bei einer zentralen Separier­aufgabe ein.

Dabei kommen in der Regel entweder drehzahl­geregelte oder getaktete Antriebe zum Einsatz, um eine dosierte Zuführung zu ermöglichen. Je nach Aufgaben­stellung können hier auch auf relativ einfache Art und Weise Zufüh­rungen in Kombi­nation mit Füllstands­sensoren realisiert werden.

Bei der Auslegung der Trichter für die Bunker­förderbänder muss sorgfältig auf die Teile­geometrie geachtet werden, um etwaige Klemm- oder Brücken­bildungs­prozesse zu vermeiden.

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Rundtisch

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Dosierförderband

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Verteilerwippen

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.


Verschiebe­puffer

Die Verschiebe­puffer bestehen in der Grund­version aus einem Edelstahl­blech-Grund­körper mit integriertem pneumatischen Verschiebe­mechanismus. Auf dem Grundkörper werden zwei bis in der Regel maximal drei leere Behälter aufgestellt, die dann mittels eines Verschie­bearms jeweils vorgeschoben werden, um einen Behälter­wechsel zu realisieren.

In der einfachsten Version ist dafür keine zusätzliche Steuerung notwendig, sondern es kann z.B. von einer existierenden Maschinen­steuerung ein 24V-Signal auf ein federrück­gestelltes Pneumatik­ventil gelegt werden, welches nur so lange anstehen muss, wie zum Verfahren eines Behälters notwendig ist. Bei komplexeren Aufgabenstellungen mit mehr als zwei Behältern oder Zwischen­positionen – z.B. um Schüttkegel zu vermeiden – muss hingegen eine aufwendigere Steuerung eingesetzt werden.

Der große Vorteil der Verschiebe­puffer besteht vor allen Dingen in der minimalen Bauhöhe. Die Behälter stehen quasi direkt auf dem Boden, lediglich durch den Blechgrund­körper getragen, der nur wenige Millimeter aufbaut. Damit eignen sich diese Puffer vor allen Dingen für Aufgaben­stellungen, bei denen die Teilezufuhr z.B. über niedrige Rutschen oder Maschinen­ausfallschächte erfolgt.

Die Verschiebe­puffer sind extrem wartungsarm, einfach und vergleichs­weise preisgünstig. Sie sind die optimale Lösung, um niedrige Befüll­höhen zu realisieren und benötigen wenig Platz.

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Verteilerwippe

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Verschiebepuffer

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Multi-Rounder Dreh­verteiler

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.

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Multi-Rounder

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Etagenförderbänder

Die Etagenförderbänder von MTF Technik dienen in der Regel als mehrlagige Ablagefläche für Einzelteile. In den meisten Fällen handelt es sich dabei um eine kurzfristige Pufferung von Produkten an einer Fertigungsanlage, z.B. dort, wo Bauteile mittels eines Roboters abgelegt werden und aus einem Schutzzaun heraus transportiert werden. Die Förderbänder werden dabei üblicherweise am Bandeinlauf versetzt übereinander angebracht, um jeweils in allen Ebenen Ablageflächen für Bauteile zur Verfügung zu stellen, die von oben mittels Roboter erreicht werden können.

Diese Förderbänder dienen dabei oftmals als Entkopplung des Produktionsprozesses von einem manuellen Prozess, d.h. ein Bediener entnimmt die Bauteile an der Abgabeseite. So kann z.B. eine Ebene komplett über einen längeren Zeitraum gefüllt werden und der Bediener räumt das Förderband dann in entsprechenden längeren Zyklen leer.

Je nach Aufgabenstellung und gewünschtem Pufferzeitraum werden die Förderbänder hinsichtlich Länge, Breite und Anzahl Ebenen individuell ausgelegt. In Abhängigkeit von vorhandener Steuerungstechnik an der Produktionsanlage können die Etagenförderbänder mit unterschiedlichen elektrischen Schnittstellen ausgerüstet werden.

Der Vorteil der Etagenförderbänder ist, dass die Bauteile definiert abgelegt und als Stückgut transportiert werden können. Dies ist teileschonend, verhindert Beschädigungen und kann z.B. auch sehr gut für Abkühlvorgänge genutzt werden (auch mit zusätzlichen Ventilatoren oder Kühleinrichtungen).

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Etagenförderband

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Karussell-Depotstationen

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 Stop­positionen 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.

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Aufnahmeanlage

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Förderband mit Linearpuffer

Stehen Produktionsmaschinen z.B. parallel nebeneinander, steht oftmals zwischen den Maschinen nur wenig Platz in der Breite für eine Pufferlösung zur Verfügung. Zudem besteht dann in der Regel die Anforderung, dass für Rüstvorgänge die Maschine zugänglich sein muss. In diesen Fällen können oftmals MTF Technik Förderbänder als Linearpuffer eingesetzt werden.

Dabei werden mehrere Behälter (Kartons, KLTs etc.) auf einem Förderband aufgesetzt, die dann entsprechend gesteuert zur jeweiligen Befüllposition vorgefahren werden. Durch die Mitnehmerstollen auf dem Förderband wird gewährleistet, dass zwischen den Behältern immer ein kleiner Spalt vorhanden ist, welcher durch einen Sensor einfach abgefragt werden kann. Somit kann jeder Behälter an der Befüllposition klar positioniert werden.

Bei komplexeren Anlagen können optional auch pneumatische Vereinzelungsstationen zum Einsatz kommen, um Behälter jeweils auf Stau fahren zu können. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn z.B. unterschiedliche Behältergrößen eingesetzt werden und feste Stollenfächer sich deshalb nicht anbieten oder Behälter in einen Schutzzaun zur Befüllposition vorgetaktet werden sollen.

Die Linearpuffer können sehr flach aufgestellt werden, so dass auch Aufgabesituationen aus niedrigen Ausfallrutschen möglich sind. Der Nachteil dieser Anlagen ist der verhältnismäßig großen Platzbedarf, da zunächst die Leerbehälter bevorratet werden müssen und diese nach dem Befüllvorgang als volle Behälter gepuffert werden. Bei einer Pufferlösung für drei Behälter muss entsprechend mindestens Platz für insgesamt fünf Behälter vorhanden sein (der letzte Behälter verbleibt dann in der Befüllposition und die zwei bereits befüllten Behälter werden entsprechend auf die beiden Freiplätze vorgetaktet).

Optional können die Linearpuffer auch zweigeteilt ausgeführt sein, d.h. die Zuführung der Leerbehälter zum Befüllplatz erfolgt über ein Förderband und der Abtransport der gefüllten Behälter über eine Rollenbahn. Dies ist sinnvoll, wenn z.B. wenn die Befüllung innerhalb eines Schutzzaunes erfolgt oder aus Platzgründen die Abnahme der gefüllten Behälter nur an der stirnseitigen Abgabeposition möglich ist. Hier bietet dann die Kombination mit einer Rollenbahn den Vorteil, dass die Entnahme der gefüllten Behälter unabhängig von der Zuführung der leeren Behälter realisierbar ist.

Da die Linearpuffer fahrbar ausgeführt werden können, sind sie im Bedarfsfall einfach von der Produktionsmaschine zu entfernen, so dass z.B. Werkzeugwechsel o.ä. möglich sind.

 

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Förderband Linearpuffer

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Multi-Linea Umlaufpuffer

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.

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Multi-Linea Umlaufpuffer

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Förder­bänder mit Querschiebe­vorrichtung

Förderbänder mit Querschiebe­vorrichtung kommen zum Einsatz, wenn die Aufgabe leerer Behälter und die Abnahme gefüllter Behälter an einer Stelle erfolgen soll.

Bei dieser Puffer­anlage werden die Behälter in einem U-förmigen Ablauf transportiert, d.h. der Bediener setzt leere Behälter auf einem Förderband auf. Diese werden vorgefahren und am Bandende an einem Anschlag auf dem Gurt aufgestaut. In der Anschlags­position erfolgt dann üblicherweise die Befüllung des Behälters. Ist der Behälter gefüllt, schiebt ein pneu­matischer Arm den Behälter im 90°-Winkel zum Förder­band auf eine parallel zum Förderband verlaufende Rollenbahn, die gegen die Förderrichtung des Zuführ­bandes geneigt ist. Dadurch laufen die gefüllten Behälter nach dem Querschiebe­prozess auf der Rollenbahn zurück in Richtung Aufgabeposition.

Dieser Ablauf empfiehlt sich insbesondere, wenn die Befüllung z.B. durch ein Roboter­system o.ä. erfolgt, welches in einem Schutz­zaun angebracht ist. Dabei befindet sich der Bediener außerhalb des Schutz­zauns und kann immer leere Behälter nach­schieben und auf der Rollenbahn im gleichen Zyklus gefüllte Behälter entnehmen, ohne in den Zyklus der Produktions­maschine eingreifen zu müssen.

Nachteilig an der Kombi­nation aus Förderband und Rollenbahn ist dabei die schlechtere Flächen­nutzung, die maximal 50% beträgt, da das Förder­band mit leeren Behältern gefüllt wird und der gleiche Platz als Leerplatz für die später gefüllten Behälter auf der Rollen­bahn vorgesehen werden muss. Um diesen Nachteil zu beheben, kann statt der Rollenbahn ein zweites Förderband mit einem weiteren Querschieber eingesetzt werden. Hier ist es lediglich erforderlich, dass ein Behälter­platz leer gelassen wird, um den ersten Querschiebe­vorgang zu ermöglichen. Wenn die Förder­bänder z.B. Platz für jeweils zwei Behälter bieten, so muss ein Platz freigelassen werden, d.h. 75% Nutzungs­grad. Bei Platz für jeweils 10 Behälter auf einem Förderband, muss ebenfalls nur ein Platz frei­gelassen werden, d.h. 19 von 20 Plätzen und somit 95% der Förderband­fläche können genutzt werden. Dabei können die Behälter einen kompletten Umlauf fahren, d.h. sie kommen im befüllten Zustand dort wieder an, wo sie als Leer­behälter aufgegeben worden sind.

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Förderbänder mit Querschiebe­vorrichtung

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Linear verschieb­bare Förder­bänder

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 Stop­positionen 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.

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Linear verschiebbares Förderband

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Förderbänder mit Ausschl­eusungen

Ebenso wie bei dem Konzept des linear verschiebbaren Förderbandes können Behälter auch durch ein Förder­band mit mehreren Ausschleusungen befüllt werden. In diesem Fall wird ein Förderband oberhalb der zu befüllenden Behälter montiert. An jeder Behälterposition wird dann jeweils die Seiten­führung des Förderbandes entfernt und stattdessen dort eine Ausschl­eusweiche montiert, die den Förderstrom vom Förderband seitlich ableitet. Sind alle Weichen geschlossen, dienen diese als Seitenführung und das Fördergut wird bis zum Ende des Förderbandes montiert.

So können quasi beliebig viele Ausschl­euspunkte definiert werden, die sowohl sehr eng aneinander aber auch weit voneinander entfernt sein können. Die Lösung kann also für platzsparende Anwendungen eingesetzt werden, bei der die zu befüllenden Behälter direkt aneinander gestellt werden können. Ebenso ist es mit diesem Konzept aber auch möglich, z.B. größere Behälter oder verschiedene Vorrats­bunker an Montage­automaten zu versorgen.

Ebenso wie bei den linear verschiebbaren Förderbändern, wird hier nur das Fördergut transportiert, nicht jedoch die Behälter. Entsprechend flexibel kann das System für unter­schiedliche Behälter­typen eingesetzt werden.

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Förderband Ausschleusung

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Etagenförder­bandanlagen mit Lift

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.

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Etagenförder­bandanlage mit Lift

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Steuerungsfunktionen für Pufferanlagen

Bei den meisten Puffer­anlagen ist der Einsatz einer Steuerung notwendig, ins­besondere dann, wenn z.B. eine gewisse Menge an Bau­teilen in einem Behälter gelagert und transportiert werden soll.

Je nach Komplex­ität der Anlagen und der gewünschten Funktional­itäten können die Pufferanlagen über bereits vorhandene Steuerungen an Produktions­maschinen, etc. gesteuert werden. Dies wäre der einfachste und günstigste Fall.

In den meisten Fällen erfolgt jedoch eine separate Steuerung des Puffer­systems, die dann über eine Schnittstelle an die Produktionsanlage und ggf. weitere Transportsysteme, etc. angeschlossen wird. Dabei werden in der Regel vor allen Dingen folgende Grundfunktionen abgedeckt:

1. Zählfunktion, d.h. nach einer gewissen Anzahl Bauteile oder Maschinenzyklen soll ein Behälter­wechsel stattfinden. Hierzu wird in der Steuerung eine entsprechende Soll-Stückzahl je Behälter eingegeben. Zur Zählfunktion gehört dann in der Regel noch eine Eingabemöglichkeit für eine Kavitätszahl, d.h. ein Multiplikator, wie viele Teile je Maschinenzyklus bzw. je Signal produziert werden.

2. Alternativ zur Zählfunktion kann in bestimmten Fällen eine Zeitfunktion sinnvoll sein, d.h. der Behälterwechsel findet nach einer gewissen Zeit statt. Diese Funktion ist beispielsweise dann erforderlich, wenn es keine signaltechnische Auswertung der Produktionsmenge bzw. keine Anbindung an die Produktionsmaschine gibt.

3. Nachlaufzeit. In der Regel besteht zwischen dem Ort der Produkt­entstehung (z.B. im Werkzeug einer Maschine) und dem zu befüllenden Behälter eine gewisse Distanz. Das bedeutet, dass der Zählimpuls erfolgt, bevor das Produkt im gewünschten Behältnis ankommt. Wenn das Bauteil nach dem Produktions­prozess z.B. auf einem Förderband landet und dann erst in den Behälter transportiert wird, so muss die Zeit ermittelt werden, die für den Transfer erforderlich ist. Nach Erreichen der Soll-Stückzahl muss das Förderband also zunächst diese Zeit kontinuierlich laufen, bis das gezählte Teil in den Behälter transportiert wurde.

Weitere mögliche Steuerungs­funktionen sind z.B. das Zählen der Bauteile durch ein Wägesystem, welches je nach Produkt und gewünschter Genauigkeit an die Steuerung angeschlossen wird. Dafür werden Referenzgewichte je Artikel hinterlegt und eine gewünschte Soll-Stückzahl bzw. ein Soll-Gewicht je Behälter abgefragt.

Ebenso gibt es Funktionalitäten, bei denen verschiedene Bauteile mit ihren entsprechenden Parametern eingegeben werden (Stichwort: Rezeptur­verwaltung). Dies vereinfacht die Bedienung, wenn verschiedene, wieder­kehrende Artikel produziert und gepuffert werden sollen.

Je nach Kunden­wunsch können verschiedene Displays, Stecker, Schnittstellen, Kabellängen, Schaltschrank­ausführungen, Signalampeln, Akustik­elemente, Bedienelemente, etc. integriert werden.

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Steuerungseinheit

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