DE102007034206A1

DE102007034206A1 - Transportmodul

Info

Publication number: DE102007034206A1
Application number: DE102007034206A
Authority: DE
Inventors: Andreas Paczynski; Ralf Stetter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-07-23
Filing date: 2007-07-23
Publication date: 2009-01-29

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transportmodul, d. h. ein autonomes Fahrzeug, das sich allein oder im Verbund mit anderen gleichartigen Fahrzeugen zum Transport von Lasten eignet. Bei Fahrzeugen aller Art wird die Lenkung heute meist über gesonderte mechanische, hydraulische, elektrohydraulische, elektromagnetische oder pneumatische Lenkeinrichtungen realisiert. Bei der vorliegenden Erfindung wird direkt über Drehmoment- und Drehzahlunterschiede zwischen den Antriebsmotoren gelenkt. Bei der Bewegung von schweren und sperrigen Lasten sowie bei der innerbetrieblichen Logistik werden heute alle Arten von Fahrzeugen eingesetzt, wobei die Fahrzeuge entweder spezifisch auf den jeweiligen Einsatzzweck ausgerichtet werden (z. B. fahrerlose Transportsysteme) oder für den jeweiligen Einsatzzweck wegen der universellen Einsatzfähigkeit oft falsch dimensioniert (z. B. Stapler). Eine flexible, skalierbare Lösung für die unterschiedlichen Transportaufgaben in der heutigen Industrie existiert nicht. Auf der vorliegenden Erfindung basierende Fahrzeuge können im Verbund mit anderen gleichartigen Fahrzeugen Lasten transportieren. Dabei kann die Zahl der Fahrzeuge, d. h. Transportmodule, beliebig der jeweiligen Transportaufgabe angepasst werden. Da jedes einzelne Fahrzeug jeder beliebigen Bahn folgen kann und ohne Manövriermanöver in jede Richtung losfahren kann, ergibt sich die gleiche Fähigkeit auch für einen Verbund an Fahrzeugen. Fahrzeuge, d. h. Transportmodule nach der ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transportmodul, d. h. ein autonomes Fahrzeug, das sich allein oder im Verbund mit anderen, gleichartigen Fahrzeugen zum Transport von Lasten eignet. Solche Fahrzeuge kommen in allen Bereichen der Logistik zum Einsatz, zum Beispiel zum Transport von Fahrzeug- und Flugzeugteilen, von Maschinenbestandteilen oder Modulen für Bauwerke aller Art. Das Potential von Fahrzeugen im Logistikbereich ist enorm, die wirtschaftliche Bedeutung wächst stetig.
Bei Fahrzeugen aller Art wird die Lenkung heute meist über gesonderte mechanische, hydraulische, elektrohydraulische, elektromagnetische oder pneumatische Lenkeinrichtungen realisiert. Bei der vorliegenden Erfindung wird direkt über Drehmoment- und Drehzahlunterschiede zwischen den Antriebsmotoren gelenkt. Dabei basiert die Lenkung des Fahrzeugs auf der in Patentanmeldung „Fahrzeug" Aktenzeichen 10 2005 057 635.4 beschriebenen Erfindung. Im Unterschied zu der im genannten Patent erläuterten Erfindung werden bei der vorliegenden Erfindung immer zwei Antriebe an einer drehbaren Achse verwendet. Hierdurch ergibt sich einen bessere Beschleunigungs- und Bremsfähigkeit und eine vereinfachte dynamische Kontrolle.
Vorbekannt ist ein Fahrzeug nach der Patentanmeldung „Fahrzeug" Aktenzeichen 10 2005 057 635.4. Ein solches Fahrzeug hat große Vorteile hinsichtlich der Manövrierfähigkeit. Ein auf dem genanten Patent basierendes Fahrzeug kann jede beliebige Trajektorie abfahren, d. h. das Fahrzeug ist in der Lage sein, jeder Bahnkurve hinsichtlich Richtung und Krümmung nach Vorgabe der Steuerung zu folgen. Andererseits benötigt ein auf dem genannten Patent basierendes Fahrzeug keine Rangiervorgänge, da es in jede beliebige Richtung losfahren kann. Ein Fahrzeug, das auf der vorliegenden Erfindung basiert, verbindet eine entsprechende Manövrierfähigkeit mit einer weit verbesserten Dynamik und Steuerbarkeit.
Bei der Bewegung von schweren und sperrigen Lasten sowie bei der innerbetrieblichen Logistik werden heute alle Arten von Fahrzeugen eingesetzt, wobei die Fahrzeuge entweder spezifisch auf den jeweiligen Einsatzzweck ausgerichtet werden (z. B. Fahrerlose Transportsysteme) oder für den jeweiligen Einsatzzweck wegen der universellen Einsatzfähigkeit oft falsch dimensioniert (z. B. Stapler). Eine flexible, skalierbare Lösung für die unterschiedlichen Tarnsportaufgaben in der heutigen Industrie existiert nicht. Auf der vorliegenden Erfindung basierende Fahrzeuge können im Verbund mit anderen, gleichartigen Fahrzeugen Lasten transportieren. Dabei kann die Zahl der Fahrzeuge, d. h. Transportmodule beliebig der jeweiligen Transportaufgabe angepasst werden. Da jedes einzelne Fahrzeuge jeder beliebigen Bahn folgen kann und ohne Manövriermanöver in jede Richtung losfahren kann, ergibt sich die gleiche Fähigkeit auch für einen Verbund an Fahrzeugen.
Bei der Bewegung von schweren und sperrigen Lasten sowie bei der innerbetrieblichen Logistik werden heute häufig Fahrzeuge mit Anhänger eingesetzt. Bei nicht spurgebundenen Anhängern ergibt sich für den Anhänger jeweils eine engere Bahnkurve. Ein Rangieren auf enger Raum und ein Durchfahren enger Kurven ist daher in der Regel nicht notwendig. Fahrzeuge, d. h. Transportmodule nach der vorliegenden Erfindung können als linearer Verbund unter Anderem wie ein Fahrzeug mit Anhängern fahren. Dabei kann aber durch entsprechende Steuerung der Einzelfahrzeuge erreicht werden, dass jedes Fahrzeug der exakt gleichen Bahnkurve folgt. Dadurch kann eine deutliche Verbesserung der Rangierens auf engem Raum und des Fahrens enger Kurven erreicht werden.
Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Lenkungssystem, bei die Steuerung durch unterschiedliche Drehmomente und Drehzahlen von zwei Antriebsmotoren an einer frei drehbaren Antriebsachse realisiert wird.
Die vorliegende Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, bei der aus einzelnen Fahrzeugen (Transportmodulen) für die jeweilige Transportaufgaben flexibel ein Verbund dargestellt wird. Es ergibt sich somit eine hochflexibel skalierbare Transportlösung für schwere und sperrig Lasten sowie für die innerbetriebliche Logistik.
Die vorliegende Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, bei der ein Verbund aus Fahrzeugen, die statisch und dynamisch vollständig manövrierfähig sind, auch statisch und dynamisch vollständig manövrierfähig ist.
Die vorliegende Erfindung beschreibt einen linearen Verbund von Fahrzeuge, wobei augrund der statisch und dynamisch vollständigen Manövrierfähigkeit erreicht werden kann, dass alle Fahrzeuge exakt der gleichen Bahnkurve folgen. Hierdurch ergibt sich ein entscheidender Vorteil gegenüber herkömmlichen Anhängerlösungen bei engen Raumverhältnissen.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer gelenkten Achse, deren Steuerungsprinzip auf der vorliegenden Erfindung beruht.
2 eine schematische Darstellung einer schweren und sperrigen Last, die durch einen Verbund aus Transportmodulen (Fahrzeugen, deren Steuerungsprinzip auf der vorliegenden Erfindung beruht) transportiert wird
3 eine schematische Darstellung der Vorteile eines linearen Verbundes aus Transportmodulen (Fahrzeugen, deren Steuerungsprinzip auf der vorliegenden Erfindung beruht).
1 zeigt in stark schematisierter Form eine Grundkonstruktion einer gelenkten Achse. Diese Achse besteht aus einem Grundträger 1, welcher über die Achse 2 frei drehbar gelagert wird. Dabei wird dies Winkelstellung des Grundträgers über einen geeigneten Geber an die zentrale Steuerung des Fahrzeugs übermittelt (nicht dargestellt). An dem Grundträger 1 befinden sich zwei voneinander unabhängig angetriebenen Antriebsräder 3 und 4. Ein geeigneter Steueralgorithmus regelt die Drehmomente und Drehzahlen der beiden Antriebsräder 3 und 4 derart, dass der Grundträger 1 eine Winkelstellung einnimmt, welche der gewollten Fahrtrichtung und Fahrstellung des Fahrzeugs entspricht.
2 zeigt in stark schematisierter Form eine schwere und sperrige Last 1. Diese Last wird durch einen Verbund aus vier Transportmodulen 2, 3, 4 und 5 transportiert, d. h. durch einen Verbund aus gleichartigen Fahrzeugen 2, 3, 4 und 5, deren Steuerungsprinzip auf der vorliegenden Erfindung beruht. Jedes der Fahrzeuge kann jeder beliebigen Bahnkurve folgen und in jede Richtung anfahren. Daher kann auch ein Verbund aus zwei und mehr Fahrzeugen jeder beliebigen Bahnkurve folgen und in jede Richtung anfahren.
3 zeigt in stark schematisierter Form die Vorteile eines linearen Verbundes aus Transportmodulen 4 bis 6. Der obere Teil der Darstellung zeigt eine herkömmliche Anhängerlösung, bestehend aus einen Zugfahrzeug 1 und zwei Anhängern 2 und 3. In engen Kurven folgen die Anhänger 2 und 3 nicht der Bahnkurve des Zugfahrzeugs 1 sondern fahren eine engere Bahn. Dadurch kann es zu Kollisionen, z. B. mit Toren kommen. Der untere Teil der Darstellung zeigt einen linearen Verbund aus Transportmodulen 4 bis 6, d. h. einem in Längsrichtung orientieren Verbund aus Fahrzeugen, deren Steuerungsprinzip auf der vorliegenden Erfindung beruht. Bei einem Verbund im Sinne der vorliegenden Erfindung kann jedes Fahrzeug jede beliebige Bahnkurve fahren. Daher können bei einem linearen Verbund alle Fahrzeuge die exakt gleiche Bahnkurve fahren und damit den gegebenen Platz optimal ausnutzen.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die ebenfalls vom Erfindungsgedanken, dass der piezoelektrische Effekt zur Lenkung eines Fahrzeugs verwendet wird, Gebrauch machen und damit in den Schutzbereich fallen.

Claims

Fahrzeug zum Transport von Lasten allein oder im Verbund dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehmoment- oder Drehzahlunterschied an zwei Antriebsrädern an mindestens einem frei drehbaren Grundträger zur Ausrichtung dieses Grundträgers und damit zur Steuerung des Fahrzeugs verwendet wird.
System nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass durch Einsatz einer geeigneten Steuerung die Ausrichtung von zwei oder mehr frei drehbaren Grundträgern mit jeweils zwei Antriebsrädern so geregelt wird, dass sich eine optimale Bahnkurve und Ausrichtung für das Gesamtfahrzeug ergibt.
System nach Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Fahrzeuge im Verbund eine Last tragen.
System nach Ansprüchen 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuge über eine zentrale Steuerung drahtgestützt oder drahtlos koordiniert werden.
System nach Ansprüchen 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuge über dezentrale Steuerungen verfügen, welche über drahtgestützte oder drahtlose Kommunikation eine ideale Bahnkurve und Ausrichtung ermitteln.
System nach Ansprüchen 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass alle Fahrzeuge hintereinander angeordnet sind und einer Bahnkurve folgen.