Im Logistik- und Expressversandwesen ist die Rollenbahn eines der am weitesten verbreiteten Fördermittel und wird häufig für den Pakettransport, die automatische Sortierung, die Warenannahme und -lagerung sowie für Be- und Entladevorgänge eingesetzt.

Als wichtiger Parameter, der die Stabilität des Förderprozesses beeinflusst, steht die Auslegung des Rollenabstands in direktem Zusammenhang mit der Betriebseffizienz der Anlage, der Passierbarkeit der Packstücke und der Gesamtzuverlässigkeit des Systems.

Ist der Rollenabstand zu groß ausgelegt, besteht die Gefahr, dass die Güter während des Fördervorgangs wackeln, kippen, stecken bleiben oder sogar herunterfallen.

Ist der Abstand zu gering, erhöhen sich die Herstellungs- und Wartungskosten der Geräte.

Daher ist die sinnvolle Bestimmung des Rollenabstands eine der wichtigsten Aufgaben bei der Konstruktion von Logistikförderanlagen.

1. Grundprinzipien der Rollenabstandsberechnung

Das in der Branche allgemein angewandte Konstruktionsprinzip lautet:

Während des gesamten Transportvorgangs müssen mindestens drei Rollen die Ware gleichzeitig stützen. (Auswahlprinzip für den Rollenabstand (d. h. den Mittenabstand, dargestellt durch das Symbol T): Zu jedem Zeitpunkt des Fördervorgangs müssen mindestens drei oder mehr Rollen die Ware stützen, d. h. T ≤ 1/3L.)

Dieses Prinzip leitet sich aus der Theorie der Konstruktion von Anlagen zur kontinuierlichen Förderung und der langjährigen Überprüfung in der Ingenieurpraxis ab.

Ziel ist es, sicherzustellen, dass die Güter während des Fördervorgangs einen stabilen, krafttragenden Zustand beibehalten und ein Kippen, Schwingen oder teilweises Aufhängen aufgrund unzureichender Auflagepunkte vermieden wird.

Nehmen wir beispielsweise die in der Logistikbranche üblichen Kurierkartons:

Bei einer Warenlänge von 600 Millimetern beträgt der Achsabstand der Rollen üblicherweise nicht mehr als 200 Millimeter.

Bei einer Warenlänge von 450 Millimetern beträgt der Achsabstand der Rollen üblicherweise nicht mehr als 150 Millimeter.

Bei einer Warenlänge von 300 Millimetern beträgt der Mittenabstand der Rollen üblicherweise nicht mehr als 100 Millimeter.

Durch die Gewährleistung von mindestens drei Auflagepunkten können die Güter während der Anfahr-, Stopp- und Transfervorgänge eine gute Betriebslage beibehalten, wodurch die Betriebsstabilität der gesamten Förderanlage verbessert wird.

2. Warum sind die Anforderungen an den Rollenabstand in der Logistik- und Kurierbranche strenger?

Im Vergleich zur traditionellen Fertigung weist die Logistik- und Kurierbranche folgende Merkmale auf:

Die Größe der Pakete variiert stark;

Die Fördergeschwindigkeit ist hoch;

Das Fördervolumen ist groß und die kontinuierliche Betriebszeit lang;

Es gibt eine große Anzahl von Zusammenführungs-, Umleitungs- und Abbiegestationen;

Es ist notwendig, zukünftiges Geschäftswachstum und Änderungen der Produktspezifikationen zu berücksichtigen.

Im praktischen Betrieb kann es vorkommen, dass bei zu großem Walzenabstand kürzere Pakete nur von 1 bis 2 Walzen getragen werden können.

Beim Durchlaufen von Rollenverbindungen, Übergabebereichen oder Schnittstellen an Anlagen sind die Güter Erschütterungen und Lageänderungen ausgesetzt, was sich auf die Scan-Erkennung, die automatische Sortierung und die nachfolgenden Förderprozesse auswirkt.

Daher orientieren sich die gängigen Kuriersortierzentren bei der Konstruktion von Fördersystemen üblicherweise an der minimalen Paketgröße, die im System auftreten kann, um sicherzustellen, dass alle Pakete dem Drei-Rollen-Tragprinzip entsprechen.

3. Welche Probleme treten auf, wenn der Abstand zwischen den Rollen zu groß ist?

Welche Probleme verursacht ein zu großer Walzenabstand?

Zahlreiche technische Anwendungsfälle zeigen, dass bei Überschreitung eines angemessenen Rollenabstands folgende Probleme auftreten können:

1. Abnahme der Stabilität des Warenverkehrs

Verringert sich die Anzahl der Auflagepunkte, verlagert sich wahrscheinlich der Schwerpunkt der Güter, was während des Fördervorgangs zu Vorwärts-Rückwärts-Schwingungen oder Links-Rechts-Abweichungen führt.

2. Rückgang der Transferquote

Im Übergabebereich zwischen den Geräten kann es leicht zu abnormalen Situationen wie dem Verklemmen oder Schiefstellen der Kisten kommen, wenn der Boden der Waren nicht ausreichend abgestützt ist.

3. Verringerte Genauigkeit der automatischen Sortierung

Moderne Logistikzentren nutzen im Allgemeinen Barcode-Erkennungs- und Bilderkennungstechnologien.

Eine instabile Warenlage beeinträchtigt die Erkennungsleistung der Scanner und verringert dadurch die Gesamteffizienz des Sortiervorgangs.

4. Zunahme des Geräteverschleißes

Die Güter prallen häufig gegen die Walzen und den Rahmen, was nicht nur den Lärmpegel erhöht, sondern auch den Verschleiß der Wälzlager und Getriebekomponenten beschleunigt.

5. Gestaltungsvorschläge für die Logistik- und Kurierbranche

Ausgehend von den Anwendungserfahrungen globaler Großverteilzentren und automatisierter Logistiklagerprojekte können bei der Auslegung des Rollenabstands folgende Prinzipien berücksichtigt werden:

Mindestpaketlänge Empfohlener maximaler Rollenabstand

Bei der Planung des eigentlichen Projekts ist es notwendig, zunächst eine Überprüfung auf Basis der minimalen Verpackungsgröße innerhalb des Systems durchzuführen und sicherzustellen, dass die Waren während des gesamten Transportprozesses eine kontinuierliche und stabile Unterstützung erhalten.

Für die Logistik- und Expresslieferbranche ist ein größerer Abstand zwischen den Rollen nicht unbedingt wirtschaftlicher, ein kleinerer Abstand hingegen auch nicht unbedingt sinnvoller.

Das wissenschaftliche Konstruktionsprinzip besteht darin, sicherzustellen, dass die Güter unter allen Betriebsbedingungen mindestens drei wirksame Rollen zur Unterstützung erhalten und die Verformung innerhalb der Spannweite der Güter kontrolliert wird.