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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ankoppeln eines Anhängers an ein Zugfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Insbesondere in größeren Fertigungseinrichtungen sind Transportsysteme mit Anhängern und Zugfahrzeugen bekannt, mittels denen zu verbauende Teile an die Bearbeitungs- und/oder Einbaustationen, zum Beispiel einem Fertigungsband, häufig zu verbringen sind. Die Zugfahrzeuge können beispielsweise fahrerlos entlang von im Boden verlegten Leiteinrichtungen bewegt werden.
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Aus der
DE 44 04 536 C1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Ankoppeln eines Anhängers an ein Zugfahrzeug bekannt. Demzufolge ist ein Kupplungselement des Anhängers in ein Kupplungsteil einführbar. Das Kupplungsteil erstreckt sich dabei kanalförmig von einem Seitenbereich bis zur Rückseite des Zugfahrzeugs. Aus der
US 3 722 921 A ist ebenfalls eine Einfädelschiene bekannt, die durch ein Winkeleisen, bestehend aus einem Basisabschnitt und einem nach oben abragenden Führungsschenkel, gebildet ist. Die Führungsschenkel wirken mit einem nach unten abragenden Kupplungsbolzen zusammen. Gleiches gilt auch für die aus der
US 3 565 459 A bekannten Vorrichtung.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine baulich besonders einfache Vorrichtung an einem Transportsystem vorzuschlagen, mittels der die Anhänger automatisch an das Zugfahrzeug ankoppelbar und gegebenenfalls abkoppelbar sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung beinhalten die Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Einfädelschiene fertigungstechnisch günstig im Wesentlichen durch Winkeleisen gebildet ist, deren nach oben abragende Führungsschenkel mit einem nach unten abragenden Kupplungsbolzen als Kupplungselement der Deichsel zusammenwirken. Des Weiteren weist die Einfädelschiene zumindest im Bereich der Anhängekupplung ein im Querschnitt etwa L-förmiges Deckblech auf, das das Kupplungselement der Deichsel unter Belassung eines für den Freigang der Deichsel erforderlichen Schlitzes nach oben übergreift und in der Einfädelschiene formschlüssig hält und ebenfalls ein Herausspringen des Kupplungselements aus der Einfädelschiene in baulich einfacher Weise ausschließt.
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Baulich einfach und besonders wirkungsvoll kann die Einfädelschiene in der Draufsicht gesehen winkelförmig ausgeführt sein, mit einem in Bezug zur Längsmittelachse des Zugfahrzeuges schräg nach hinten außen verlaufenden Abschnitt und einem anschließenden schräg nach hinten innen ausgerichteten Abschnitt, an den die Anhängekupplung anschließt. Daraus resultiert eine breite, zuverlässige Aufnahme des Kupplungselementes im ersten Abschnitt der Einfädelschiene und eine stabile Weiterführung des Kupplungselementes zur Anhängekupplung.
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Dabei kann in vorteilhafter Weise der nach außen geführte Abschnitt der Einfädelschiene mit einer in Fahrtrichtung des Zugfahrzeuges ragenden Polsterung versehen sein, um Verletzungen durch vorstehende Kanten auszuschließen.
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Des Weiteren kann die Anhängekupplung des Zugfahrzeuges einen Verriegelungsbolzen aufweisen, der axial verschiebbar ist und der in der Verriegelungsstellung quer in die Einfädelschiene einragt und den Kupplungsbolzen betriebssicher hält.
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Ferner kann in vorteilhafter Weise die Anhängekupplung mit dem Verriegelungsbolzen und der Betätigungseinrichtung zur manuellen Abkopplung des Anhängers über ein verriegelbares Schwenkgelenk abklappbar an der Einfädelschiene angeordnet sein. Damit kann neben einer automatischen Abkopplung bei Systemausfällen auch eine manuelle Abkopplung des Anhängers durchgeführt werden.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Kupplungsbolzen der Deichsel in der Verriegelungsstellung verdrehbar, in Längs- und/oder Hochrichtung aber formschlüssig gehalten sein, um zum Beispiel ein Herausspringen des Kupplungsbolzens aus der Einfädelschiene zuverlässig auszuschließen.
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Dazu kann bevorzugt in der Einfädelschiene ein federnd vorgespanntes Abweisblech mit einer Haltenase vorgesehen sein, das den Kupplungsbolzen der Deichsel an den Verriegelungsbolzen der Anhängekupplung heranführt und diesen in der Verriegelungsstellung hintergreift. Neben der Führungseigenschaft des Abweisbleches vermeidet die Haltenase zudem ein unerwünschtes Auflaufen des Anhängers zum Zugfahrzeug bei Verlangsamung oder Bodenunebenheiten.
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Zur Vermeidung von Kupplungsstößen und/oder Überlastungen wird zudem vorgeschlagen, dass die Deichsel des Anhängers in Zugrichtung federnd nachgiebig ausgeführt ist.
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Zur Fahrstabilisierung des Anhängers zum Beispiel in Kurven ist es vorteilhaft, wenn die Deichsel des Anhängers über ein Schwenkgelenk mit etwa senkrechter Schwenkachse am Anhänger angelenkt ist und die Deichsel durch federnde Mittel in einer definierten Position mit Bezug zur Längsmittelachse des Anhängers vorgespannt ist. Sogenannte Schlingerbewegungen des Anhängers können weitgehendst vermieden werden.
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Der Verriegelungsbolzen der Anhängekupplung zum Ankoppeln und Abkoppeln des Anhängers kann in besonders vorteilhafter Weise über eine steuerbare Betätigungseinrichtung betätigbar sein, wobei diese mittels eines am Zugfahrzeug vorgesehenen Sensors bei Auftreten eines definierten Signales durch entsprechende Betätigung des Verriegelungsbolzens den Anhänger abkoppelt. Der Sensor kann ein optischer Sensor sein, der gesteuert über eine am Boden angebrachte Kontrastfläche die Abkopplung des Anhängers an einer dazu vorgesehenen Parkstellung auslöst.
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Schließlich kann in bevorzugter Weise das Zugfahrzeug und der Anhänger Teil eines fahrerlosen Transportsystems sein, dessen Fahrwege durch ortsfeste Leiteinrichtungen festgelegt sind, wobei das Ankoppeln und Abkoppeln des Anhängers ohne Fahrtunterbrechung des Zugfahrzeuges durchführbar ist.
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Für den Fall, dass die Einfädelschiene über eine Seitenkontur des Zugfahrzeuges hinausragt, besteht die Gefahr, dass die Einfädelschiene während der Fahrt des Zugfahrzeugs unbeabsichtigt mit Gegenständen oder sonstigen Barrieren kollidiert. Für einen Kollisionsschutz kann daher der Einfädelschiene in Fahrtrichtung ein Stoßfängerquerträger vorgeschaltet sein, der Aufprallstöße aufnimmt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der beiliegenden, schematischen Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 bis 3 das Ankoppeln und Abkoppeln eines Anhängers an einem Zugfahrzeug eines fahrerlosen Transportsystems für eine Fertigungseinrichtung, mit einer an dem Zugfahrzeug angeordneten Einfädelschiene, die mit einem Kupplungselement der Deichsel des Anhängers zusammenwirkt;
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4 eine Draufsicht auf die Einfädelschiene des Zugfahrzeuges mit Darstellung des Ankoppelvorganges des Anhängers;
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5 eine Draufsicht auf die Anhängekupplung des Zugfahrzeuges mit einem federnd vorgespannten Abweisblech und einer Haltenase; und
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6 eine raumbildliche Ansicht der Anlenkung der Deichsel am Anhänger mit zur Vermeidung von Kupplungsstößen und Schlingerbewegungen angeordneten Federn und dem endseitigen Kupplungsbolzen.
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Die 1 bis 3 zeigen grob schematisch den Ablauf der Ankopplung und Abkopplung eines Anhängers 12 an ein Zugfahrzeug 10 eines automatischen, fahrerlosen Transportsystems in einer Fertigungseinrichtung, mittels dem an Bearbeitungs- und Montagestationen (nicht dargestellt) Teile anlieferbar sind.
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Das Zugfahrzeug 10 an sich bekannter Bauart ist angetrieben und gelenkt über eine elektrische Steuerungseinrichtung 14, die auf einer Plattform 16 des Zugfahrzeuges 10 oberhalb von nicht ersichtlichen Rädern angeordnet ist. Nach Maßgabe von Steuerungsparametern der Fertigungssteuerung fährt das Zugfahrzeug 10 entlang von im Boden der Fertigungseinrichtung verlegten Leiteinrichtungen 18, die einen definierten Fahrweg des Zugfahrzeuges 10 vorgeben.
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Der Anhänger 12, zum Beispiel ein Kommisionierwagen, ist an einem definierten Parkplatz der Leiteinrichtung 18 abgestellt und entsprechend mit Teilen beladen, die ebenfalls auf einer ausgebildeten Plattform 20 des mit Rädern versehenen Anhängers 12 angeordnet sind. Der Anhänger 12 ist mit einer am Anhänger 12 angelenkten Deichsel 22 verbunden, an deren freiem Ende ein Kupplungselement bzw. ein nach unten abragender Kupplungsbolzen 24 ausgebildet ist.
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Am Zugfahrzeug 10 an dessen Plattform 16 ist eine seitlich abragende Einfädelschiene 26 befestigt, die nach hinten zu in eine Anhängekopplung 28 übergeht.
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Wie die 2 zeigt, ist die im Detail noch näher zu beschreibende Einfädelschiene 26 so ausgerichtet, dass sie beim Abfahren des Zugfahrzeuges 10 auf der eine Kurve beschreibenden Leiteinrichtung 18 den Kupplungsbolzen 24 aufnimmt und nach hinten der mittig des Zugfahrzeuges 10 positionierten Anhängekopplung 28 zuführt. In der Anhängekupplung 28 wird der Kupplungsbolzen 24 verriegelt; der Ankoppelvorgang ist vollzogen.
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Gemäß 3 befördert das Zugfahrzeug 10 den angekoppelten Anhänger 12 an die gewünschte Position in der Fertigungseinrichtung bzw. zu den Bearbeitungs- oder Montagestationen.
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An dieser Position der Fertigungseinrichtung ist an der Leiteinrichtung 18 eine farbige Konstrastfläche 30 am Boden angebracht, die beim Überfahren durch das Zugfahrzeug 10 über einen optischen Farbsensor 32 und über die Steuerungseinrichtung 14 automatisch den Anhänger 12 abkoppelt. Alternativ zum Farbsensor 32 kann auch jeglicher anderer Sensor, etwa ein induktiver Sensor, zum Einsatz kommen.
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Sowohl das Ankoppeln 2) als auch das Abkoppeln 3) des Anhängers 12 vom Zugfahrzeug 10 erfolgt ohne Fahrtunterbrechung des Zugfahrzeuges 10 und ohne jegliche manuelle Betätigung.
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Die 4 zeigt die Einfädelschiene 26 des Zugfahrzeuges 10 im Detail. Wie ersichtlich ist, ist die Einfädelschiene 26 etwa rechtwinkelig ausgeführt und weist einen nach außen hinten ragenden Abschnitt 26a und einen nach innen hinten ragenden Abschnitt 26b auf, die z. T. seitlich außerhalb der Plattform 16 liegen.
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Die Abschnitte 26a, 26b sind jeweils durch Winkeleisen gebildet, mit jeweils einem nach oben ragenden Führungsschenkel 26c und einem etwa horizontal ausgerichteten Basisschenkel 26d. Der Abschnitt 26b endet in die noch zu beschreibende Anhängekupplung 28. An dem nach vorne ragenden Basisschenkel 26d des Abschnittes 26a ist eine nur teilweise dargestellte Polsterung 70 bzw. Abdeckung als Kantenschutz angebracht.
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Die Einfädelschiene 26 ist mittels nicht näher dargestellter Schraubverbindungen an der Plattform 16 des Zugfahrzeuges 10 befestigt.
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In dem hinteren Abschnitt 26b der Einfädelschiene 26 ist ferner an der Plattform 16 ein im Querschnitt etwa L-förmiges Deckblech 34 befestigt, das zunehmend den Basisschenkel 26d des Abschnittes 26b unter Belassung eines für den Freigang der Deichsel 22 erforderlichen Schlitzes 26e überdeckt.
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Die Ankopplung des Anhängers 12 erfolgt im Detail wie folgt: Fährt das Zugfahrzeug 10 wie aus 1 ersichtlich an dem Anhänger 12 bzw. an der Deichsel 22 mit dem Kupplungsbolzen 24 vorbei, wobei die Deichsel 22 etwa in Höhe der Plattform 16 des Zugfahrzeuges 10 angestellt ist (konstruktiv so festgelegt), so gerät der Kupplungsbolzen 24 in Kontakt mit dem aufrageden Führungsschenkel 26c des Abschnittes 26b der Einfädelschiene 26 und wird dieser nunmehr i Richtung des Pfeiles 38 nach hinten bis zum Erreichen der Anhängekopplung 28, in der er verriegelt wird. Durch das angeordnete Deckblech 34 kann der Kupplungsbolzen 24 nicht nach oben aus der Einfädelschiene 26 herausgleiten.
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Die 5 zeigt die Anhängekupplung 28 im Detail, wobei in der dargestellten Draufsicht das Deckblech 34 entfernt ist.
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Die Anhängekupplung 28 setzt sich im wesentlichen zusammen aus einem über die Steuerungseinrichtung 14 ansteuerbaren Elektromotor 40, der einen quer zum Abschnitt 26b der Einfädelschiene 26 verlaufenden Verriegelungsbolzen 42 betätigt. In der angekoppelten Position des Anhängers 12 liegt dessen Kupplungsbolzen 24 an dem Verriegelungsbolzen 42 in Zugrichtung formschlüssig an.
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Zur exakten Justierung und entgegen der Zugrichtung formschlüssigen Halterung des Kupplungsbolzens 24 Ist an dem Abschnitt 26b der Einfädelschiene 26 ein Abweisblech 44 mit einer ebenfalls quer ausgerichteten Haltenase 46 angeordnet. Das Abweisblech 44 mit der Haltenase 46 ist auf einer an dem Basisschenkel 26d befestigten Grundplatte 48 schwenkbar gelagert und mittels einer Schraubendruckfeder 50 gegen den Führungsschenkel 26c federnd vorgespannt.
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Das Abweisblech 44 stellt sicher, dass der Kupplungsbolzen 24 beim Einlaufen in die Anhängekupplung 28 zuverlässig an dem Führungsschenkel 26c zur Anlage kommt, wobei das Abweisblech 44 entsprechend zurückfedern kann. Nach dem Einlaufen des Kupplungsbolzens 24 in den Freiraum zwischen dem Elektromotor 40 und dem Führungsschenkel 26c federt das Abweisblech 44 in die gezeichnete Ausgangslage zurück, wodurch nunmehr die Haltenase 46 den Kupplungsbolzen 24 hintergreift bzw. entgegen der Fahrtrichtung formschlüssig hält (Auflaufsicherung für den Anhänger 12).
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Beim Abkoppeln des Anhängers 12 wird der Verriegelungsbolzen 42 durch den Elektromotor 40 zurückgezogen; der Kupplungsbolzen 24 kann dementsprechend nach hinten unbehindert aus der Einfädelschiene 26 herausgleiten.
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An der Anhängekupplung 28 ist ein etwa vertikal ausgerichtetes Schwenkgelenk 52 mit einer nicht dargestellten Verriegelung vorgesehen, mittels dem die Anhängekupplung 28 zur manuellen Abkopplung des Anhängers 12 von der Einfädelschiene 26 abklappbar ist.
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In der 6 schließlich ist die gelenkige Verbindung zwischen der Deichsel 22 des Anhängers 12 und einem am Anhänger 12 höhenverstellbar angebrachten Befestigungswinkel 54 im Detail dargestellt.
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Zunächst ist dazu ein Deichselgelenk 56 vorgesehen, mit einer vertikal ausgerichteten Lagerbuchse 58, die auf einem am Befestigungswinkel 54 fest angeordneten Lagerzapfen (nicht ersichtlich) drehbar gelagert und axial gehalten ist.
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An die Lagerbuchse 58 sind zwei parallel zueinander ausgerichtete Schenkel 60 eines im Querschnitt U-förmigen Halteteiles befestigt, zwischen denen ein fest eingesetzter Ankerbolzen 62 und ein in Langlochführungen 60a in Zugrichtung verschiebbarer Lagerbolzen 64 vorgesehen ist.
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Auf dem Lagerbolzen 64 ist über ein gabelförmiges Endstück 22a die Deichsel 22 um die etwa horizontale Achse des Lagerbolzens 64 schwenkbar gelagert. Die Deichsel 22 stützt sich dabei zur Sicherstellung einer definierten Höhe des Kupplungsbolzens 24 an der Basisplatte 61 des Halteteiles ab. Gegebenenfalls kann dazu in die Basisplatte eine vertikal nach oben abragende Einstellschraube (nicht dargestellt) vorgesehen sein.
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Der Lagerbolzen 64 ist mittels einer am Ankerbolzen 62 eingehängten Zugfeder 66 entgegen der Zugrichtung in den Langlochführungen vorgespannt. Die Zugfeder 66 ist so ausgelegt, dass beim Ankoppeln des Anhängers 12 auftretende Kupplungsstöße gedämpft bzw. aufgefangen werden.
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Ferner sind an dem Deichselgelenk 56 Schraubenzugfedern 68 (nur angedeutet) angeordnet, die in der Draufsicht gesehen etwa V-förmig verlaufend an der Basisplatte 61 und an dem Befestigungswinkel 54 oder an einer anderen geeigneten Stelle verankert sind und die die Deichsel 22 in eine etwa in der Längsmittelachse des Anhängers 12 liegende Position vorspannen. Die Federn 68 dienen insbesondere zur Stabilisierung des Anhängers 12 zur Vermeidung von Schlingerbewegungen beim Durchfahren von Kurven.
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Die Deichsel 22 kann zur Einstellung von Bewegungsabläufen bei automatischen Ankoppeln und/oder Abkoppeln des Anhängers 12 in ihrer wirksamen Länge vom Lagerbolzen 64 zum Kupplungsbolzen 24 verstellbar sein. Zum Beispiel können Abschnitte der Deichsel 22 telekopisch ineinander verschiebbar angeordnet und mittels diese Abschnitte fest verbindende Schrauben einstellbar sein.
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In den 1 bis 3 weist der von den Leiteinrichtungen 18 vorgegebene Fahrtweg des Zugfahrzeugs 10 zwei zueinander parallele sowie seitlich versetzte lineare Teilstrecken auf, die über eine in etwa S-förmige Kurvenstrecke miteinander verbunden sind. Bei Durchfahrt der Kurvenstrecke fädelt die Deichsel 22 des Anhängers 12 in die Einfädelschiene 26 des Zugfahrzeugs 10 ein. Alternativ zum gezeigten Fahrtweg kann dieser auch durchgehend geradlinig am Anhänger 12 vorbeigeführt werden. Um ein einwandfreies Einfädeln zu gewährleisten, muss in diesem Fall der Anhänger 12 entsprechend in Schrägstellung am Fahrtweg des Zugfahrzeugs 10 angeordnet werden.
