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Dokumentenidentifikation DE4423082C2 03.04.1997
Titel Verfahren zum Sortieren von Teilen, insbesondere in Wäschereien und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens
Anmelder Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 80636 München, DE
Erfinder Schroer, Winfried, Dipl.-Ing. (FH), 44581 Castrop-Rauxel, DE;
Vosseberg, Klaus, Dipl.-Ing., 59192 Bergkamen, DE;
Beyer, Andreas, Dipl.-Ing., 44139 Dortmund, DE
DE-Anmeldedatum 01.07.1994
DE-Aktenzeichen 4423082
Offenlegungstag 02.11.1995
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 03.04.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.04.1997
IPC-Hauptklasse B65G 47/49
IPC-Nebenklasse D06F 93/00   
Zusammenfassung Es wird ein Verfahren zum Sortieren von Teilen, insbesondere in Wäschereien beschrieben. Die Teile befinden sich in einem geschlossenen Umlauf. Der Sortiervorgang beginnt damit, daß Gruppen aus im Umlauf befindlichen und als durch eine Code-Leseeinrichtung (14) zusammengehörig erkannten Teilen (25) hergestellt werden. Die zusammengestellten Gruppen werden kurzzeitig aus dem Umlauf ausgeschleust und in einem Sortierpuffer gesammelt. Anschließend werden die Gruppen sofort wieder in den Umlauf geschickt. Die Teile (25) innerhalb einer Gruppe werden sortiert, indem aus jeder am Sortierpuffer vorbeilaufenden Gruppe ein Teil (25) ausgeschleust und an der richtigen Stelle innerhalb der Gruppe wieder eingeschleust wird. Später ankommende Teile (25) werden gleichzeitig aus der Einschleusstation (2) an die richtige Stelle in die vorbeilaufende Gruppe eingeschleust.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sortieren von Teilen, insbesondere in Wäschereien, insbesondere für an Bügeln hängende Kleidungsstücke gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Üblicherweise werden in Wäschereien hinter den Waschmaschinen an Aufbügelstationen die nassen Teile auf Bügel gehängt, über eine Fördertechnik durch eine Trocknungs- und Glättanlage gefahren, an einer Kontrollstation kontrolliert, identifiziert und danach zur Sortierung geschickt. Die Sortierung erfolgt entweder vollautomatisch, indem die Teile nach dem sogenannten Radixsort-Verfahren, d. h. beim Sortieren durch Fachverteilen über eine Vielzahl von Weichen- und Zwischenpufferstrecken (Sortierkaskade) in die richtige Reihenfolge gebracht werden. Der Vorgang kann auch halbautomatisch erfolgen, indem eine einfachere Sortierkaskade nur Gruppen bildet und die Endsortierung manuell erfolgt. Zwischen Kontroll- und Sortierstation befindet sich in der Regel ein Speicher, ein sogenannter Tourenspeicher, in dem die Teile über einen gewissen Zeitraum gesammelt und festgehalten werden bis die Gruppen vollständig sind. Dies ist notwendig, da nicht alle Teile einer Gruppe gleichzeitig fertig werden, weil sie sich in verschiedenen Waschmaschinen-Chargen befinden, ein zweites Mal gewaschen oder repariert werden mußten. Diese Teile, sogenannte Nachläufer, können einige Stunden später als die anderen Teile fertig werden, sie sind mengenmäßig nur ein kleiner Teil der bereits gebildeten Gruppen, aber da ein nachträgliches Einsortieren bei Anwendung des Kaskadenprinzips nicht möglich ist, kann der Sortiervorgang erst gestartet werden, wenn alle Teile vollständig im Tourenspeicher hängen. Dies führt dazu, daß die Leistung von derartigen Anlagen begrenzt ist und die Sortiervorgänge entsprechend lang dauern.

Ein Verfahren zum Zusammenstellen einer Gruppe aus mehreren zusammengehörigen Teilen ist in der DE-PS 35 19 630 beschrieben. Es wird zunächst die Kodierung der Teile gelesen, dadurch die zusammengehörigen Teile erkannt und an einem Lagerplatz wird die Gruppe zusammengeführt bis das letzte Teil eingetroffen ist. Bei diesem Verfahren handelt es sich lediglich um die Zuordnung von Teilen zu einer Gruppe. Die Gruppen werden dann anschließend mit einem Förderer abtransportiert.

Die DE-OS 29 02 724 beschreibt eine Fördereinrichtung mit der adressengleiche Förderstücke zu einer Versandeinheit zusammengestellt werden und auf die Förderwagen der Fördereinrichtung umgeladen und zur Sammelstelle transportiert werden. Bei dieser Fördereinrichtung ist keine Speicherung der Teile vorgesehen. Die Fördereinrichtung verwendet gleichzeitig verschiedene Fördertypen, die Trolley-Umlaufkettenförderer, Schneckenförderer, Free-Förderer, Lang-Trolley-Gefällebahn. Dadurch ist die Einrichtung bauaufwendig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren zum Sortieren von Teilen, durch welches eine ungeordnete Menge von Teilen in eine vorgegebene Reihenfolge gebracht wird, anzugeben, welches einfach durchführbar ist, eine zuverlässige Sortierung gewährleistet und innerhalb einer möglichst kurzen Zeit durchführbar ist.

Diese Aufgabe ist durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst. Eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens ist im Anspruch 7 angegeben. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar.

Das Sortierverfahren ist in zwei Schritte, in eine sogenannte Vor- und eine Endsortierphase aufgeteilt. In der Vorsortierphase werden Gruppen zusammengehöriger Teile zusammengestellt. Durch eine Code-Leseeinrichtung werden die Teile und deren Zusammengehörigkeit zu den anderen Teilen erkannt. Besonders geeignet für derartige Code-Leseeinrichtungen sind berührungslos lesbare Codes, z. B. ein Barcodeetikett oder ein induktiv lesbarer Elektronikchip. Die Codeträger sind fest mit dem zu sortierenden Teil verbunden oder im Falle eines Kleidungsstückes über den Hals eines Bügels gehängt. Die sich in einem geschlossenen Umlauf befindlichen Teile werden an einer Einschleusstation in den Umlauf geschickt und an einer Ausschleusstation ausgeschleust. Die Code-Leseeinrichtung, die an der Ausschleusstation angeordnet ist, erkennt den Code des Teiles und entscheidet, ob das Teil im Umlauf bleibt oder an der Ausschleusstation ausgeschleust wird. In der Vorsortierphase werden, wie bereits oben beschrieben, Gruppen zusammengehöriger Teile fertiggestellt. Pro Umlauf kann genau eine Gruppe fertiggestellt werden, die zunächst an der Ausschleusstation in einem Sortierpuffer gesammelt wird und direkt nach seiner Fertigstellung wieder in den Umlauf eingeschleust wird. Es sind so viele Umläufe der Teile nötig, wie Gruppen zu bilden sind, minus ein Umlauf, da eine Gruppe nach Ende der Vorsortierung "automatisch" aus den Resten der anderen Gruppen entstanden ist. Nach Ende der Vorsortierung befinden sich also im Umlauf nur noch Gruppen zusammengehöriger, aber in sich noch unsortierter Teile. Im zweiten Schritt des Verfahrens der Endsortierphase wird aus jeder am Sortierpuffer vorbeilaufenden Gruppe ein Teil ausgeschleust und an der richtigen Position innerhalb der Gruppe wieder eingeschleust. Pro Umlauf wird also jede Gruppe einmal bearbeitet. Im ersten Umlauf wird jeweils das letzte Teil nach hinten gebracht, im zweiten Umlauf das zweitletzte an die zweitletzte Stelle usw. Sollten z. B. alle Teile in eine exakt aufsteigende Folge gebracht werden, so sind in der Endsortierphase Gruppen-Größe minus ein Umlauf nötig, bei geringerem Sortiergrad entsprechend weniger. In diesem Schritt des Verfahrens, in der Endsortierphase werden auch später ankommende Teile nachträglich in die Gruppen beim laufenden Sortiervorgang eingeschleust. Die Vorsortierphase kann bereits dann beginnen, wenn im Umlauf alle Gruppen eine gewisse durchschnittliche Vollständigkeit erreicht haben, z. B. wenn sie eine 85%ige Vollständigkeit aufweisen. Die danach eintreffenden Nachläufer werden zunächst im Einlaufpuffer gesammelt und in der Endsortierphase direkt an der richtigen Position innerhalb einer Gruppe eingefügt. Falls die Nachläufer in einem in etwa kontinuierlichen Rhythmus einlaufen, wird die Zahl der im Einlaufpuffer befindlichen Teile um einen kleinen Wert schwanken. Laufen die Nachläufer stoßweise ein, so kann es Phasen geben, in denen ein relativ großer Einlaufpuffer benötigt wird, um alle Teile zu erfassen. Es ist vorteilhaft, wenn die Einlaufpuffer relativ klein sind. Für diesen Fall ist vorgesehen, daß der Einlaufpuffer bzw. die Teile des Einlaufpuffers als geschlossene Gruppe in den Umlauf gebracht werden. Dieser Nachläufergruppe befindet sich solange im Umlauf, bis er nach Ende des eigentlichen Sortiervorgangs in die entsprechenden Gruppen eingeschleust wird. Dabei wird bei den folgenden Umläufen je ein Teil aus Sortier- und Einlaufpuffer in die vorbeilaufenden Gruppen eingefügt.

Es ist vorteilhaft, wenn die Teile in den Umkehrbereichen der Anlage, dort wo enge Radien und große Umlenkwinkel vorhanden sind, sich in einem erhöhten Abstand voneinander befinden. Dies ist dadurch erreicht, daß die einzelnen Teile durch Beschleunigen vereinzelt werden.

Eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht im wesentlichen aus einer Stauförderstrecke, aus einer Einschleusstation und einer Ausschleusstation für die Teile. Die Stauförderstrecke besteht aus einem endlos zusammengefügten Stahlband, das entweder in aufgeständerten Taschen geführt ist oder an einer oben geführten Kette aufgehängt werden kann. Die Strecke kann beliebig geführt sein, z. B. um vorhandenen Raum optimal zu nutzen, sie kann auch mäanderförmig ausgeführt sein, um eine möglichst große Streckenlänge zu erhalten oder als einfaches oval verlaufen. Die Einschleusstation besteht im wesentlichen aus einer Weiche über die die Teile in den Umlauf rutschen, einem Stopper vor der Weiche und einer vorgeschalteten kurzen Pufferstaustrecke, dem sogenannten Einlaufpuffer mit Stopper. Die Ausschleusstation weist eine Weiche auf, über die die Teile mit Hilfe eines reversierbaren Bürstenzahnriemens aus dem Umlauf in einen Sortierpuffer mit zwei Stoppern hinein und auch aus ihm heraus rückwärts wieder zurück in den Umlauf gefördert werden können bzw. nach Beendigung des Sortiervorganges zum Warenausgang ausgefördert werden. Neben der Weiche weist die Ausschleusestation zwei weitere Stopper und eine Code-Leseeinrichtung.

Die Erfindung wird anhand eines in den nachfolgenden Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Anlage zum Sortieren von Teilen,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Darstellung der Fig. 1,

Fig. 3 eine Bügelaufhängung,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform der Bügelaufhängung,

Fig. 5 eine Darstellung der Ausschleusestation.

Die erfindungsgemäße Anlage weist einen aus einem endlos zusammengefügten umlaufenden Stahlband 1 bestehenden Umlauf, eine Einschleusstation 2 und eine Ausschleusstation 3 auf. Das endlos umlaufende Stahlband 1 ist entweder in unten aufgeständerten Taschen 4 (Fig. 3) geführt oder an einer geführten Kette 5 aufgehängt (Fig. 4). Weiterhin weist die Anlage zwei Umlenkstationen 6, 22 auf, an denen das Stahlband 1 mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird, entweder reibschlüssig oder formschlüssig über eine eingearbeitete Perforierung 7 oder über die oben liegende Kette 5. Die Einschleusstation weist eine Weiche 8 auf, über die die zu sortierenden Teile 25 in den Umlauf rutschen, einen Stopper 17 vor der Weiche 8 und eine vorgeschaltete kurze Pufferstaustrecke, die durch einen Einlaufpuffer 9 mit Stopper 18 gebildet ist. Die Ausschleusstation 3 weist eine Weiche 10, einen reversierbaren Bürstenzahnriemen 11, einen Sortierpuffer 12 mit zwei Stoppern 16, 23, weitere zwei Stopper 13, 15 vor der Weiche 10 und eine Code-Lesereinrichtung. Die Teile 25 werden mit Hilfe des reversierbaren Bürstenzahnriemens 12 aus dem Umlauf 1 in den Sortierpuffer 12 hinein und auch aus ihm heraus rückwärts wieder zurück in den Umlauf gefördert bzw. nach Beendigung des Sortiervorgangs zum Warenausgang (Pfeil A) ausgefördert.

Es ergibt sich folgende Wirkungsweise:

Ein im Umlauf befindliches Teil 25 wird mit Hilfe des Bürstenzahnriemens 11 im Bereich zwischen Stopper 13 und Weiche 10 durch Beschleunigen vereinzelt und mit der Code-Leseeinrichtung 14 gelesen. Falls es auszuschleusen ist, wird die Weiche 10 gegen das Stahlband 1 gedrückt. Sobald das Teil 25 auf die Weiche 10 aufgelaufen ist, wird diese zusammen mit dem Bürstenförderer 11 kurzzeitig um einen geringen Betrag angehoben, damit das Auge des Bügels, auf dem sich das Teil 25 befindet, vom Stahlband 1 freikommt und das Teil 25 ungehindert in den Sortierpuffer gefördert werden kann. Der Bürstenförderer 11 und die Weiche 10 werden sofort, nachdem das Teil 25 den Bereich der Weichenzunge passiert hat, wieder abgesenkt, so daß der Bürstenförderer 11 gleichzeitig vorne das Teil 25 in den Sortierpuffer fördert und hinten (vor der Weichenzunge 10) weiter vereinzelt. Falls nur einzelne Teile 25 auszuschleusen sind (Endsortierphase), laufen diese nur bis zum Stopper 23 um zu vermeiden, daß beim Rückeinschleusen unnötig lange Wege zurückgelegt werden. Das Rückeinschleusen ganzer Gruppen während der Vorsortierphase erfolgt dadurch, daß der erste Stopper 13 vor der Ausschleusweiche 10 betätigt und der Bürstenförderer 11 gestoppt wird. Das Stahlband 1 läuft weiter bis der erste Viertelkreis der Kurve freigefahren ist und stoppt dann, um den Stau vor dem Stopper 13 nicht zu stark anwachsen zu lassen. Die wenigen, auf dem geraden Stück vor der Weiche 10 hängenden Teile 25 sind während dessen durch den Stopper 15 festgehalten worden. Sie werden anschließend durch den rückwärts laufend eingeschalteten Bürstenförderer 11 in Richtung des Stoppers 13 zusammengeschoben und gleichzeitig die einzuschleusende Gruppe aus dem Sortierpuffer in den Umlauf gefahren. Nach Wegschwenken der Weichenzunge der Weiche 10 startet das Stahlband 1 wieder und das Sortieren der nächsten Gruppen beginnt. Das Rückeinschleusen einzelner Teile 25 während der Endsortierphase erfolgt in ähnlicher Art und Weise, nur kann in diesem Fall auf das Abstoppen des Stahlbandes 1 verzichtet werden: Der Stopper 15 wird betätigt, der Bürstenförderer 11 wird gestoppt, die Viertelkurve wird freigefahren und danach erfolgt das Rückeinschleusen durch den rückwärts laufenden Bürstenförderer 11. Das Einschleusen von Teilen 25 aus dem Einlaufpuffer erfolgt unter Nutzung der Schwerkraft als Antrieb, indem der Stopper 17 betätigt, der zweite Viertelkreis der Kurve freigefahren und der Stopper 18 kurzzeitig gelöst wird. Die Teile 25 rutschen dann von oben auf das Stahlband wie in Fig. 5 gezeigt. Um einen Stau in den Umlenkbereichen zu vermeiden, werden laut einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Teile 25 durch Beschleunigen vereinzelt. Im Aus- /Einschleusbereich werden die Teile 25 durch den Bürstenförderer 11 an der anderen Umlenkstation 22 durch eine oben liegende Bürstenscheibe 19, die vom Umlenkrad 20 über ein Übersetzungsgetriebe 21 angetrieben wird, beschleunigt.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Sortieren von Teilen, die sich in einem geschlossen Umlauf befinden, insbesondere in Wäschereien, wobei eine Einschleusstation und eine Ausschleusstation vorhanden sind und der Sortiervorgang damit beginnt, daß Gruppen aus im Umlauf befindlichen und als durch eine Code-Leseeinrichtung (14) zusammengehörig erkannten Teilen (25) hergestellt werden und die zusammengestellten Gruppen kurzzeitig aus dem Umlauf ausgeschleust und in einem Sortierpuffer gesammelt und fertiggestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen sofort wieder in den Umlauf geschickt werden, und die Teile (25) innerhalb einer Gruppe sortiert werden indem aus jeder am Sortierpuffer vorbeilaufenden Gruppe ein Teil (25) ausgeschleust und an der richtigen Stelle innerhalb der Gruppe wieder eingeschleust wird, und gleichzeitig später ankommende Teile (25) aus der Einschleusstation (2) an die richtige Stelle in die vorbeilaufende Gruppe eingeschleust werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Schritt des Verfahrens soviele Umläufe der Teile (25) stattfinden, wie Gruppen zu bilden sind minus ein Umlauf.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Schritt des Verfahrens (Endsortierung) Gruppengröße minus ein Umlauf notwendig sind.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schritt des Verfahrens bereits dann abgeschlossen ist, wenn die Gruppen eine 85%ige Vollständigkeit erreicht haben und die danach ankommenden Teile (25) an der Einschleusstation (2) zu einem Einlaufpuffer gesammelt werden.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus den einlaufenden Teilen (25) bei einer bestimmten Größe ein Einlaufpuffer hergestellt und als eine Gruppe in den Umlauf aufgegeben wird und in den Sortierpuffer gefahren, und daß seine Teile (25) dann in die am Sortierpuffer vorbeilaufenden Gruppen einsortiert werden.
  6. 6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (25) durch Beschleunigen vereinzelt werden.
  7. 7. Anlage zur Durchführung des Verfahrens zum Sortieren von Teilen, insbesondere nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umlauf mit einem endlos umlaufenden Stahlband (1) eine Einschleusstation (2) mit einer Weiche (18) über die die Teile (25) in den Umlauf gelangen und einer Ausschleusstation (3) mit einer Weiche (10) zum Stahlband (1) des Umlaufs und mit einem reversierbaren Bürstenzahnriemen (11) und einer Code-Leseeinrichtung (14) vorhanden sind.
  8. 8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das endlos zusammengefügte Stahlband (1) in Taschen (4) geführt oder an einer Kette (5) aufgehängt ist.
  9. 9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Umlenkstationen (6, 22) vorgesehen sind, an denen das Stahlband (1) reib- oder formschlüssig mit konstanter Geschwindigkeit über eine Perforierung (7) oder über die Kette (5) angetrieben ist.
  10. 10. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das die Stauförderstrecke bildende Stahlband (1) mäanderförmig, ovalförmig oder dem zur Verfügung stehenden Raum angepaßt, geführt ist.






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