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Die
Erfindung betrifft eine Schienenschleifvorrichtung für Ein-Schienen-Systeme.
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Bei
Ein-Schienen-Systemen wird beispielsweise ein schienengebundenes
Regalbediengerät auf
einer einzelnen Schiene geführt.
Ein-Schienen-Systeme werden beispielsweise in Form von Bodenschienen
in Hochregallagern eingesetzt. Auf der Schiene, die am Boden des
Hochregallagers zwischen zwei Regalen angeordnet ist, wird das Regalbediengerät, mit der
die einzelnen Lagerplätze
angefahren werden können,
verfahren. Das Regalbediengerät
wird horizontal auf der Schiene verschoben und weist ferner eine
Vorrichtung zur vertikalen Verschiebung auf. Somit kann jeder Punkt
des Lagers angefahren werden. Um den Lagerraum des Hochregallagers
möglichst
gut nutzen zu können,
ist der Abstand zwischen den Regalen häufig sehr gering.
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Nach
mehreren Jahren sind die Schienen in Hochregallagern, insbesondere
in Anfahrbereichen unterschiedlich abgenutzt. Die Fahrfläche weist
hierbei eine Ungenauigkeit auf, die zu Störungen im Hochregallager führt.
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Es
ist daher erforderlich, die Schiene in Hochregallagern in regelmäßigen Abständen zu schleifen,
damit die erforderliche Genauigkeit in horizontaler Richtung erhalten
bleibt. Die Fahrfläche muss
im Querschnitt ballig und in Längsrichtung möglichst
plan sein.
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Das
Schleifen von Bodenschienen für
Regalbediengeräte
wird derzeit von Hand durchgeführt, häufig ist
ein Erneuern der Schiene erforderlich. Hierbei werden ggf. Schienenstoß-Schleifmaschinen
eingesetzt, die üblicherweise
zum Schleifen von geschweißten
Schienenstößen verwendet
werden. Es handelt sich hierbei um Handschleifmaschinen, die vom
Benutzer geführt
werden müssen.
Bei langen Bodenschienen, die in Hochregallagern 20-160 m und länger sein
können,
ist ein Schleifen von Hand äußerst aufwendig.
Insbesondere ist es von Hand auch nach zahlreichen Schleifvorgängen nicht
möglich,
die für
das Hochregallager erforderliche Genauigkeit der Fahrfläche zu erreichen.
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DD 109 043 beschreibt eine
Schleifvorrichtung, mit der nicht gleichmäßig auftretende Gratbildung
bei Kranbahnschienen beseitigt wird. Dabei weist die Vorrichtung
eine Winkelkopfschleifmaschine auf, die seitlich an der zu bearbeitenden
Schiene angreift.
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US 2 058 033 beschreibt
eine Vorrichtung zum Befestigen von mobilen Einheiten auf Zugschienen.
Die Vorrichtung weist jeweils eine Welle auf jeder Seite der Schiene
auf, wobei die Wellen in vertikaler Richtung verlaufen und rotierbar
sind. An den unteren Enden der Wellen sind exzentrische Rollelemente
zum Umgreifen des Schienenkopfes angebracht. Das Umgreifen des Schienenkopfes
erfolgt durch ein Drehen der exzentrischen Rollelemente.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Schienenschleifvorrichtung für Ein-Schienen-Systeme
zu schaffen, mit der auch bei langen Schienen eine gute Genauigkeit
der Oberfläche
erzielt werden kann.
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Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.
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Die
erfindungsgemäße Schienenschleifvorrichtung
für Ein-Schienen-Systeme,
wie beispielsweise Bodenschienen in Hochregallagern weist zwischen
zwei Führungseinheiten
eine Schleifeinheit auf. Erfindungsgemäß weisen die Führungseinheiten auf
beiden Seiten der Schiene angeordnete Führungselemente auf. Die Führungselemente
umgreifen erfindungsgemäß den Schienenkopf.
Durch das Umgreifen des Schienenkopfs liegen die Führungselemente
an der Unterseite des Schienenkopfes an, so dass die Schienenschleifvorrichtung
auf der Schiene fixiert ist. Durch die Führungseinheiten ist die Schienenschleifvorrichtung
auf einer einzelnen Schiene gehalten und muss daher nicht vom Benutzer
gehalten werden. Hierdurch ist die Zuordnung der Schleifeinheit
zur Schiene definiert. Die Schienenschleifvorrichtung muss daher
keine zusätzlichen Stütz- oder
Führungsvorrichtungen,
beispielsweise Stützrollen,
die sich am Boden, an dem die Schiene befestigt ist, abstützen aufweisen.
Dies hat den Vorteil, dass Unebenheiten des Bodens nicht auf die Schienenschleifvorrichtung übertragen
werden. Eine Übertragung
von Bodenunebenheiten hätte
zur Folge, dass eine ausreichende Genauigkeit der zu bearbeitenden
Schienenfläche
nicht möglich
ist.
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Bei
der Schienenschleifvorrichtung weisen die Führungseinheiten auf jeder Seite
der Schiene mindestens ein gegen die jeweilige Fahrkante des Schienenkopfs
drückendes
Zentrierungselement auf. Durch die Zentrierungselemente wird die
Lage der Schienenschleifvorrichtung quer zur Schienenlängsrichtung
stabilisiert. Durch die Zentrierungselemente ist sichergestellt,
dass die Längsachse
der Schienenschleifvorrichtung im wesentlichen parallel zur Längsrichtung
der Schiene verläuft.
Dies ist auch während
dem Verfahren der Schienenschleifvorrichtung auf der Schiene gewährleistet.
Die Zentrierungselemente sind zusätzlich zu den Führungselementen,
die den Schienenkopf umgreifen, vorgesehen. Es kann sich bei den
Führungselementen
und den Zentrierungselementen um ein einziges Bauteil handeln, das
beide Funktionen erfüllt.
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Als
Zentrierungselemente sind Zentrierungsrollen vorgesehen, so dass
die Reibung zwischen den Fahrkanten des Schienenkopfes und den Zentrierungsrollen
verringert ist.
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Die
Zentrierungsrollen sind an einem gemeinsamen Halter angeordnet.
Hierbei sind die Zentrierungsrollen mittels des Halters derart gekoppelt, dass
sie seitwärts
zur Schiene bewegbar sind und dabei zur Längsachse der Führungseinheit
gleiche Abstände
aufweisen. Der Abstand zwischen einer Zentrierungsrolle und der
Führungseinheit
kann somit nur paarweise verändert
werden. Dies bedeutet, dass die Abstände zweier einem Paar zugeordneten Führungsrollen
bezüglich
der Längsachse
der Führungseinheit
stets gleich ist.
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Bei
dem gemeinsamen Halter der Führungsrollen
kann es sich beispielsweise um zwei mit einem Zahnrad verbundene
Zahnstangen handeln, so dass durch das seitliche Verschieben einer
Zentrierungsrolle automatisch die andere Zentrierungsrolle mit verschoben
wird. Durch das Vorsehen der Zahnstangen ist der Abstand der Zentrierungsrollen
zur Längsachse
der Führungseinheit
stets gleich.
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Die
Halterung zur Zentrierung der Schienenschleifvorrichtung um eine
vertikale senkrecht zur Längsachse
der Schleifvorrichtung verlaufende Schwenkachse schwenkbar. Bei
dieser Ausführungsform
sind die Zentrierungsrollen fest mit einer einzigen Halterung, beispielsweise
einer horizontal angeordneten Platte verbunden. Durch Schwenken
der Platte um eine in der vertikalen Längsebene der Schleifvorrichtung
angeordnete Schwenkachse werden die Abstände der beiden Zentrierungsrollen
zur Längsachse
der Führungseinheit
verändert.
Die beiden Abstände
sind aufgrund der festen Verbindung der beiden Zentrierungsrollen
jedoch stets gleich groß.
Durch eine derartige Zentrierungsvorrichtung kann die Schienenschleifvorrichtung
durch einfaches Drehen der Halterung zentriert werden. In der zentrierten
Lage ist die Halterung vorzugsweise fixierbar, um ein Lösen der
Zentrierungsrollen zu vermeiden.
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Mit
der Schleifeinheit wird die Schiene bearbeitet. Insbesondere ist
die Schleifeinheit so ausgebildet, dass die Fahrfläche bearbeitet
wird. Mittels der Schleifeinheit wird die Fahrfläche der Schiene im Querschnitt
ballig und in Längsrichtung
plan geschliffen, um Unebenheiten, die beispielsweise durch Abnutzung
auftreten, auszugleichen. Die Schienenschleifeinheit kann auch derart
ausgebildet sein, dass Fahrkanten oder die Unterseite des Schienenkopfes
bearbeitet wird.
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Vorzugsweise
sind als Führungselemente Führungsrollen
vorgesehen, die gegen die Unterseite des Schienenkopfes drücken.
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Hierdurch
ist beim Verfahren der Schienenschleifvorrichtung in Längsrichtung
der Schiene der Widerstand zwischen den Führungselementen und der Unterseite
des Schienenkopfes verringert. Das Verfahren der Schienenschleifvorrichtung
kann durch Verschieben durch einen Benutzer erfolgen. Ebenso kann
die Schienenschleifvorrichtung mit einem Antrieb versehen sein,
so dass die Schienenschleifvorrichtung kontinuierlich mit gleichbleibender
Geschwindigkeit auf der Schiene verfahrbar ist.
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Da
sich die Dicke des Schienenkopfes bei unterschiedlichen Schienen
unterscheiden kann, sind die Führungselemente
vorzugsweise höhenverstellbar.
Da die Dicke des Schienenkopfes auch bei einer Schiene über ihre
Länge variieren
kann, sind die Führungselemente
vorzugsweise mit elastischen Elementen verbunden. Die Höhendifferenz
des Schienenkopfes kann durch Walztoleranzen sowie aufgrund eines
unterschiedlichen Abnutzungsgrades auftreten. Bei den elastischen
Elementen kann es beispielsweise um elastische Kunststoffpuffer
handeln, durch die der Ausgleich der Höhendifferenz stattfindet. Vorzugsweise
handelt es sich bei den elastischen Elementen um Federn.
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Um
die Genauigkeit des Schleifvorgangs zu erhöhen, weisen die Führungseinheiten
vorzugsweise zusätzlich
Führungslineale
auf. Führungslineale weisen
mehrere parallel zueinander angeordnete Laufrollen auf, die während des
Schleifvorgangs an der Fahrfläche
anliegen. Die Laufrollen sind vorzugsweise senkrecht zur Längsrichtung
der Schiene angeordnet. Durch das Vorsehen von Führungslinealen werden Unebenheiten
der Fahrfläche
ausgeglichen, so dass die Schienenschleifvorrichtung die Unebenheiten
nicht nachfährt,
sondern stets parallel zur Schiene verfahren wird. Durch die Führungslineale werden
Unebenheiten der der Fahrfläche
dadurch ausgeglichen, dass bei Unebenheiten nicht sämtliche Laufrollen
auf der Fahrfläche
aufliegen.
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Vorzugsweise
sind die Zentrierungsrollen nicht steif mit der Halterung verbunden,
sondern weisen ein elastisches Element zum Ausgleich von Breitendifferenzen
des Schienenkopfes auf. Die Breitendifferenzen des Schienenkopfes
können
beispielsweise durch Herstellungstoleranzen oder durch unterschiedliche
Abnutzung auftreten. Bei den elastischen Elementen handelt es sich
vorzugsweise um Federn, insbesondere um Tellerfedern.
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Als
Führungselemente
können
insbesondere auch tellerförmige
Führungselemente
vorgesehen sein, die mit den Zentrierungsrollen verbunden sind. Hierbei
drücken
die Zentrierungsrollen gegen die Fahrkanten des Schienenkopfes und
die tellerförmigen
Führungselemente
gegen die Unterseite des Schienenkopfes. Es ist hierdurch möglich mit
einem Handgriff die Schienenschleifvorrichtung sowohl auf der Schiene
zu zentrieren, als auch mit Hilfe der Führungselemente derart zu fixieren,
dass die Schienenschleifvorrichtung ohne zusätzliche Vorrichtungen wie Stützräder fest
auf der Schiene gehalten ist.
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Zur
Verringerung der Reibung sind die tellerförmigen Führungselemente gegenüber den
Zentrierungsrollen frei drehbar. Dies ist insbesondere von Vorteil,
da die tellerförmigen
Führungselemente
einen größeren Umfang
als die Zentrierungsrollen aufweisen und daher unterschiedliche
Umfangsgeschwindigkeiten an den Führungselementen bzw. den Zentrierungsrollen
auftreten.
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Die
Schleifeinheit ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie quer zur
Längsrichtung
der Schienenschleifvorrichtung, d.h. quer zur Schiene verschwenkbar
ist. Dadurch kann mit einer einfachen Schleifvorrichtung eine gekrümmte Fahrfläche geschliffen
werden. Das Schwenken der Schleifeinheit kann automatisch oder von
Hand erfolgen. Zur Verbesserung der Schleifqualität kann der
Schleifstein automatisch zugestellt werden, so dass der Anpressdruck
des Schleifsteins an die Fahrfläche
oder eine andere zu schleifende Schienenseite stets konstant ist.
Die Zustellung des Schleifsteins erfolgt vorzugsweise mittels eines
Schrittmotors.
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Da
in Hochregallagern häufig
empfindliche Gegenstände
gelagert werden, weist die Schienenschleifvorrichtung vorzugsweise
eine Absaugvorrichtung zum Absaugen von Schleifmaterial sowie ggf. einen
Funkenschutz auf.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme
auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht der Schienenschleifvorrichtung,
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2 eine
schematische Draufsicht der Schienenschleifvorrichtung,
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3 eine
schematische Vorderansicht der Schienenschleifvorrichtung,
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4 eine
Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 1,
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5 eine
schematische Draufsicht einer Führungseinheit,
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6 eine
schematische Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in 5, und
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7 eine
Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in 1.
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Die
Schienenschleifvorrichtung weist zwei Führungseinheiten 10,12 auf,
zwischen denen eine Schleifeinheit 14 angeordnet ist. Ferner
weist die Schienenschleifvorrichtung eine Antriebseinheit 16 zum
automatischen Bewegen der Schienenschleifvorrichtung auf einer Schiene 18 auf.
Die Schienenschleifvor richtung ist in Längsrichtung der Schiene 18 auf
dieser befestigt, wobei es sich bei der Schiene 18 um eine
Schiene eines Ein-Schienen-Systems handelt. In Längsrichtung der Schiene 18 weist
die Schienenschleifvorrichtung somit hintereinander angeordnet die
Antriebseinheit 16, die Führungseinheit 10,
die Schleifeinheit 14 und die zweite Führungseinheit 12 auf.
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Die
Antriebseinheit 16 weist ein mittels eines Motors 20 über eine
Kette 22 angetriebenes Rad 24 auf. Das Rad 24 (3)
ist mittels einer Achse 26 drehbar gelagert. Die Achse 26 ist
in Halterungen 28 gehalten, die fest mit einem U-förmigen Blech 30 das Teil
der Führungseinheit 10 ist,
verbunden. Das Rad 24 liegt auf einer Fahrfläche 32 an.
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Die
Führungseinheit 10 weist
ein Führungslineal 34 (4)
auf. Das Führungslineal
weist mehrere parallel zueinander angeordnete Laufrollen 36 auf, die
in dem U-förmigen
Blech 30 drehbar gelagert sind. Die Laufrollen 36 sind
zueinander parallel und senkrecht zur Längsrichtung der Schiene 18 angeordnet.
Durch das Vorsehen mehrerer Laufrollen 36 ist vermieden,
dass Unebenheiten der Fahrfläche 32 auf
die Schienenschleifvorrichtung übertragen
werden. Eine Übertragung
der Unebenheiten der Fahrfläche 32 würde zu Schleifungenauigkeiten
führen. Durch
das Vorsehen mehrerer Laufrollen müssen nicht sämtliche
Laufrollen 36 auf der Fahrfläche 32 anliegen.
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Die
auf der anderen Seite der Schleifeinheit 14 vorgesehene
Führungseinheit 12 weist
ebenfalls ein Führungslineal 34 mit
in einem U-förmigen
Blech gelagerten Laufrollen 36 auf.
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Die
identisch aufgebauten Führungseinheiten 10,12 sind
in den 5 und 6 im Detail dargestellt. Bei
der in den Fign. dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind
tel lerförmige Führungselemente 40 vorgesehen.
Die tellerförmigen
Führungselemente 40 umgreifen
einen Schienenkopf 42 und drücken jeweils gegen Unterseiten 44 des
Schienenkopfs 42. Die tellerförmigen Führungselemente 40 sind
jeweils auf Achsen 46 frei drehbar gelagert.
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Auf
den Achsen 46 sind ferner Zentrierungsrollen 48 ebenfalls
frei drehbar gelagert. Die Zentrierungsrollen 48 sind unabhängig von
den Führungselementen 40 drehbar.
Die Achsen 46 sind in einem gemeinsamen Halter 50 gehalten.
Der Abstand zwischen den beiden Achsen 46 ist somit konstant.
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Die
Höhenlage
des Halters 50 ist mittels einer Spindel 52 in
Richtung des Pfeils 54 verstellbar. Hierzu ist der Halter 50 mit
einer Mutter 56 fest verbunden, beispielsweise verschweißt. In das
Gewinde der Mutter 56 greift ein Gewinde der Spindel 52 ein, so
dass durch Drehen der Spindel 52 eine Höhenverstellung des gemeinsamen
Halters 50 erfolgen kann. Durch die Höhenverstellung wird die Höhenlage
der tellerförmigen
Führungselemente 40 verändert. Um die
Schienenschleifvorrichtung auf der Schiene 18 zu fixieren,
wird die Lage des gemeinsamen Halters 50 und damit die
Lage der tellerförmigen
Führungselemente 40 derart
eingestellt, dass die tellerförmigen Führungselemente 40 an
den Unterseiten 44 des Schienenkopfes 42 anliegen.
Zum Ausgleich von Höhendifferenzen
des Schienenkopfes 42 sind die Achsen 46 in Längsrichtung
federnd gelagert, so dass die tellerförmigen Führungselemente in Längsrichtung der
Achse 46 zum Höhendifferenzausgleich
des Schienenkopfes 42 federn können.
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Die
Spindel 52 ist beispielsweise mittels Halterungen 58,
die in eine in der Spindel 52 vorgesehenen Nut eingreifen,
in einer Scheibe 60 gelagert. Die Scheibe 60 ist
derart mit der Schienenschleifvorrichtung verbunden, dass ihre Höhenlage
nicht veränderbar
ist. Hierdurch ist gewährleistet,
dass durch Drehen der Spindel 52 der gemeinsame Halter 50 höhenverstellbar
ist.
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Die
Scheibe 60 ist um die Längsachse
der Spindel 52 in Richtung der Pfeile 62 (5)
drehbar. Durch Drehen der Scheibe 60 erfolgt die Zentrierung der
Schienenschleifvorrichtung am Schienenkopf 42 mit Hilfe
der Zentrierungsrollen 48. Durch Drehen der Scheibe 60 wird
der Abstand a zwischen den Zentrierungsrollen 48 und der
Längsachse 64 der
Führungseinheit 10 variiert.
Hierzu ist die Scheibe 10 mit dem Halter 50 über Stifte 66 (6)
verbunden. Die Stifte 66 sind fest mit dem Halter 50 verbunden
und in einem Schlitz 68 der Scheibe 60 gehalten.
Ein Drehen der Scheibe 60 bewirkt somit zwangsweise ein
Drehen des Halters 50. Die Scheibe 60 wird zusammen mit
dem Halter 50 in Richtung der Pfeile 62 so weit gedreht,
bis die Zentrierungsrollen 48 an Fahrkanten 70 des
Schienenkopfs 42 anliegen. Um ein Lösen, d.h. ein Zurückdrehen
der Scheibe 60 zu verhindern, ist ein Klemmhebel 72 vorgesehen,
durch den die Scheibe 60 in jeder beliebigen Stellung fixiert
werden kann.
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Zum
Befestigen der Schienenschleifvorrichtung auf der Schiene 18 wird
die Scheibe 60 zur Längsachse 64 der
Führungseinheit 10 im
wesentlichen senkrecht gestellt. Dies erfolgt auch bei der Führungseinheit 12.
Hierdurch weisen die Zentrierungsrollen 48 sowie die tellerförmigen Führungsrollen 40 den
maximalen Abstand a zur Längsachse 64 auf.
In dieser Stellung kann die Schienenschleifvorrichtung einfach von
oben auf die Schiene 18 aufgesetzt werden, da die tellerförmigen Führungselemente 40 den
Schienenkopf 42 noch nicht umgreifen. Anschließend wird
die Scheibe 60 gedreht bis die Zentrierungsrollen 48 an
den Fahrkanten 70 des Schienenkopfs 42 anliegen
und in dieser Lage mittels des Klemmhebels 72 fixiert.
Hierauf wird mit Hilfe der Spindel 52 die Höhenlage
der tellerförmigen
Führungselemente 40 eingestellt
bis die Führungselemente 40 an
den Unterseiten 44 des Schienenkopfs 42 anliegen.
Durch diese einfachen Handgriffe ist die gesamte Schienenschleifvorrichtung
auf der Schiene 18 befestigt und gleichzeitig zentriert.
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Die
Schleifeinheit 14 ist in zwei einander gegenüberliegenden
Führungskulissen 80 gehalten,
so dass die Schleifeinheit 14 in Richtung der Pfeile 82,84 (7)
entlang des Schlitzes 86 verschwenkbar ist. Eine Schleifscheibe 88 der
Schleifvorrichtung 14 ist über einen Motor angetrieben.
Um die Abnutzung der Schleifscheibe 88 auszugleichen, wird
diese entweder von Hand oder durch einen Schrittmotor zugestellt.