Принципиальная схема гравитационных стеллажей чрезвычайно проста – они представляют собой роликовые конвейеры (каналы), установленные под углом 3...5% к горизонту (рис. 1).

Конвейеры опираются на несущую металлоконструкцию и располагаются в нескольких уровнях один над другим. Поддон устанавливается с помощью погрузчика или штабелёра на высокую часть роликового конвейера канала (зона загрузки) и затем под действием своего веса начинает движение вниз по роликам. Скорость скольжения поддона по конвейеру контролируется посредством специальных тормозов – тормозных роликов, установленных по длине канала таким образом, что при заполнении всего канала поддонами приторможенным оказывается каждый поддон. Достигнув упора во фронтальной части конструкции (зона разгрузки), первый поддон останавливается. Для того чтобы избежать давления задних поддонов, передний поддон отделяется от них с помощью делительного механизма. Это позволяет беспрепятственно снять поддон со стеллажа. Делительный механизм устроен таким образом, что при съеме первого поддона он открывается и производит отделение следующего поддона от поддонов, находящихся позади него в канале.

Загрузка-разгрузка стеллажей осуществляется при помощи погрузчика или штабелёра. Длина канала может быть очень большой, но на практике она редко превышает 25...30 м. Высота конструкции также практически не ограничена и зависит только от той грузоподъемной техники, которая обслуживает гравитационные стеллажи. Чаще всего используются конструкции высотой 5...7 м в 3...5 ярусов хранения.

Рис. 2

Область применения гравитационных стеллажей чрезвычайно широка. В основном их используют для складирования товаров малого и среднего ассортимента при высоком складском обороте на предприятиях пищевой, фармацевтической, косметической, химической промышленности. Причем эти конструкции находят применение и для хранения товаров, и для комплектации заказов с них (в этом случае стеллажам придают специальную конфигурацию), а также как буфер в зоне экспедиции. Транспортные компании и предприятия крупнооптовой торговли применяют такие стеллажи для промежуточного хранения грузов и комплектации отправок.

Использование стеллажей такого типа имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными стеллажными конструкциями.

Складирование грузов осуществляется очень компактно, отсутствуют межстеллажные проходы, так как система строится по блочному принципу. Иными словами, лучше используются объем и площадь складского помещения, причем показатель использования объема склада может быть увеличен до 60%.

Рационально применяется грузоподъемная техника. Погрузчик, обслуживающий гравитационные стеллажи, передвигается только по их фронту, не совершая маневров и не заезжая внутрь стеллажных конструкций. Таким образом, путь его перемещения сокращается.

Рис. 3

Прямой доступ ко всем размещенным на складе товарам.

Реализован принцип FIFO («первым поставил – первым взял»), что существенно облегчает контроль сроков годности товара, особенно в пищевой промышленности.

Еще одним важным преимуществом данной системы является большой потенциал для увеличения складского оборота, который в данном случае ограничен лишь скоростью движения поддонов по каналам стеллажей и числом используемых грузоподъемных средств. Благодаря тому что грузы перемещаются из зоны загрузки в зону выгрузки под действием силы тяжести, сокращаются внутренние складские пути занятых на складе погрузчиков и, следовательно, повышается эффективность их использования.

Разделение зон загрузки и выгрузки способствует росту производительности труда, так как исключает взаимные помехи при работе погрузочно-разгрузочной техники и персонала. К тому же такое разделение позволяет использовать в узких межстеллажных проездах специальную технику, например узкопроходные штабелёры с боковой загрузкой.

Еще одно преимущество заключается в возможности механизации и автоматизации таких стеллажных систем, в частности использовать для загрузки гравитационных стеллажей автоматический штабелёр, управляемый компьютером. Установка специальных датчиков позволит организовать эффективную систему контроля складского запаса, слежения за наполнением отдельных каналов и движением товаров по ним.

Рис. 4

Заложенные в конструкцию оригинальные технические решения, технология и качество изготовления отдельных узлов и проведения монтажных работ позволяют немецкой компании BITO Lagertechnik Bittmann GmbH создавать гравитационные стеллажи с любой глубиной канала. Уже реализованы проекты стеллажей, где глубина канала достигала 25...30 м, при этом допускается использовать поддоны даже среднего качества. При их прохождении по каналу не происходит какого-либо существенного отклонения от оси канала, т. е. исключается сход поддонов с роликового конвейера в середине канала и застревание груза. Специальные тормоза для регулировки скорости прохождения поддонов по каналу настроены таким образом, что можно использовать гравитационную систему для работы с поддонами с грузом массой от 250 до 1000 кг. Это делает систему универсальной и гибкой по отношению к обрабатываемым грузам. Конструкцию можно адаптировать к работе в условиях низких температур (до –30 °С), что позволяет, в частности, эксплуатировать ее в низкотемпературных холодильных складах.

Рассматриваемые стеллажи могут быть приспособлены для хранения и перемещения грузовых пакетов самых разных размеров (800х1200 мм, 1000х1200, 1200х1200 мм) и массы (от 250 до 1200 кг и более), а также специальных контейнеров и нестандартных грузов, причем поддон можно помещать в канал стеллажа как по длине, так и по ширине. Вместе с тем использование гравитационных стеллажей требует более тщательного крепления груза на поддонах.

Системы гравитационных стеллажей на складах служат для комплектации отправок и целыми грузовыми единицами на поддонах, и поштучно – коробками, снимаемыми с поддонов, на которых они были сгруппированы. Несколько схем использования гравитационных стеллажей приведены на рис. 2...4. Так, на рис. 2 изображена одна из возможных схем комплектации.

На рис. 3 мы видим блочную конструкцию стеллажа с центральным туннелем для проведения комплектации и верхним динамическим буфером для пополнения тех каналов, из которых ведется комплектация. Такой подход позволяет максимально использовать объем помещения. Буфер построен по принципу FIFO.

На рис. 4 показана одна из возможных схем построения многоэтажных конструкций для комплектации, которая сочетается с гравитационными стеллажами для штучных грузов.