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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hubmechanismus für ein Shuttle, welches in einem Shuttle-Kanallager zum Unterfahren, Anheben, Verfahren und Absetzen von Ladungsträgern eingesetzt wird, wobei die Ladungsträger auf Regalschienen in einem Kanal gelagert werden, die gleichzeitig als Führungsschienen für Laufräder des Shuttles dienen können. Die Erfindung betrifft ferner ein Shuttle mit einem solchen Hubmechanismus sowie ein Shuttle-Kanallager mit einem entsprechend ausgebildeten Shuttle.
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In einem Kanallager werden Ladungsträger, wie zum Beispiel Paletten, Tablare, etc., in Kanälen eines Regals gelagert. Die Lagerung erfolgt auf Regalschienen, die seitlich an sogenannten Regalstehern angebracht sind. Die Regalschienen weisen vorzugsweise eine horizontal orientierte Abstellfläche zur Aufnahme der Ladungsträger sowie eine weitere, horizontal orientierte Lauffläche für Laufrollen eines Shuttles auf. Die horizontal orientierten Flächen sind mittels einer vertikal orientierten Seitenwand verbunden. Die Shuttle bauen so niedrig, dass sie in einem abgesenkten Zustand unter die Ladungsträger gefahren werden können, um dann zumindest Teile ihrer Oberseite mittels eines Hubmechanismus anzuheben. Auf diese Weise können Ladungsträger angehoben und anschließend im Kanal entlang den Schienen verfahren werden.
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Da in einem Regal möglichst viele Kanäle übereinander angeordnet werden sollen, ist es wünschenswert, dass die Shuttle bzw. die Ebenen, in denen sich die Shuttle bewegen, möglichst niedrig bauen. Dies wiederum hat zur Folge, dass im Shuttle möglichst wenig Bauteile verbaut werden sollen.
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Eine große Anzahl von Bauteilen erhöht auch das Gewicht. Da die Shuttle üblicherweise von einem Kanal in einen anderen Kanal umgesetzt werden, sind Shuttle mit geringem Gewicht von Vorteil. Die Umsetzung erfolgt üblicherweise mittels Regalförderzeugen (Regalbediengerät, Stapler, etc.).
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Das europäische Patent
EP 1 558 506 B1 offenbart einen Shuttle-integrierten Hubmechanismus. Ein derartig ausgerüstetes Shuttle zeichnet sich dadurch aus, dass eine Ladebrücke, die als Kontaktfläche zum Anheben und Absenken von Ladungsträger dient, starr mit einem Fahrgestell verbunden ist, wobei das Fahrgestell mit verschwenkbaren Laufrädern versehen ist. Die Verbindung zwischen den Rädern und dem Fahrgestell erfolgt über einen Kurbelmechanismus, der exzentrisch gelagert ist. Der Kurbelmechanismus wird mittels eines Motors betätigt, so dass sich die Räder relativ zum Fahrgestell heben oder senken. Dieser Mechanismus hebt also über die Räder sowohl den Ladungsträger als auch das Fahrgestell sowie jedes mit dem Fahrgestell verbundene Gewicht.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hubmechanismus vorzusehen, der kompakt baut und trotzdem große Lasten, insbesondere bestückte Paletten, heben und versetzen kann. Ferner ist es wünschenswert, dass man mit dem Shuttle auch größere Lücken innerhalb der Fahrschiene problemlos überfahren kann. Das Shuttle soll insbesondere sicher sein, sehr flach bauen, eine lange Lebensdauer haben und möglichst wartungsfrei sein.
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Diese Aufgabe wird mit einem Hubmechanismus gemäß Anspruch 1 für ein Shuttle gelöst.
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Die Antriebe des erfindungsgemäßen Hubmechanismus werden sowohl zum Verfahren des Shuttles entlang den Regalschienen als auch zum Anheben und Absenken von Ladungsträgern benutzt, die vom Shuttle im Kanal zu transportieren sind. Zum Heben und Senken der Ladungsträger bzw. zum Verfahren des Shuttles ist nur ein Antriebssatz erforderlich.
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Dadurch erleichtert sich auch die Steuerung, da lediglich ein Antriebssatz angesteuert werden muss. Mit einer geschickten Steuerung lassen sich Bremsvorgänge, bei denen sich das Shuttle einem Zielort, sei es ein zu unterfahrender Ladungsträger oder ein geplanter Abstellplatz, nähert, mit einem Anheben der Ladebrücke kombinieren, da zum Anheben derselben die Antriebe eines Hubeinheitpaars gegenläufig betätigt werden müssen. Während einer Fahrt des Shuttles, sei es mit angehobener oder abgesenkter Ladebrücke, drehen die Antriebe gleich und vorzugsweise synchron. Kurz bevor die Fahrt zu Ende ist, kann der Drehsinn des einen Antriebs umgekehrt werden, um eine Hub- oder Senkoperation durchführen zu können.
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Es lassen sich Lasten bis zu 2,5 t bei einem Eigengewicht von lediglich 250 kg pro Shuttle heben und umsetzen. Je nach Auswahl der Motoren können diese Nutzlasten auch auf zum Beispiel 1500 kg oder 1000 kg reduziert werden. Ein Shuttle baut dabei z. B. nur 120 mm hoch.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist jeder Schwenkarmmechanismus einen zweiten Arm auf, der ebenfalls schwenkbar am Fahrgestell und drehbar an der Schwenkplatte angelenkt ist, so dass virtuelle Verbindungslinien zwischen den Drehachsen und den Schwenkachsen der Arme ein schwenkbares Parallelogramm aufspannen.
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Diese Maßnahme erhöht die Sicherheit und Stabilität beim Anheben bzw. Absenken der Ladebrücke. Eine Parallelogramm-artig aufgebaute Struktur nimmt eine Belastung sicher auf und verhindert insbesondere eine ungewollte Umkehrung der gewünschten Schwenkbewegung über einen Totpunkt hinaus.
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Weiter ist es von Vorteil, wenn der erste Arm einen L-förmigen Querschnitt aufweist, so dass ein kurzer Schenkel des L-förmigen Querschnitts in der zweiten Stellung einen Höchstpunkt bildet.
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In der zweiten Stellung, d. h. der angehobenen Stellung, hat sich der bzw. die Schwenkarme vorzugsweise über ihren Totpunkt hinaus bewegt. Ein unbeabsichtigtes Wegschwenken kann nicht erfolgen.
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Gemäß einer weiteren besonderen Ausgestaltung ist am ersten Arm eine Hubrolle drehbar gelagert.
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Über die Hubrolle wird die Ladebrücke an den Hubmechanismus gekoppelt. Da die Ladebrücke während einer Vertikalbewegung des Hubmechanismus eine Horizontalbewegung relativ zum Fahrgestell durchführt, kann dies von der Hubrolle ausgeglichen werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist jede Hubeinheit ferner zwei lose drehende Elemente auf, die derart angeordnet sind, dass sie mit dem Zugmittel in Verbindung stehen und dass das Zugmittel das Antriebselement in Form einer Omega-Schleife (Ω-Schleife) umläuft.
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Die Omega-Schleife dient dazu, sicherzustellen, dass das Antriebselement und das Zugmittel permanent im Eingriff miteinander sind. Bei einer Omega-Schleife steht das Zugmittel über einen längeren Abschnitt mit dem Antriebselement in Verbindung als bei herkömmlichen Applikationen, bei denen die Kontaktierung zwischen dem Antriebselement und dem Zugmittel (nahezu) punktuell erfolgt.
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Weiter ist es von Vorteil, wenn die zwei lose drehenden Elemente, der Antrieb und der Schwenkarmmechanismus jeweils drehbar an der schwenkbar am Fahrgestell angelenkten Schwenkplatte angelenkt sind.
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Diese Maßnahmen erlauben eine freie Beweglichkeit der Antriebe im Inneren des Shuttles. Die lose drehenden Elemente, der Antrieb und der Schwenkarmmechanismus sorgen dafür, dass sich die Schwenkplatten bei einer gegenläufigen Betätigung der Antriebe entweder aufeinander zu bewegen oder sich voneinander entfernen.
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Insbesondere ist jeder Hubeinheit zumindest ein Fahrwerk zugeordnet, wobei jedes Fahrwerk ein erstes und ein zweites Laufrad aufweist, wobei die Drehachse des ersten Laufrads auf einer Seite relativ zur Hubeinheit angeordnet ist, die einem äußeren Bereich des Shuttles zugewandt ist und eine Drehachse des zweiten Laufrads auf einer gegenüberliegenden Seite relativ zur Hubeinheit angeordnet ist, die einem inneren Bereich des Shuttles zugewandt ist.
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Die Laufräder sind somit beabstandet zueinander angeordnet. Dies erlaubt es, auch größere Lücken in einer Regalschiene problemlos zu überfahren, und zwar unabhängig davon, ob das Shuttle mit einem Ladungsträger beladen ist oder nicht. Vorzugsweise sitzen die Umlenkrollen des Zugmittels auf den Achsen der außen relativ zum Shuttle angeordneten Drehachsen der Laufräder.
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Bei einer weiteren Ausführungsform sind zwischen den Hubeinheiten – und vorzugsweise auch zwischen den Fahrwerken – weitere, lose drehbare Elemente vorgesehen, die mit dem Zugmittel in Verbindung stehen, die am Fahrgestell drehbar gelagert sind und die das Zugmittel in Form einer weiteren Omega-Schleife führen.
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Mit dieser Maßnahme ist gewährleistet, dass die Kette zu jedem Zeitpunkt ausreichend gespannt ist, um eine Hubvorgang (positiver oder negativer Hub) durchführen zu können. Das Zugmittel muss so stark belastbar sein, dass sich die Antriebe in entgegengesetzter Richtung entlang dem Zugmittel bewegen können. Ein Durchhängen des Zugmittels, insbesondere während einer Huboperation, wird verhindert.
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Ferner ist es bevorzugt, wenn die Hubeinheiten mit einem oberen Trum des Zugmittels wechselwirken bzw. in dieses eingreifen.
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Das untere Trum kann als Lauf- bzw. Stützfläche für das Shuttle auf den Regalschienen dienen. Da die Hubeinheiten über ihre Antriebselement – bildhaft gesprochen – entlang dem Zugmittel in die Hubstellung ”klettern” und da dieser Vorgang in Form einer Schwenkbewegung der Hubeinheit erfolgt, ist es wünschenswert, dass das Zugmittel trotz straffer Spannung ein gewisses Spiel hat. Die Hubeinheit folgt einen Kreisbogensegment. Das Zugmittel kann sich dann an diese Bewegungsbahn der Hubeinheit anpassen.
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Gemäß einer weiteren besonderen Ausgestaltung sind die Antriebe Servomotoren, ist das Zugmittel eine Kette und ist das Antriebselement ein auf einer Abtriebswelle des Antriebs befestigtes Zahnrad bzw. Ritzel.
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Da das Shuttle Lasten bis zu 2,5 t heben kann, müssen die kraftübertragenden Komponenten des Shuttles entsprechend ausgelegt sein. Eine Kette und mit der Kette wechselwirkende Zahnräder haben sich hier als besonders vorteilhaft herausgestellt. Die Verwendung von Servomotoren ist deshalb wünschenswert, da sich Servomotoren, insbesondere Schrittmotoren, gut synchronisieren lassen. Sich synchron bewegende Servomotoren sind für eine saubere Vorwärtsfahrt bzw. Rückwärtsfahrt des Shuttles wünschenswert. Aber auch eine synchrone, gegenläufige Bewegung ist gewünscht, um zwischen der Hubstellung und der abgesenkten Stellung, bzw. umgekehrt, wechseln zu können.
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Weiterhin ist es von Vorteil, wenn zwei Paar von Hubeinheiten vorgesehen sind und wenn pro Hubeinheitspaar zwei Fahrwerke vorgesehen sind, wobei jedes Hubeinheitspaar mit einem eigenen Zugmittel wechselwirkt.
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Bei dieser Ausgestaltung ist der Hubmechanismus nicht mittig entlang der Längsachse des Shuttles angeordnet, sondern in äußeren Randbereichen, d. h. links und rechts im Bereich der Schienen. Zwar erhöht sich dadurch die Anzahl der verwendeten Komponenten. Es können jedoch kleinere Motoren eingesetzt werden, da im Inneren des Shuttles ausreichend Platz vorhanden ist. Dann baut das Shuttle trotzdem äußerst niedrig. Das erfindungsgemäße Shuttle ist zum Beispiel lediglich 120 mm hoch.
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Insbesondere sind die Antriebe derart an das Zugmittel gekoppelt, dass die Antriebe bei einer gleichlaufenden Betätigung derselben eine Vorwärts- bzw. Rückwärtsbewegung des Shuttles hervorrufen.
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Hier kommt zum Ausdruck, dass die Antriebe neben den Huboperationen auch für die Fahroperationen eingesetzt werden.
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Die obige Aufgabe wird ferner durch ein Shuttle gemäß Anspruch 13 gelöst, das mit einem erfindungsgemäßen Hubmechanismus gemäß Anspruch 1 ausgestattet ist. Wird ein derartiges Shuttle dann in einem Shuttle-Kanallager gemäß Anspruch 14 eingesetzt, so löst dies ebenfalls die Aufgabe.
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Ferner wird zusätzlich ein Verfahren zum Heben und Senken einer Ladebrücke eines Shuttles offenbart, das in einem Kanallager eingesetzt wird, um Ladungsträger in einem Kanal auf Regalschienen, die als Führungsschienen für Laufräder des Shuttles dienen können, zu lagern, wobei die Ladungsträger unterfahren, angehoben, verfahren oder abgesetzt werden, wobei das Shuttle vorzugsweise einen erfindungsgemäßen Hubmechanismus aufweist und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Betätigen von Fahrantrieben eines Paars von Hubeinheiten in entgegengesetzter Richtung, um Schwenkplatten der Hubeinheit aus einer ersten abgesenkten Stellung in eine zweite angehobene Stellung zu verschwenken.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht auf einen doppelt vorgesehenen Hubmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung, die in ein Shuttle gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut sind, wobei eine obere Abdeckung des Shuttles weggelassen wurde, um einen besseren Einblick in ein Innenleben des Shuttles zu bekommen;
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2 eine Seitenansicht auf einen Teil eines isoliert dargestellten Hubmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3 den Hubmechanismus der 2 mit weiteren Elementen, insbesondere Umlenkrädern;
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4 den Hubmechanismus der 3, wobei zusätzlich Laufräder gezeigt sind;
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5 den Hubmechanismus der 4, wobei zusätzlich ein Schwenkmechanismus dargestellt ist;
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6 den Hubmechanismus der 5, wobei zusätzlich eine mittig angeordnete Schwenkeinheit zur Befestigung einer nicht dargestellten Ladebrücke am Fahrgestell gezeigt ist;
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7 den Hubmechanismus der 6 in einer Hubstellung;
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8 das Shuttle der 1, wobei zusätzlich eine Ladebrücke gezeigt ist;
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9 das Shuttle der 1 und 8 mit vollständiger Abdeckung, wobei die Ladebrücke in einem angehobenen Zustand gezeigt ist; und
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10 ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Bei der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung, die anhand eines nicht beschränkend zu verstehenden Beispiels erfolgen wird, bezeichnen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente.
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Perspektivische Ansichten eines Shuttles 10 gemäß der vorliegenden Erfindung sind in der 1, 8 und 9 gezeigt. 9 zeigt das Shuttle 10 in seiner Gesamtheit, wobei eine mit dem Bezugszeichen 104 bezeichnete Ladebrücke in einem angehobenen Zustand gezeigt ist. Die 8 zeigt das Shuttle 10, wobei eine obere Abdeckung 114 entfernt ist, um Elemente der Ladebrücke 104 deutlicher darstellen zu können. Bei der 1 ist die gesamte Abdeckung inklusive der Ladebrücke 104 entfernt, um einen besseren Einblick in das Innenleben, insbesondere auf einen doppelt vorgesehenen Hubmechanismus 11 bzw. 11', zu bekommen.
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In den 2 bis 7 wird der Aufbau eines einzigen Hubmechanismus 11 gemäß der vorliegenden Erfindung, hier des unteren Hubmechanismus 11 der 1, schichtweise in Schritten nachvollzogen. Schicht für Schicht werden dem Hubmechanismus 11 weitere Komponenten hinzugefügt. Bevor der schichtweise Aufbau des Hubmechanismus 11 schrittweise im Zusammenhang mit den 2 bis 7 erläutert wird, wird ein schematischer Überblick anhand der 1 gegeben.
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1 zeigt das Shuttle 10 der vorliegenden Erfindung mit entfernter Abdeckung. Der Hubmechanismus 11 bzw. 11' gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei der in 1 gezeigten Ausführungsform des Shuttles 10 doppelt vorgesehen. Die Hubmechanismen 11, 11' sind in seitlichen Bereichen des Shuttles angeordnet, wo das Shuttle auf nicht dargestellten Regalschienen aufgesetzt wird. Es versteht sich, dass auch lediglich ein einziger Hubmechanismus 11 eingesetzt werden könnte, der dann vorzugsweise mittig zum Shuttle 10 entlang einer Längsrichtung desselben angeordnet ist (nicht gezeigt). Das Shuttle 10 als solches ist in Längsrichtung (Z-Richtung) eines hier nicht gezeigten Kanals vorwärts und rückwärts verfahrbar, wie es durch einen Doppelpfeil 8 angedeutet ist.
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Das Shuttle 10 weist neben den Hubmechanismen 11, 11' ein Chassis bzw. Fahrgestell 12 auf. Die erfindungsgemäßen Hubmechanismen 11, 11' sind drehbar am Fahrgestell 12 befestigt.
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Das Shuttle 10 weist hier ferner vier Fahrwerke 14, 16, 18 und 20 auf, die paarweise den Hubmechanismen 11, 11' zugeordnet sind. Es versteht sich, dass Fahrwerke sowie entsprechende Fahrantriebe separat vorgesehen werden können. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es jedoch bevorzugt, wenn die Fahrwerke 14 bis 20 paarweise in den Hubmechanismus 11 bzw. 11' integriert sind. Jedes der Fahrwerke 14 bis 20 weist zwei Laufrollen 22 auf. Mit den Laufrollen 22 kann das Shuttle 10 auf den hier nicht dargestellten Regalschienen verfahren werden (vgl. Pfeil 8) und auch kleine und größere Lücken in der Schiene überfahren, ohne hängen zu bleiben. Der Vortrieb folgt hier über vier Motoren 24, wobei jedem Fahrwerk jeweils ein Motor zugeordnet ist. Es werden insbesondere Servomotoren eingesetzt, um die erforderlichen Kräfte aufwenden zu können. Es können aber weniger Motoren eingesetzt werden. Dann ist aber zumindest ein schaltbares Getriebe erforderlich, um die gewünschten Drehungen an den Fahrwerken zu erhalten.
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Um die von den Motoren 24 ausgeübten Kräfte in Hub- oder Vortriebskräfte umwandeln zu können, ist ein Zugmittel 26, wie zum Beispiel eine Kette, ein Zahnriemen, etc., vorgesehen. Das Zugmittel 26 ist endlos umlaufend angeordnet. Die Umlenkung erfolgt über Umlenkelemente 28, wie zum Beispiel Umlenkrollen, Umlenkritzel bzw. -zahnräder, etc.
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In der Seitenansicht der 2, wobei man von außen auf den in der 1 links unten dargestellten Hubmechanismus 11 blickt, sind die Umlenkelemente 28 (noch) nicht gezeigt. Folgend wird der Aufbau eines erfindungsgemäßen Hubmechanismus 11 schichtweise erläutert werden, wobei die Schichten sich vom Inneren des Shuttles 10 nach außen aufbauen.
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Der Hubmechanismus 11 umfasst zwei Hubeinheiten 29, die mit dem endlos umlaufenden Zugmittel 26 Wechselwirken. Nachfolgend wird der Aufbau einer Hubeinheit 29 erläutert. Es versteht sich, dass diese Erläuterung für beide Hubeinheiten 29 gelten, die in den nachfolgenden Figuren gezeigt sind, wobei die Anordnung einzelner Komponenten spiegelbildlich bei den beiden Hubeinheiten 29 erfolgt. Konkret wird der Aufbau der in der 2 links dargestellten Hubeinheit 29 erläutert.
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Die (linke) Hubeinheit 29 weist eine Schwenkplatte bzw. Platte 30 auf, die in einem Zustand, wenn das Shuttle 10 in einen Kanal eingesetzt ist, im Wesentlichen in einer YZ-Ebene liegt. Die Schwenkplatte 30 ist gegenüber dem Fahrgestell 12 (vgl. 1) schwenkbar gelagert, wie es nachfolgend noch detaillierter erläutert werden wird. Die Schwenkplatte 30 weist eine Vielzahl von unterschiedlich dimensionierten Bohrungen 32 auf, die zur Aufnahme entsprechender Lager, Buchsen und Hülsen geeignet sind, um weitere Komponenten der Hubeinheit 29, wie zum Beispiel eine Umlenkeinrichtung 34, an der Schwenkplatte 30 (drehbar) zu befestigen.
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Die Umlenkeinrichtung 34 ist so angeordnet, dass ein Antriebsritzel 36, das auf einer (hier nicht näher bezeichneten) Abtriebswelle des Motors 24 sitzt, von zwei lose drehbaren Zahnrädern bzw. Losrädern 38, 40 umgeben ist. Das Losrad 38 ist frei drehbar in der Schwenkplatte 30 gelagert. Das Losrad 40 ist in einem Bügel 42 frei drehend gelagert. Der Bügel 42 verbindet das Losrad 38 mit dem Losrad 40 derart, dass das Losrad 40 um das Losrad 38 verschwenkt werden kann. Der Bügel 42 steht des Weiteren mit einem vorgespannten Federelement 44 in Verbindung, welches eine Kraft in der Y-Richtung ausübt, um den Bügel 42 im Uhrzeigersinn auf einer Kreisbahn um das Losrad 38 zu drehen. Dies wird jedoch dadurch verhindert, dass das Losrad 40 von dem unter Spannung stehenden Zugmittel 26, in welches das Losrad 40 eingreift, an Ort und Stelle gehalten wird. Das Zugmittel 26 wird von der Umlenkeinrichtung 34 in Form von einer Ω-Schleife (Omega-Schleife) um das Antriebsritzel 36 geführt, welches wiederum in das Zugmittel 26 eingreift. Auch das Losrad 38 greift in das Zugmittel 26 ein.
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Bezugnehmend auf 3 sind nun weitere Elemente der Hubeinheiten 29 bzw. des Shuttles 10 zusätzlich zu den bereits in der 2 gezeigten Komponenten veranschaulicht.
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Das Zugmittel 26 wird an den äußeren Punkten seines Umlaufs durch die Umlenkelemente 28, hier in Form von Zahnrädern, umgelenkt. Um zu verhindern, dass sich das untere Trum des Zugmittels 26 mit der Umlenkeinrichtung 34 stört, insbesondere bei Hubvorgängen, ist im Bereich der Umlenkrollen 28 am unteren Trum ein Niederhaltelement 46 vorgesehen.
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Des Weiteren sind im mittigen Bereich des Zugmittelumlaufs zwei lose drehende Zahnräder bzw. Losräder 48, 50 gezeigt, die lose drehbar am Fahrgestell 12 befestigt sind. Den Losrädern 48, 50 sind zu einer Außenseite liegende weitere Zahnräder 52 gegenüberliegend angeordnet. Mit Hilfe der Radsätze, die die Zahnräder 48, 52 bzw. 50, 52 aufweisen, wird das obere Trum des Zugmittels 26 niedergehalten. Dies erhöht die Spannung des Zugmittels 26 und verhindert ein Flattern des Zugmittels 26, insbesondere im Bereich des oberen Trums. Die Positionen der Losräder ist in Z-Richtung einstellbar, um die Spannung des Zugmittels 26 auf eine gewünschte Art und Weise zu verändern (vgl. Doppelpfeile in der 1).
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In den Verlängerungen der Achsen 56, 58 bzw. 62, 60, die im Wesentlichen in Querrichtung (X-Richtung) des Shuttles verlaufen, sitzen die Laufrollen 22 der Fahrwerke 18 bzw. 20 auf diesen Achsen. Dies ist in 4 durch die zusätzlich vorgesehenen Laufrollen 22 verdeutlicht. Das in der 4 links dargestellte Fahrwerk 18 weist die Laufrollen 22 auf, die auf den Achsen 56 und 58 sitzen. Auf diesen Achsen 56, 58 sitzen auch die im linken Teil der 3 gezeigten Zahnräder 28 bzw. 52. Ähnliches gilt für das rechts dargestellte Fahrwerk 20, wobei die Laufrollen 22 bzw. die Zahnräder 28, 52 auf den Achsen 60 und 62 sitzen.
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Des Weiteren weisen die Hubeinheiten 29 der 4 jeweils eine optionale, von außen aufgesetzte Abdeckplatte bzw. Platte 54 auf, die größtenteils deckungsgleich zur Schwenkplatte 30 ausgebildet ist. Die Abdeckplatte ist im Wesentlichen parallel zur Schwenkplatte 30 beabstandet orientiert. Die Abdeckplatte 54 weist unterschiedliche Bohrungen 54 auf, die unter anderem zur Aufnahme von hier nicht gezeigten Verbindungselementen, wie zum Beispiel Distanzbolzen oder -platten, geeignet sind. Die Abdeckplatte 54 weist ferner weitere Öffnungen auf, um zum Beispiel einen Zugriff auf das Federelement 44 zu ermöglichen bzw. um ein weiteres Lager für das Antriebsritzel 36 aufnehmen zu können.
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Wie in 5 gezeigt, weist die Hubeinheit 29 ferner einen Schwenkarmmechanismus 66 auf, der zumindest einen ersten Schwenkarm bzw. Arm 68 umfasst. Vorliegend ist jedoch auch ein zweiter Schwenkarm bzw. Arm 70 vorgesehen. Die Schwenkarme sind am Fahrgestell 12 schwenkbar angelenkt, um eine Schwenkbewegung ausführen zu können, wie es durch einen Pfeil 72 bzw. 74 angedeutet ist. Dazu ist der erste Arm 68 um eine Schwenkachse bzw. Achse 76 schwenkbar. Der zweite Arm 70 ist um eine Schwenkachse bzw. Achse 78 schwenkbar. Die Arme 68, 70 sind entlang den Achsen 76 bzw. 78 drehbar mit dem Fahrgestell 12 verbunden. Die Arme 68, 70 bilden jeweils ein Gelenk mit dem Fahrgestell 12, um sich um die Achsen 76 bzw. 78 drehen zu können.
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Der erste Arm 68 ist des weiteren an der Abdeckplatte 54 bzw. der Schwenkplatte 30 drehbar um eine Achse 80 angelenkt. Es versteht sich, dass die Abdeckplatte 54 nicht zwingend erforderlich ist und dass der erste Arm 68 auch direkt, d. h. ohne die Abdeckplatte 54, ein Gelenk mit der Schwenkplatte 30 bilden kann, indem z. B. eine entsprechende Hülse verwendet wird. Der erste Arm 68 weist hier im Wesentlichen einen L-förmigen Querschnitt auf. Ein kurzer Schenkel des L-förmigen Querschnitts weist an seinem außen liegenden Ende, d. h. einem der Achse 80 gegenüberliegenden Ende, eine Hubrolle 86 auf, deren Funktion nachfolgend noch genauer erläutert werden wird.
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Auch der zweite Arm 70 ist an der Abdeckplatte 54 bzw. der Schwenkplatte 30 angelenkt, damit er um eine Drehachse 82 drehbar ist.
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Virtuelle Verbindungslinien zwischen den Achsen 76, 78, 80 und 82 definieren im Wesentlichen ein Parallelogramm 71, wie es bei der in 5 rechts dargestellten Hubeinheit 29 gezeigt ist. Dieses durch die Arme 68, 70, das Fahrgestell 12 und die Abdeckplatte 54 und/oder die Schwenkplatte 30 gebildete Parallelogramm 71 erhöht die Stabilität der Hubeinheiten 29 bedeutend. Die Arme 68, 70 bewegen sich bei einer Betätigung der Hubeinheiten 29 parallel auf Kreisbahnen um die Achsen 76, 78 nach innen, wie es durch die Pfeile 72, 74 angedeutet ist. Die Hubrollen 86 vollziehen diese Kreisbahnbewegung nach und kommen idealerweise (in Y-Richtung) an einem höchsten Punkt zum Stehen, wie es nachfolgend im Zusammenhang mit 7 noch näher erläutert werden wird.
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Bezugnehmend auf 6 ist eine weitere, optionale Komponente des erfindungsgemäßen Hubmechanismus 11 gezeigt.
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Im Bereich der Zahnräder 48, 50 der 6 ist ein Stützarm bzw. Arm 88 vorgesehen, der um eine Schwenkachse 90 drehbar am Fahrgestell 12 befestigt ist. An seinem gegenüberliegenden Ende weist er ein weiteres Gelenk auf, das um eine Drehachse 92 drehbar ist und eine Verbindung zu einem Befestigungsblock 94 ermöglicht. Der Arm 88 ist nach oben schwenkbar, wie es mit Hilfe eines Hilfspfeils 93 verdeutlicht ist.
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Der Befestigungsblock 94 ist mit seiner Oberseite 96 starr mit der hier nicht dargestellten Ladebrücke 104 verbindbar.
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Der in 6 gezeigte Hubmechanismus befindet sich in einer abgesenkten Stellung. In 7 ist eine Hubstellung gezeigt, wobei sich die Hubeinheiten 29, und insbesondere die Hubrollen 86, in einer vertikalen Richtung nach oben bewegt haben, wie es durch die Hilfspfeile 102 angedeutet ist. Die Hubrollen 86 stehen mit der nicht dargestellten Ladebrücke 104 lose in Verbindung und gleichen eine horizontale Relativbewegung des Ladebrücke 104 gegenüber dem Fahrgestell 12 aus. Auch der Befestigungsblock bzw. Block 94 bewegt sich ebenfalls in Richtung des Pfeils 102 vertikal nach oben. Die Stellung der 7 entspricht der Stellung, wie sie in 9 gezeigt ist. In 9 ist die Ladebrücke 104 gezeigt, die auf den Hubrollen 86 beweglich gelagert aufliegt und starr mit dem Befestigungsblock 94 verbunden ist. Über den Block 94 ist die Ladebrücke 104 auch mit dem Fahrgestell 12 verbunden, so dass sie nicht vom Shuttle 10 herunterrollen kann. Die Ladebrücke 104 ist in 9 exemplarisch aus vier gefalzten Blechen 106 bis 112 gebildet. Des Weiteren sind in 9 exemplarisch drei Abdeckbleche gezeigt, die an der Hubbewegung nicht teilnehmen. Es versteht sich, dass wohl die Ladebrücke 104 als auch die Abdeckung 114 aus einem oder mehreren Teilen gebildet sein können.
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Die Hubmechanismen 11, 11' können durch eine weitere seitliche Abdeckung 115 nach außen verschlossen werden. Außerdem können seitliche Führungsrollen 116 vorgesehen werden, um eine Kollision zwischen dem Shuttle 10 und den Regalschienen zu vermeiden.
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Im Nachfolgenden wird die Funktionsweise, insbesondere ein Fahrbetrieb und ein Hub- bzw. Senkbetrieb erläutert werden.
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Wenn beide Motoren 24 des Hubmechanismus 11 in der gleichen Richtung betrieben werden, wird das Zugmittel 26 mittels der Antriebsritzel 36 entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn rotiert. Dreht sich das in 2 gezeigte Zugmittel 26 im Uhrzeigersinn oder gegen denselben, so fährt das Shuttle 10 nach rechts bzw. links. Die Motoren 24, die in der Darstellung der 3 im Schatten der Schwenkplatten 30 liegen, sind dazu vorzugsweise über eine nicht dargestellte Steuerung, die Teil des Shuttles 10 ist, miteinander synchronisiert. Das Zugmittel 26 liegt insbesondere im Bereich der Antriebsritzel 36 eng über einen längeren Abschnitt an den Antriebsritzeln 36 an und wird anschließend durch die Umlenkräder 28 umgelenkt.
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Um die Hubeinheiten 29 in die in 7 gezeigte Stellung zu verbringen, werden die Antriebe gegenläufig betätigt. Ausgehend von der 3 kann der Antrieb der linken Hubeinheit 29 im Uhrzeigersinn drehen, wohingegen der Antrieb der rechten Hubeinheit 29 gegen den Uhrzeigersinn dreht (vgl. nicht näher bezeichnete Rotationspfeile unterhalb der Antriebsritzel 36 in der 3). Bezüglich des oberen Trums ziehen also beide Antriebe das Zugmittel 26 nach außen und im inneren Bereich des Zugmittels 26 herrscht ein Kräftegleichgewicht, so dass sich das obere Trum im inneren Bereich zwischen den Antriebsritzeln 36 nicht bewegen kann. Da die Hubeinheiten 29 jedoch über die Achsen 76, 78 (vgl. 5) schwenkbar am Fahrgestell 12 angelenkt sind, kommt es zu einer kreisförmigen Schwenkbewegung der Hubeinheiten 29 selbst. Die Hubeinheiten 29 bewegen sich auf Kreisbahnen aufeinander zu, wie es in 5 durch die Pfeile 72 und 74 angedeutet ist. Die sich im Wesentlichen in X-Richtung (vgl. 1) erstreckenden Motoren 24 sind relativ zum Fahrgestell 12 beweglich gelagert, wie es in 1 durch nicht näher bezeichnete Doppelpfeile im Bereich der Motoren 24 angedeutet ist. Bildhaft gesprochen ”klettern” die Antriebsritzel 36 (vgl. 3) das Zugmittel 26 in Richtung der Losräder 38 hinauf. Die Hubeinheiten 29 bewegen sich dadurch aufeinander zu.
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Die in 6 gezeigten Seitenflächen 98 der Platte(n) 54 bzw. 30, die im Wesentlichen vertikal orientiert ist/sind, stoßen an im Wesentlichen vertikal orientierte Seitenflächen 100 von Anschlagseinheiten 64', die Fahrgestell-fest im Bereich der innenliegenden Laufrollen 22 angeordnet sind, an. Die Anschlagseinheiten 64' begrenzen somit die Schwenkbewegung der Hubeinheiten 29. Wenn die Schwenkbewegung beendet ist, befinden sich die Hubeinheiten 29 in der in 7 gezeigten Stellung.
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Die Hubrollen 86 befinden sich dann an einem höchsten Punkt und heben somit die in den 8 und 9 gezeigte Ladebrücke 104 maximal an. Aus der in der 7 gezeigten Stellung lässt sich das Shuttle 10 dann durch gleichläufige Betätigung der Antriebe wieder nach vorne oder hinten innerhalb des Kanals verfahren, und zwar mit einer Last auf der Ladebrücke 104. Wenn die Last abgestellt werden soll, werden die Motoren 24 wiederum gegenläufig betrieben. Das Antriebsritzel der linken Hubeinheit 29 wird gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Das Antriebsritzel der rechten Hubeinheit 29 wird im Uhrzeigersinn gedreht. Dann stoßen die außenliegenden Seitenflächen der Platte bzw. Platten 54 bzw. 30 an Anschlagseinheiten 64, die im Bereich der äußeren Laufrollen 22 Fahrgestell-fest vorgesehen sind.
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Es versteht sich, dass die optionalen Anschlagseinheiten 64 auch durch das Fahrgestell 12 selbst realisiert sein können. In diesem Fall stößt z. B. die Unterseite der Platte(n) 54 bzw. 30 an eine Oberseite eines Bodenelements, das zum Fahrgestell 12 gehört. Aufgrund der vorliegenden Erläuterung ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass das Fahrgestell 12 und die Platten 30 bzw. 54 der Hubeinheiten 29 aneinander angepasst sind, um entsprechende Anschläge zu bilden, die die Schwenkbewegung der Hubeinheiten 29 begrenzen.
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Ferner versteht sich, dass das Bereitstellen eines einzigen ersten Arms 68 pro Hubeinheit 29 ausreicht, um die Schwenkbewegung zu veranlassen. Auch die Form des ersten Arms 68 kann frei gewählt werden. Der hier gezeigte L-förmige Querschnitt kann zum Beispiel durch einen I-förmigen Querschnitt ausgetauscht werden. Die Hubrolle 86 kann dann in Verlängerung der Längsachse des Arms 68 vorgesehen werden.
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Die Schwenkbewegung aus der abgesenkten Stellung (6) in die Hubstellung (7) ist so konzipiert, dass die Längsachse des Arms 68 bzw. der Arme 68, 70 nicht parallel zu einer Vertikalen liegen, wie es durch eine Hilfslinie 101 für die rechte Hubeinheit 29 der 6 gezeigt ist. In dieser Stellung befinden sich die Arme 68, 70 in einem Totpunkt hinsichtlich der Vertikal- bzw. Hubbewegung entlang des Pfeils 102. Diese Stellung ist instabil, da leichte Bewegung bzw. Störkräfte dazu führen können, dass die Arme 68, 70 nach links oder rechts wegdrehen, was mit einer entsprechenden Absenkung der Ladebrücke 104 verbunden wäre. Die in der 7 gezeigte Stellung der Arme 68, 70 ist aber äußerst stabil. Ein Umschwenken in die abgesenkte Stellung (vgl. 6) ist ohne längere gegenläufige Betätigung der Motoren 24 unmöglich.
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Bezugnehmend auf 10 ist ein Blockdiagramm eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch gezeigt.
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In einem ersten Schritt S1 wird abgefragt, ob der Hubmechanismus angehoben/abgesenkt werden soll oder ob das Shuttle 10 innerhalb eines Kanals verfahren werden soll. In einem Schritt S2 wird entschieden, dass die Ladebrücke 104 des Shuttles 10 angehoben oder abgesenkt werden soll. Dazu werden die Antriebe im Schritt S2 entsprechend gegenläufig betrieben. Anschließend kehrt man zum Schritt S2 zurück. In der Abfrage S1 wird entschieden, das Shuttle 10 zu verfahren, werden die Antriebe in einem Schritt S3 gleichläufig betrieben. Anschließend kehrt man zum Schritt S1 zurück.
