DE102008013800A1

DE102008013800A1 - Anordnung zur Ausrichtung und Verriegelung eines Elektro-Einschienensystems und einer Vertikalhebestation

Info

Publication number: DE102008013800A1
Application number: DE102008013800A
Authority: DE
Inventors: David E. Lynnville Schutte; James D. Columbia Oakley
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2028-03-13
Also published as: DE102008013800B4; US7584704B2; US20080223248A1; CN101264820A; CN101264820B

Abstract

Eine Anordnung, die zur Unterstützung der Ausrichtung einer Schiene einer Vertikalhebestation (VLS) und der Hauptschiene eines Elektro-Einschienensystems (EMS) und zur Verriegelung derselben geeignet ist, wobei die Anordnung einen Positionierstift, einen Stiftaufnehmer mit auseinander laufenden Wänden, um den Stift zu einer ausgerichteten Position zu leiten, und eine Klemmvorrichtung umfasst, die an der Hauptschiene fest befestigt und ausgebildet ist, eine Haltekraft auf den Stift derart auszuüben, dass die Schienen in einem fixierten Zustand gehalten sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Elektro-Einschienensysteme (EMS), die mit Vertikalhebestationen (VLS) zusammenwirken, und insbesondere eine Anordnung zur Unterstützung der Ausrichtung der EMS und VLS sowie zur Verriegelung derselben in einem fixierten Zustand.
2. Diskussion des Standes der Technik
Elektro-Einschienensysteme (EMS) wurden entwickelt, um die Montage, die Herstellung und die Lagerhaltung eines Prozesses mit vielen Schritten und vielen Knotenpunkten zu vereinfachen. In der Fahrzeugindustrie beispielsweise werden EMS häufig verwendet, um das Stanzen, Schweißen, Lackieren oder allgemeine Montageprozesse einer in Arbeit befindlichen Karosserie zu vereinfachen. Diese Systeme verwenden eine Hauptschiene, um eine Vielzahl von Knoten miteinander zu verbinden, und tragen einen Träger, der durch ein fortlaufendes elektrisches Potenzial in der Schiene von Knoten zu Knoten vorwärtsgetrieben wird. Die lasttragende Hauptschiene weist somit eine Reihe von leitfähigen Leisten und Polschuhen auf, denen eine Erdungsleiste folgt. Der Träger weist eine Reihe von vorderen und hinteren Laufbuchsen zur Aufnahme des oszillierenden elektrischen Stroms und Räder auf, die mit Laufbahnen, die durch die Hauptschiene definiert sind, rollend in Eingriff stehen. Wo Überkopf-EMS- Ausgestaltungen vorgesehen sind, weist jeder Knoten üblicherweise eine Vertikalhebestation (VLS) auf, die sich in eine betriebsbereite Position und aus dieser heraus verschiebt, wobei eine VLS-Schiene benachbart zu der EMS-Hauptschiebene positioniert ist. Der Träger kann sich, sobald sie in Position ist, auf die VLS-Schiene bewegen, so dass er in der Arbeitszelle abgesenkt wird. Schließlich wird die VLS, wenn die Arbeit vollendet ist, in die betriebsbereite Position angehoben, so dass der Träger zu der nächsten Station weiterfahren kann.
Der Eintritt und der Austritt des Trägers in die bzw. von der VLS-Schiene weist jedoch allgemein auftretende Schwierigkeiten auf, die durch eine Fehlausrichtung und/oder eine Biegung verursacht werden. Insbesondere werden Fachleute einsehen, dass die VLS, wenn der Träger in die VLS-Schiene eintritt, um ein kleines, jedoch signifikantes Ausmaß absinkt. Dieser Vorgang der VLS bewirkt unter anderem, dass die hintere Laufbuchse des Trägers einen Zug auf die Hauptschiene bewirkt. Durch ein Auffangen eines Trägerendes wirkt eine nach unten gerichtete Kraft, die dem Gewicht des Trägers und der Zuladung gleich ist, auf das Ende der Hauptschiene. Infolgedessen kann die relativ leichtgewichtige Hauptschiene, die oft aus Aluminium gebildet ist, dazu veranlasst werden, sich wegen einer ungenügenden strukturellen Belastbarkeit unelastisch zu verformen. Wenn der Träger aus der VLS austritt, kann die abgesenkte Ausgestaltung bewirken, dass der Träger an dem Austrittspunkt an die EMS anstößt, was ferner eine unelastische Verformung an dem Austrittspunkt bewirken kann. Währenddessen werden die vorderen und hinteren Laufbuchsen des Trägers oft durch ein ständiges Ziehen und Stoßen der Hauptschiene beschädigt.
Verschiedene Maßnahmen wurden zu einer strukturellen Unterstützung und zu einer Verringerung der Fehlausrichtung und der Biegung an der EMS-VLS-Schnittstelle ausgeführt, einschließlich des Hinzufügens von massiven Stahlbalken, um das existierende Gefüge zu verstärken. Diese Maßnahmen erzielten einen geringen Erfolg und wurden wegen der Kosten, der Räumlichkeit der Arbeitszelle und der Ineffizienz des Betriebs nicht berücksichtigt. Stattdessen wird üblicherweise zugelassen, dass sich die beschädigten EMS-, VLS-Schienen- und Trägerkomponenten einer allmählichen Degenerierung bis zu einem Austauschen unterzogen.
Folglich bleibt in der Technik eine Notwendigkeit für eine verbesserte Maßnahme bestehen, um die Wahrscheinlichkeit einer Fehlausrichtung und einer Biegung an einer EMS-VLS-Schnittstelle und die dadurch verursachten Schäden zu verringern.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Als Antwort auf diese Notwendigkeit betrifft die vorliegende Erfindung eine Anordnung zur Unterstützung eines Ausrichtens und zur Verriegelung einer Hauptschiene eines EMS und einer VLS-Schiene. Die Anordnung unterstützt die korrekte Ausrichtung der VLS-Schiene, wenn sich diese in eine betriebsbereite, der Hauptschiene benachbarte Position verschiebt. Die Anordnung weist ferner eine Klemmvorrichtung auf, um die Haupt- und VLS-Schiene derart in einem fixierten Zustand zu halten, dass die Wahrscheinlichkeit einer Biegung während einer Verschiebung des Trägers auf die und von der VLS-Schiene verringert ist. Somit ist die Erfindung verwendbar, um die Lebensdauer der Hauptschiene, der VLS-Schiene und des Trägers zu verlängern und die mit diesen verbundenen Reparatur- und Austauschkosten zu reduzieren.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft im Wesentlichen die Ausgestaltung der Anordnung zur Unterstützung der Ausrichtung der VLS-Schiene und der Hauptschiene, wenn sich die VLS in die betriebsbereite Position verschiebt. In diesem Zusammenhang weist die Anordnung einen verlängerten Positionierstift auf, der an oder in der Nähe der Schnittstelle mit der VLS-Schiene fest verbunden ist und einen durchschnittlichen Querschnitts-Stiftdurchmesser aufweist. Die Anordnung weist ferner einen Aufnehmer auf, der an oder in der Nähe der Schnittstelle mit der Hauptschiene fest verbunden ist. Der Aufnehmer umfasst eine Auflage mit derart auseinander laufenden Wänden, dass ein maximaler Abstand der Auflagewand an dem fernen Ende der Wände und ein minimaler Abstand der Auflagewand diesem entgegensetzt vorhanden ist. Der Stift und der Aufnehmer sind zusammenwirkend derart ausgebildet, dass der Stiftdurchmesser kleiner als der maximale Abstand der Auflagewand und größer als der minimale Abstand ist, und zusammenwirkend derart positioniert, dass der Stift in die Auflage eintritt und zu dem minimalen Abstand geleitet wird, wenn sich die VLS-Schiene in die betriebsbereite Position verschiebt.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Ausgestaltung der Anordnung, um die VLS- und Hauptschiene in einem relativ fixierten Zustand zu verriegeln. In diesem Zusammenhang weist die Anordnung eine mit der EMS in Eingriff stehende Struktur auf, die an oder in der Nähe der Schnittstelle an der Hauptschiene fest befestigt ist. Die Anordnung weist ebenso eine mit der VLS-Schiene in Eingriff stehende Struktur auf, die an oder in der Nähe der Schnittstelle an der VLS-Schiene fest befestigt ist. Zuletzt weist die Anordnung eine Klemmvorrichtung auf, die ausgebildet ist, um eine Haltekraft zu erzeugen, wenn sich die VLS-Schiene in der betriebsbereiten Position befindet und die Strukturen an der Haupt- und an der VLS-Schiene befestigt sind. Die Klemmenvorrichtung ist ausgebildet, um die Kraft auf die Strukturen auszuüben, die mit der EMS und der VLS-Schiene in Eingriff stehen, so dass die Haupt- und die VLS-Schiene in den fixierten Zustand vorgespannt und in diesem gehalten sind.
Noch weitere Aspekte, Ausführungsformen und Vorteile der vorliegenden Erfindung, einschließlich der Verwendung einer pneumatischen Kraftklammer mit Kipphebelverschluss und einer magnetisierten Stift- und Aufnehmerkombination, werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen) und die begleitenden Zeichnungsfiguren offensichtlich werden.
KURZBESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNG
Eine bevorzugte Ausführungsformen) der Erfindung ist nachfolgend unter Bezugname auf die beigefügten Zeichnungsfiguren ausführlich beschrieben, wobei:
1 eine rückseitige isometrische Ansicht einer Anordnung zur Ausrichtung und Verriegelung ist, die einen linken Schwenkarm gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ein Teilsegment einer EMS-Hauptschiene und ein Teilsegment einer VLS-Schiene aufweist;
1a eine vorderseitige isometrische Ansicht der in 1 dargestellten Anordnung ist;
2 eine rückseitige isometrische Ansicht einer Anordnung zur Ausrichtung und zur Verriegelung ist, die einen rechten Schwenkarm gemäß einer bevorzugten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung, ein Teilsegment einer EMS-Hauptschiene und ein Teilsegment einer VLS-Schiene aufweist;
2a eine vorderseitige isometrische Ansicht der in 2 dargestellten Anordnung ist;
3 eine linksseitige Aufrissansicht der Anordnung, der teilweisen EMS-Hauptschiene und der teilweisen VLS-Schiene ist, die in 1 dargestellt sind, wobei insbesondere eine Klemmvorrichtung des linken Schwenkarms und ein Positionierstift sowie eine Stifthalterung, die an der VLS-Schiene fest befestigt ist, veranschaulicht sind;
3a eine Draufsicht der Anordnung, der teilweisen EMS-Hauptschiene und der teilweisen VLS-Schiene ist, die in 1 dargestellt sind;
3b eine rückseitige Aufrissansicht der Anordnung, der teilweisen EMS-Hauptschiene und der teilweisen VLS-Schiene ist, die in 1 dargestellt sind;
3c eine Aufrissansicht der rechten Seite der Anordnung, der teilweisen EMS-Hauptschiene und der teilweisen VLS-Schiene ist, die in 1 dargestellt sind, wobei insbesondere eine mehrgliedrige Klammer veranschaulicht ist, welche die Klemmvorrichtung mit der EMS-Hauptschiene verbindet;
3d eine Draufsicht der in 1 dargestellten Anordnung ist, wobei insbesondere die Befestigungselemente veranschaulicht sind, welche die Haupt- und VLS-Schiene miteinander verbinden;
4 eine vordere Aufrissansicht eines Positionierstifts gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
4a eine seitliche Aufrissansicht des in 4 dargestellten Positionierstifts ist;
4b eine Draufsicht des in 4 dargestellten Positionierstifts ist;
4c eine Draufsicht eines Positionierstifts gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wobei insbesondere eine Drahtspule und ein magnetisch permeabler Kern veranschaulicht sind;
5 eine isometrische Ansicht einer mit der VLS-Schiene in Eingriff stehenden Stifthalterung ist, die geeignet ist, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Positionierstift und die VLS-Schiene zu verbinden;
5a eine seitliche Aufrissansicht der in 5 dargestellten Stifthalterung ist;
5b eine vordere Aufrissansicht der in 5 dargestellten Stifthalterung ist;
5c eine Draufsicht der in 5 dargestellten Stifthalterung ist;
6 eine vordere Aufrissansicht einer Aufnehmerauflage gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
6a eine seitliche Aufrissansicht der in 6 dargestellten Auflage ist;
7 eine seitliche Aufrissansicht eines Aufnehmersplints ist, um gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Aufnehmerauflage in Eingriff zu bringen;
7a eine vordere Aufrissansicht des in 7 dargestellten Splints ist;
8 eine Draufsicht der Oberfläche einer Montageplatte der EMS-Klammer bzw. den EMS-Aufnehmer ist, um gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Aufnehmerauflage und -klammer mit der EMS-Hauptschiene zu verbinden, wobei insbesondere eine Vielzahl von Eingrifflöchern und ein Anschlagsvorsprung der Auflage veranschaulicht sind;
8a eine seitliche Aufrissansicht der in 8 dargestellten Montageplatte ist;
8b eine vordere Aufrissansicht einer Teilanordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wobei sich die in 6 dargestellte Auflage in einem vertikal fixierten Zustand befindet, der durch den in 7 dargestellten Aufnehmersplint und die in 8 dargestellte Montageplatte definiert ist;
9 eine seitliche Aufrissansicht eines Schwenkarms gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
9a eine Ansicht von unten des in 9 dargestellten Schwenkarms ist, wobei insbesondere die mit dem Hebekissen in Eingriff gelangenden Löcher veranschaulicht sind;
10 eine Draufsicht eines Hebekissens ist, das geeignet ist, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem Schwenkarm verbunden zu sein und mit dem Positionierstift in Eingriff zu stehen;
10a eine seitliche Aufrissansicht des in 10 dargestellten Hebekissens ist;
11 eine linke rückseitige isometrische Ansicht einer mit der EMS in Eingriff stehenden Struktur (mehrgliedrige Klammer) ist, die geeignet ist, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Klemmvorrichtung, die Aufnehmerauflage und die EMS-Hauptschiene zu verbinden;
11a eine rechte rückseitige isometrische Ansicht der in 11 dargestellten Struktur ist;
11b eine Draufsicht der in 11 dargestellten Struktur ist;
11c eine vordere Aufrissansicht der in 11 dargestellten Struktur ist, wobei insbesondere der Abschnitt veranschaulicht ist, der mit der EMS-Hauptschiene in Eingriff steht;
11d eine linke Aufrissansicht der in 11 dargestellten Struktur ist, wobei insbesondere der Abschnitt dargestellt ist, der mit dem Aufnehmer in Eingriff steht; und
11e eine rückseitige Aufrissansicht der in 11 dargestellten Struktur ist, wobei insbesondere der Abschnitt veranschaulicht ist, der mit der Klemmvorrichtung in Eingriff steht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Wie am besten in 1 und 2 dargestellt ist, betrifft die vorliegende Erfindung eine Anordnung 10 zur Unterstützung der Ausrichtung einer Hauptschiene 12 eines Elektro-Einschienensystems (EMS) und einer Schiene 14 einer Vertikal-Hebestation (VLS) und zur Verriegelung derselben in einem fixierten Zustand. Wie im Folgenden beschrieben und veranschaulicht, ist die Anordnung 10 an jeder Schnittstelle 16 (d. h. an jedem Eintritts- und Austrittspunkt jeder Station), die durch die Schienen 12, 14 definiert ist, zu der bereits existierenden EMS-VLS-Kombination doppelt hinzugefügt. Jede Anordnung 10 liefert an der Schnittstelle eine zusätzliche strukturelle Steifigkeit, erzeugt eine Haltekraft, die bewirkt, dass eine Biegung und ein Zurückweichen während einer Lastübertragung verringert werden, und fördert eine korrekte Ausrichtung der VLS-Schiene 14, wenn sich diese in eine betriebsbereite, der Hauptschiene 12 benachbarte Position verschiebt. Die Anordnung 10 ist ferner derart ausgebildet, dass die Träger-Bewegungszone (3) nicht versperrt wird.
Auf die strukturelle Ausbildung der dargestellten Ausführungsform Bezug nehmend, weist die Anordnung 10 allgemein einen Aufnehmer 18, einen Positionierstift oder -stab 20 und vorzugsweise eine Klemmvorrichtung 22 auf. Wie in 1 bis 3d dargestellt, sind der Aufnehmer 18 und der Positionierstift 20 zusammenwirkend derart ausgebildet, dass der Positionierstift 20 in den Aufnehmer 18 eintritt, wenn die VLS-Schiene 14 in die betriebsbereite Position angehoben ist. Der Positionierstift 20 ist an oder in der Nähe der Schnittstelle 16 an der VLS-Schiene 14 fest befestigt. Wie in 4, 4a und 4b dargestellt, weist der Stift 20 ein verlängertes Element auf, das eine longitudinale Länge und einen maximalen Querschnittsdurchmesser aufweist. Die Stiftlänge ist entsprechend dem relativen Abstand des Stifts und der Aufnahme dimensioniert, und insbesondere derart, dass sichergestellt ist, dass ein genügend großer Anteil (z. B. mindestens 25%) des Stifts 20 von dem Aufnehmer 18 aufgenommen ist. Es ist daher bevorzugt, dass der Stift 20 und der Aufnehmer 18 benachbart der Schnittstelle 16 (1 bis 2a) aneinander anstoßen. Der Stift 20 weist eine längliche Querschnittsgestalt auf (4), die eine krummlinige obere, mit dem Aufnehmer in Eingriff stehende Oberfläche 20a und mit der Vorrichtung in Eingriff stehende Oberflächen 20b mit einer flachen Struktur definiert, die eine glatte Wechselwirkung mit dieser fördern. Wie außerdem in 4a–b dargestellt, definiert der Stift 20 mindestes ein Loch zur Aufnahme eines Befestigungselements, um die Verbindung zu erleichtern.
Die bevorzugte Anordnung 10 weist eine mit der VLS in Eingriff stehende Struktur oder eine Stifthalterung 24 zur Verbindung des Stifts 20 und der VLS-Schiene 14 auf (1 und 2a). Wie in 5 bis 5c dargestellt, weist die Stifthalterung 24 ein Winkelelement auf, das einen mit der VLS-Schiene in Eingriff stehenden Schenkel 24a, einen mit der Vorrichtung in Eingriff stehenden Schenkel 24b und einen erhöhten Abschnitt 24c als zusätzlicher Widerstand gegen ein Verbiegen umfasst. Wie in 1, 2 und 3 dargestellt, ist die Stifthalterung 24 ausgebildet, den Stift 20 dem Winkel benachbart festzuhalten, der durch den erhöhten Abschnitt 24c und den mit der Vorrichtung in Eingriff stehenden Schenkel 24b definiert ist. Zu diesem Zweck definiert die Halterung 24 in dem erhöhten Abschnitt 24c zwei Löcher zur Aufnahme von Passstiften und in dem mit der Vorrichtung in Eingriff stehenden Abschnitt 24b ein rechtwinkliges Durchgangsloch (5a) zur Ausrichtung mit dem Stift 20 und zum Aufnehmen einer Vielzahl von abnehmbaren Befestigungselementen 25 (typ.), wie zum Beispiel Bolzen, Stecker, Passstifte usw. Der Rest der Löcher ist durch den mit der VLS in Eingriff stehenden Abschnitt 24a definiert und weist mindestens ein Passstiftloch (5a–b) für eine Verbindung mit der VLS-Schiene auf. Folglich sind die mit der Vorrichtung in Eingriff stehenden und erhöhten Abschnitte 24b bis c zusammenwirkend ausgebildet, um den Stift 20 zu der VLS-Schiene 14 zu beabstanden und eine ausreichende Arretierung bereitzustellen, um mit der Klemmvorrichtung 22 in Eingriff zu stehen.
Wie in 6 und 6a dargestellt, weist der bevorzugte Aufnehmer 18 eine Auflage 26 auf, die zwei hervorstehende Seitenwände 26a umfasst. Die Wände 26a definieren auseinander laufende innere Wandoberflächen, die derart zusammenwirken, dass sie an dem fernen Ende der Wände 26a einen maximalen Wandabstand und diesem entgegengesetzt einen minimalen Wandabstand aufweisen. Die Auflage 26 und der Stift 20 sind zusammenwirkend derart ausgebildet, dass der minimale Stiftdurchmesser kleiner als die Abmessung des maximalen Abstands, jedoch größer als der minimale Wandabstand ist. Man wird einsehen, dass in dieser Ausgestaltung die auseinander laufende Ausgestaltung der Wände 26a derart wirkt, dass der Stift 20 in Richtung auf den minimalen Abstand geleitet wird, wodurch der Stift 20 und die daran befestigte VLS-Schiene 14 zu der Ausrichtung geführt werden, die durch den minimalen Abstand definiert ist. Bei der dargestellten Ausführungsform weist der minimale Wandabstand entgegengesetzt dem fernen Ende der Wände 26a ferner einen Sitz 26b auf. Der Sitz 26b und der Stift 20 sind zusammenwirkend derart ausgebildet, dass sie überlagernde Lagen bilden. Insbesondere weist der Sitz 20b eine gekrümmte Oberfläche mit einem seitlichen Krümmungsradius auf, der geringfügig größer (zum Beispiel 105%) als der Krümmungsradius ist, der die mit dem Aufnehmer in Eingriff stehende Stiftoberfläche 20a definiert.
Die Auflage 26 ist, wenn sie montiert ist, neben einer EMS-/Aufnehmer-Montageplatte 28 angeordnet. An ihrer Basis definiert die Auflage 26 eine Aussparung 26c, um einen Aufnehmersplint 30 aufzunehmen. Insbesondere und wie in 7 und 7a dargestellt, weist der Aufnehmersplint 30 ein verlängertes rechteckiges Element mit einem Splintvorsprung 30a auf, der ausgebildet ist, in die Aussparung 26c eingefügt zu werden. Der Splint 30 ist in der Aussparung 26c derart ausgerichtet, dass er ebenfalls der Platte 28 benachbart ist (6 und 7a). Schließlich definiert der Splint 30 eine Vielzahl von Löchern, die mit der Platte in Eingriff stehen und die dazu dienen, den Splint 30 und damit die Auflage 26 mit der Platte 28 fest zu verbinden (7).
Wie in 8 und 8a dargestellt, weist die EMS-/Aufnehmer-Montageplatte 28 eine planare rechtwinklige Struktur zur Verbindung der Auflage 26 und der mit der EMS in Eingriff stehenden Struktur 32 mit der EMS-Schiene 12 auf. Somit definiert die bevorzugte Montageplatte 28 eine Vielzahl von in Eingriff stehenden Durchgangslöchern für eine anpassbare Verbindung mit der EMS-Struktur 32, dem Splint 30 und der Schiene 12. Die bevorzugte Montageplatte 28 definiert ferner einen Montageplattenvorsprung 28a parallel zu den Längsseiten des Rechtecks, der sich von einer kurzen Seite nahe einer Ecke bis zu dem Mittelpunkt der benachbarten Längsseite erstreckt (8). Der Montageplattenvorsprung 28a dient als ein Anschlag für die Auflage 26, so dass der Splint 30 und der Anschlag 28a zusammenwirkend ausgebildet sind, um die Auflage 26 in einer vertikal fixierten Position zu halten, wie in 8b dargestellt.
Die strukturellen Komponenten der Anordnung 10, einschließlich des Stifts 20, des Aufnehmers 18 und der mit der VLS in Eingriff stehenden Struktur 24, sind vorzugsweise aus Qualitätsstahl oder einem anderen Material mit vergleichbarer Verdichtung, Zug- und Scherfestigkeit gebildet. Bei einer alternativen Ausführungsform weisen der Positionierstift und der Aufnehmer 18 jedoch ferner magnetisch anziehende Elemente auf, so dass eine Haltekraft erzeugt wird, wenn sie sich in enger Nachbarschaft zueinander befinden. Zusätzlich zu oder anstelle der Klemmvorrichtung 22 stellen der Stift 20 und der Aufnehmer 18 in dieser Ausgestaltung einen Verriegelungsmechanismus bereit, um die Schienen 12, 14 in einem fixierten Zustand zu halten. Vorzugsweise und wie in 4c dargestellt, umfasst der Stift 20 einen magnetisch hochpermeablen Kern 34 und eine Drahtspule 36, die um den Kern 34 gewickelt ist. Die Spule 36 ist derart an eine gesteuerte Quelle (nicht dargestellt) eines elektrischen Potenzials gekoppelt, dass ein elektrischer Stromfluss darin erzeugt und ein resultierendes Magnetfeld generiert werden kann. Somit weist der Stift 20 in dieser Ausgestaltung, wie es der Fachmann einsehen wird, einen nicht permanenten Magneten auf, der durch einen Bediener steuerbar ist. Beispielsweise kann, sobald der Stift 20 von dem Aufnehmer 18 aufgenommen ist, der Kern 34 magnetisiert werden, um die Schienen 12, 14 in ihrer Position zu verriegeln, und danach entmagnetisiert werden, um der VLS-Schiene 14 zu erlauben, abgesenkt zu werden.
Vorzugsweise und wie es am besten in 1 bis 3d dargestellt ist, umfasst die Anordnung 10 ferner eine Klemmvorrichtung (oder einen Verschluss) 22, der an oder in der Nähe jeder Schnittstelle 16 an der stationären EMS-Schiene 12 fest befestigt ist. Die Anordnung 10 umfasst entweder eine auf der linken oder rechten Seite betätigende Vorrichtung 22 (vgl. 1 und 1a (links) und 2 und 2a (rechts)), was davon abhängt, ob eine Eintritts- oder eine Austrittsschnittstelle in Eingriff gebracht wird. Wie oben erwähnt, ist die Klemmvorrichtung 22 ausgebildet, eine Haltekraft derart zu erzeugen, dass sie mit der Haupt- und der VLS-Schiene 12, 14 gleichmäßig und entgegengesetzt in Eingriff steht.
In dieser Ausgestaltung umfasst die Klemmvorrichtung 22 einen drehbaren Schwenkarm 38, der ein fernes Armende aufweist. Die Anordnung 10 ist derart ausgebildet, dass der Arm 38 den Stift 20 berührt und eine Kraft auf diesen überträgt, wenn er sich in der Eingriffposition befindet, die in 1 bis 2a dargestellt ist. Sobald der Träger auf der VLS-Schiene 14 korrekt positioniert ist, kann sich der Schwenkarm 38 um einen minimalen Winkel nach unten drehen (zum Beispiel 30 Grad), was es ermöglicht, die Schiene 14 zu räumen, wenn die VLS in die Arbeitszelle hinabsinkt. Vor zugsweise ist der Arm 38 ausgebildet, um um mindestens 60 und nicht mehr als 120 Grad zu schwenken (siehe 3, in welcher der gedrehte Arm als verdeckte Linie dargestellt ist). Zu diesem Zweck dient die Klemmvorrichtung 22 ferner dazu, um außerdem eine Rückstellkraft zu erzeugen, die bewirkt, dass der Arm mit dem Stift 20 außer Eingriff gebracht wird und nach unten schwenkt.
Der Arm 38 weist eine einstückige Struktur auf, die für eine zusätzliche strukturelle Belastbarkeit ein bogenförmiges Winkelstück 38a und einen erhöhten Abschnitt 38b umfasst (siehe die 9 und 9a). An dem fernen Ende des Arms 38 ist ein mit dem Hebekissen in Eingriff stehender Abschnitt 38c vorgesehen, um den Arm 38 mit einem Hebekissen 40 zu verbinden (10 und 10a). Der mit dem Kissen in Eingriff stehende Abschnitt 38c definiert eine flache Eingriffoberfläche und eine Vielzahl von Eingrifflöchern zur Ausrichtung mit einer Vielzahl von Eingrifflöchern, die durch das Hebekissen 40 definiert sind.
Der bevorzugte Arm 38 ist an einen angetriebenen Mechanismus (nicht dargestellt) schwenkbar gekoppelt, der mit einer pneumatischen Kraftquelle (ebenfalls nicht dargestellt) fluidisch gekoppelt ist. Die Klemmvorrichtung 22 umfasst somit ferner einen Speichertank 42, der mit der Quelle fluidisch gekoppelt und derart für ein Ausgleichen ausgebildet ist, dass ein konstanter Luftdruck (zum Beispiel 5,516 bar (80 psi)) aufrechterhalten wird. Alternativ kann die Klemmvorrichtung 22 jedoch durch ein herkömmliches elektrisches, elektromechanisches oder hydraulisches Mittel angetrieben sein. Schließlich weist die bevorzugte Klemmvorrichtung 22 außerdem einen Kipphebel-Verschlussmechanismus auf (ebenfalls nicht dargestellt), so dass der Mechanismus, sobald der Arm 38 über einen Aktivierungspunkt hinaus gegen die Eingriffposition geschwenkt wird, den Arm 38 in seiner Position verriegelt, um gegen einen plötzlichen Ver lust von Luftdruck abgesichert zu sein. In dieser Ausgestaltung bewirkt die Rückstellkraft, dass der Kipphebelverschluss zurückgesetzt wird.
Wie oben erwähnt und in 1a und 2 dargestellt, ist die Klemmvorrichtung 22 mit der EMS-Hauptschiene 12 durch eine mit der EMS in Eingriff stehenden Struktur 32 fest verbunden. Wie in 11 bis 11e dargestellt, weist die bevorzugte Struktur 32 eine mehrgliedrige Klammer auf. Insbesondere umfasst die Klammer 32 planare mit der EMS in Eingriff stehende, mit dem Aufnehmer in Eingriff stehende und mit der Vorrichtung in Eingriff stehende Abschnitte 32a bis c, wobei der mit dem Aufnehmer in Eingriff stehende Abschnitt 34b relativ zu den anderen zwei Abschnitten 32a, c orthogonal orientiert ist. Die Abschnitte 32a bis c definieren eine Reihe von Löchern, die Befestigungselemente aufnehmen, zur Ausrichtung mit der zuvor erwähnten Vorrichtung 22, dem Aufnehmer 18 und der Hauptschiene 12 und zur Aufnahme einer Vielzahl von Befestigungselementen. Beispielsweise definiert der mit der EMS in Eingriff stehende Abschnitt 32a eine Vielzahl von vier Löchern, der Aufnehmerabschnitt 32b definiert zwei Löcher in der oberen Region zur Verbindung mit der Auflage 26, und der mit der Vorrichtung in Eingriff stehende Abschnitt 32c definiert eine Vielzahl von sechs Löchern, wobei die mittleren zwei Passstiftaufnahmen 44 sind (typ.). Für eine zusätzliche strukturelle Steifigkeit weist die bevorzugte Klammer 32 ferner eine Reihe von longitudinalen Aufweitungsabschnitten 32d auf, welche die mit der EMS, dem Aufnehmer und der Vorrichtung in Eingriff stehenden Abschnitte 32a bis c rechtwinklig stützen.
Um die eigenständige Funktionsweise der Anordnung 10 zu bewirken, ist die EMS oder die VLS mit der Klemmvorrichtung 22 vorzugsweise kommunikativ gekoppelt. Insbesondere ist die EMS oder die VLS ausgebildet, um die Klemmvorrichtung 22 zu benachrichtigen, wenn sich die VLS- Schiene 14 in der betriebsbereiten Position befindet, und sie umfasst somit ferner eine notwendige Sensor- und Kommunikationstechnologie. In dieser Ausgestaltung ist die bevorzugte Klemmvorrichtung 22 programmierbar ausgebildet, um die Kraft nur bei der Benachrichtigung zu erzeugen, dass sich die VLS-Schiene 14 in der betriebsbereiten Position befindet. Ferner weist die Klemmvorrichtung 22 vorzugsweise einen Sensor auf (nicht dargestellt), der dazu dient oder andernfalls dazu ausgebildet ist, um zu bestimmen, wann sich der Schwenkarm 38 in der Eingriffposition befindet. Um eine Beschädigung der Klemmvorrichtung 22 oder der VLS-Schiene 14 zu vermeiden, ist die Klemmvorrichtung 22 ausgebildet, um die VLS zu benachrichtigen, wann der Schwingarm 38 in der Eingriffposition ist und wann er dies nicht ist, und die VLS ist ausgebildet, um sich nur dann in die betriebsbereite Position zu verschieben, wenn sich der Arm 28 nicht in der Eingriffposition befindet. Schließlich ist es ferner für den Träger wünschenswert, mit der Klemmvorrichtung 22 kommunikativ gekoppelt zu sein, um die Klemmvorrichtung 22 über sein Verlassen der Station zu informieren. In dieser Beziehung ist die Klemmvorrichtung 22 vorzugsweise ausgebildet, um nur dann die Rückstellkraft zu erzeugen und den Stift 20 außer Eingriff zu bringen, wenn sie über ein Verlassen des Trägers benachrichtigt ist. Die VLS oder die EMS, die Klemmvorrichtung 22 und der Träger können durch herkömmliche Draht- oder drahtlose Technologie kommunizieren und durch einen programmierbaren Controller (ebenfalls nicht dargestellt) miteinander verbunden sein.
Eine weitere und ausführlichere strukturelle Offenbarung wird in den verschiedenen Figuren (siehe allgemeinen 1 bis 11a) mit dem Verständnis bereitgestellt, dass die dargestellte Ausführungsform beispielhafter Natur, nicht erschöpfend und relativ zu der Beschreibung der vorliegenden Erfindung, die hierin bereitgestellt wird, sekundär ist.
Die oben beschriebenen bevorzugten Gestaltungen der Erfindung sollen nur zur Veranschaulichung verwendet werden und sollten bei einer Auslegung des Umfangs der vorliegenden Erfindung nicht in einem einschränkenden Sinn verwendet werden. Offensichtliche Modifikationen der beispielhaften Ausführungsformen und der Betriebsmoden, wie sie hierin dargelegt sind, können von Fachleuten leicht durchgeführt werden, ohne von dem Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Erfinder bekunden hiermit ihre Absicht, auf die Doktrin der Äquivalente zu vertrauen, um den vernünftig angemessenen Umfang der vorliegenden Erfindung zu bestimmen und einzuschätzen, da sie eine beliebige Vorrichtung, Anordnung oder Verfahren betrifft, die bzw. das nicht wesentlich von dem wortsinngemäßen Umfang der Erfindung, wie sie in den nachfolgenden Ansprüchen dargelegt ist, abweicht, aber außerhalb von diesem liegt.

Claims

Anordnung, die für eine Verwendung mit einer Vertikalhebestation (VLS) und einem Elektro-Einschienensystem (EMS) geeignet und ausgebildet ist, um die Ausrichtung derselben zu unterstützen, wobei die VLS eine VLS-Schiene aufweist, wobei die EMS eine Hauptschiene aufweist, wobei die VLS-Schiene relativ zu der EMS in eine betriebsbereite Position und aus dieser heraus verschiebbar ist und wobei die Haupt- und die VLS-Schiene in der betriebsbereiten Position derart benachbart sind, dass sie eine EMS-VLS-Schnittstelle zusammenwirkend definieren, wobei die Anordnung umfasst: einen verlängerten Positionierstift, der an oder in der Nähe der Schnittstelle mit der VLS-Schiene fest verbunden ist und einen durchschnittlichen Querschnitts-Stiftdurchmesser aufweist; und einen Aufnehmer, der an oder in der Nähe der Schnittstelle mit der Hauptschiene fest verbunden ist und eine Auflage mit auseinander laufenden Wänden umfasst, so dass ein maximaler Abstand der Auflagewand an dem fernen Ende der Wände und ein minimaler Abstand der Auflagewand diesem entgegengesetzt vorhanden ist, wobei der Stift und der Aufnehmer derart zusammenwirkend ausgebildet sind, dass der Stiftdurchmesser kleiner als der maximale Abstand der Auflagewand und größer als der minimale Abstand ist, und derart zusammenwirkend positioniert sind, dass der Stift in die Auflage eintritt und zu dem minimalen Abstand geleitet wird, wenn sich die VLS-Schiene in die betriebsbereite Position verschiebt.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Stift und der Aufnehmer magnetisch anziehende Elemente aufweisen, so dass eine Haltekraft erzeugt wird, wenn der Stift in die Auflage eintritt.
Anordnung nach Anspruch 2, wobei der Stift einen Kern aus magnetisch hochpermeablem Material und mindestens eine Drahtspule umfasst, die um den Kern gewickelt ist, und wobei der Kern magnetisiert ist, indem ein Strom durch die mindestens eine Drahtspule geleitet wird, so dass eine nicht-permanente Haltekraft erzeugt wird, wenn der Stift in die Auflage eintritt.
Anordnung, die zur Verwendung mit einer Vertikalhebestation (VLS) und einem Elektro-Einschienensystem (EMS) geeignet und ausgebildet ist, dieselben zu verriegeln, wobei die VLS eine VLS-Schiene aufweist, wobei die EMS eine Hauptschiene aufweist, wobei die VLS-Schiene relativ zu der EMS in eine betriebsbereite Position und aus dieser heraus verschiebbar ist und wobei die Haupt- und die VLS-Schiene in der betriebsbereiten Position derart benachbart sind, dass sie zusammenwirkend eine EMS-VLS-Schnittstelle definieren, wobei die Anordnung umfasst: eine mit der EMS in Eingriff stehende Struktur, die an oder in der Nähe der Schnittstelle mit der Hauptschiene fest befestigt ist; eine mit der VLS-Schiene in Eingriff stehende Struktur, die an oder in der Nähe der Schnittstelle an der VLS-Schiene fest befestigt ist; und eine Klemmvorrichtung, die ausgebildet ist, um eine Haltekraft zu erzeugen, wenn sich die VLS-Schiene in der betriebsbereiten Position befindet und die Strukturen an der Haupt- und der VLS-Schiene befestigt sind, und die ferner ausgebildet ist, um die Kraft auf die mit der EMS- und der VLS-Schiene in Eingriff stehenden Strukturen auszuüben, so dass die Haupt- und die VLS-Schiene in den fixierten Zustand vorgespannt und in diesem gehalten sind.
Anordnung nach Anspruch 4, wobei die Klemmvorrichtung, die EMS und die VLS kommunikativ gekoppelt sind, wobei die EMS oder die VLS ausgebildet ist, um die Klemmvorrichtung zu benachrichtigen, wenn sich die VLS-Schiene in der betriebsbereiten Position befindet, und wobei die Klemmvorrichtung ausgebildet ist, um die Kraft nur bei der Benachrichtigung zu erzeugen, dass sich die VLS-Schiene in der betriebsbereiten Position befindet.
Anordnung nach Anspruch 5, wobei die mit der VLS-Schiene in Eingriff stehende Struktur ein Winkelelement umfasst, das einen mit der Schiene in Eingriff stehenden Schenkel und einen mit der Vorrichtung in Eingriff stehenden Schenkel aufweist, der von dem mit der Schiene in Eingriff stehenden Schenkel derart hervorsteht, dass er ein fernes Ende aufweist, und wobei der mit der Schiene in Eingriff stehende Schenkel an der VLS-Schiene fest befestigbar ist.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei die mit der EMS in Eingriff stehende Struktur eine vielgliedrige Klammer umfasst, die ein mit der EMS in Eingriff stehendes Element und ein mit der Vorrichtung in Eingriff stehendes Element aufweist, die zusammenwirkend ausgebildet sind, um die Klemmvorrichtung und die EMS fest zu verbinden.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei die Klemmvorrichtung ein verschiebbares Vorrichtungselement umfasst, das ausgebildet ist, um sich in eine Eingriffposition und aus dieser heraus zu bewegen, wobei das verschiebbare Element die Kraft auf den mit der Vorrichtung in Eingriff stehenden Schenkel ausübt.
Anordnung nach Anspruch 8, wobei das verschiebbare Vorrichtungselement ein Schwenkarm ist, der ein fernes Armende und dem fernen Armende entgegengesetzt einen Drehpunkt aufweist, wobei die Vorrichtung und die mit der VLS-Schiene in Eingriff stehende Struktur zusammenwirkend positioniert und derart ausgebildet sind, dass das ferne Armende in der Eingriffposition die Kraft auf den mit der Vorrichtung in Eingriff stehenden Schenkel ausübt, und wobei der Arm ausgebildet ist, um um einen minimalen Winkel von mindestens 30 Grad zu verschwenken, so dass die Verschiebung der VLS-Schiene in die betriebsbereite Position und aus dieser heraus erleichtert ist.
Anordnung nach Anspruch 9, wobei die Klemmvorrichtung ferner ein Hebekissen umfasst, das an dem fernen Armende oder in dessen Nähe mit dem Schwenkarm fest verbunden ist und einen größeren Flächeninhalt als das ferne Armende aufweist, um den mit der Vorrichtung in Eingriff stehenden Schenkel in Eingriff zu bringen.
Anordnung nach Anspruch 8, wobei die Klemmvorrichtung einen Sensor umfasst, der dazu dient zu bestimmen, ob sich das verschiebbare Element in der Eingriffpo sition befindet, wobei die Vorrichtung mit der VLS kommunikativ gekoppelt und ausgebildet ist, um die VLS zu benachrichtigen, wann sich das verschiebbare Element in der Eingriffposition befindet und wann nicht, und wobei die VLS ausgebildet ist, um sich nur dann in die betriebsbereite Position zu verschieben, wenn sich das verschiebbare Element nicht in der Eingriffposition befindet.
Anordnung nach Anspruch 4, ferner umfassend: einen Positionierstift, der an oder in der Nähe der Schnittstelle mit der VLS-Schiene fest verbunden ist; und einen Aufnehmer, der an oder in der Nähe der Schnittstelle mit der Hauptschiene fest verbunden ist, wobei der Stift und der Aufnehmer zusammenwirkend derart positioniert und ausgebildet sind, dass der Stift von dem Aufnehmer aufgenommen ist, wenn sich die VLS-Schiene in der betriebsbereiten Position befindet.
Anordnung nach Anspruch 12, wobei die mit der VLS in Eingriff stehende Struktur ferner ausgebildet ist, um den Stift und die VLS-Schiene derart zu verbinden, dass eine Stifthalterung vorhanden ist, die den Stift zu der VLS-Schiene beabstandet.
Anordnung nach Anspruch 12, wobei die mit der EMS in Eingriff stehende Struktur eine vielgliedrige Klammer umfasst, die einstückig ausgebildete, mit der EMS in Eingriff stehende, mit dem Aufnehmer in Eingriff stehende und mit der Vorrichtung in Eingriff stehende Abschnitte aufweist, die zusammenwirkend ausgebildet sind, um die Vorrichtung, den Aufnehmer und die EMS fest zu verbinden, und wobei der mit dem Aufnehmer in Eingriff stehende Abschnitt relativ zu der EMS und den mit der Vorrichtung in Eingriff stehenden Abschnitten im Wesentlichen orthogonal orientiert ist.
Anordnung nach Anspruch 12, wobei der Aufnehmer eine Auflage mit auseinander laufenden Wänden umfasst, so dass ein maximaler Abstand der Auflagewand an dem fernen Ende der Wände und diesem gegenüber ein Sitz vorhanden ist, wobei der Stift einen Querschnittsdurchmesser kleiner als der maximale Abstand der Auflagewand aufweist und wobei der Stift und der Aufnehmer zusammenwirkend derart ausgebildet sind, dass der Stift in die Auflage eintritt und zu dem Sitz geleitet wird, wenn sich die VLS-Schiene in die betriebsbereite Position verschiebt.
Anordnung nach Anspruch 15, ferner eine Montageplatte, die eine erste Vielzahl von Löchern, die Befestigungselemente aufnehmen, zur Verbindung der Auflage und der Hauptschiene aufweist; und einen Aufnehmersplint, der einen Vorsprung und eine zweite Vielzahl von Löchern zur Aufnahme von Befestigungselementen definiert, wobei die erste und die zweite Vielzahl von Löchern ausrichtbar sind; wobei die Auflage eine Aussparung definiert, die ausgebildet ist, um den Vorsprung aufzunehmen.
Anordnung nach Anspruch 4, wobei die Klemmvorrichtung eine pneumatische Kraftquelle umfasst, die ausgebildet ist, um eine Haltekraft zu erzeugen und nachfolgend eine Rückstellkraft zu erzeugen, die bewirkt, dass die Haltekraft beendet wird.
Anordnung nach Anspruch 17, wobei die Klemmvorrichtung ferner einen Kipphebelverschluss aufweist, der ausgebildet ist, um die Haupt- und VLS-Schiene in einem fixierten Zustand festzuhalten, wenn weder die Halte- noch die Rückstellkraft ausgeübt wird.
Anordnung, die zur Verwendung mit einer Vertikalhebestation (VLS) und einem Elektro-Einschienensystem (EMS) geeignet ist und zur Unterstützung der Ausrichtung derselben und zur Verriegelung derselben ausgebildet ist, wobei die VLS eine VLS-Schiene aufweist, wobei die EMS eine Hauptschiene aufweist, wobei die VLS-Schiene relativ zu der EMS in eine betriebsbereite Position und aus dieser heraus verschiebbar ist, und wobei die Haupt- und die VLS-Schiene in der betriebsbereiten Position derart benachbart sind, dass sie eine EMS-VLS-Schnittstelle zusammenwirkend definieren, wobei die Anordnung umfasst: eine mit der EMS in Eingriff stehende Struktur, die an oder in der Nähe der Schnittstelle mit der Hauptschiene fest befestigbar ist; eine mit der VLS-Schiene in Eingriff stehende Struktur, die an oder in der Nähe der Schnittstelle mit der VLS-Schiene fest befestigbar ist, eine pneumatische Klemmvorrichtung, die ausgebildet ist, um eine Haltekraft zu erzeugen, wenn sich die VLS-Schiene in der betriebsbereiten Position befindet und die Strukturen an der Haupt- und der VLS-Schiene befestigt sind, und die ferner ausgebildet ist, um die Kraft auf die mit der EMS- und der VLS-Schiene in Eingriff stehenden Strukturen derart auszuüben, dass die Haupt- und die VLS-Schiene in den fixierten Zustand vorgespannt und in diesem gehalten sind; einen Positionierstift, der mit der mit der VLS in Eingriff stehenden Struktur fest verbunden ist; und einen Aufnehmer, der mit der mit der EMS in Eingriff stehenden Struktur fest verbunden ist und eine Auflage mit auseinander laufenden Wänden umfasst, so dass ein maximaler Abstand der Auflagewand an dem fernen Ende der Wände und diesem entgegengesetzt ein Sitz vorhanden ist, wobei der Stift einen Querschnittsdurchmesser kleiner als der maximale Abstand der Auflagewand aufweist und wobei der Stift und der Aufnehmer zusammenwirkend derart ausgebildet sind, dass der Stift in die Auflage eintritt und zu dem Sitz geleitet wird, wenn sich die VLS-Schiene in die betriebsbereite Position verschiebt, wobei die Vorrichtung, die EMS und die VLS kommunikativ gekoppelt sind, wobei die EMS oder die VLS ferner ausgebildet ist, um die Vorrichtung zu benachrichtigen, wenn sich die VLS-Schiene in der betriebsbereiten Position befindet, wobei die Vorrichtung ferner ausgebildet ist, die Kraft nur bei der Benachrichtigung zu erzeugen, dass sich die VLS-Schiene in der betriebsbereiten Position befindet.