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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Schienensystem für eine
kraftbetriebene Palettenfördereinrichtung bereit. Darüber
hinaus stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren bereit zum
Betreiben einer Weiche eines Schienensystems für eine kraftbetriebene
Palettenfördereinrichtung. Die vorliegende Erfindung verwendet
eine Weicheneinrichtung zum Umschalten zwischen m alternativen Wegstrecken,
worin m ≥ 2, und ermöglicht es dem Fahrzeug, sich
nach dem Umschalten kontinuierlich über die Weiche zu bewegen.
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Hintergrund der Erfindung
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Kraftbetriebene
Palettenfördereinrichtungen sind bekannt. Kraftbetriebene
Palettenfördereinrichtungen können zum Beladen
oder Entladen von Lastkraftwagen und Anhängern mit Produkten
auf Paletten oder in Behältern verwendet werden. Kraftbetriebene
Palettenfördereinrichtungen können ein Fahrzeug
und ein Schienensystem, das die Wegstrecken, auf denen das Fahrzeug
sich bewegen kann, definiert, umfassen.
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Konventionelle
Schienensysteme für eine kraftbetriebene Palettenfördereinrichtung
können Weicheneinrichtungen aufweisen, um es dem Fahrzeug
zu ermöglichen, sich auf alternativen Wegen zu bewegen.
US 4 498 399 beschreibt
eine Freistrecken-Weichenanordnung für kraftbetriebene
und freie Laufwagen-Fördereinrichtungen, worin die freie Strecke
zwei Schienen aufweist. Es wurden zwei andere Arten von Weicheneinrichtungen
in Betracht gezogen, nämlich eine Quadro-Weiche und eine
Drehweiche.
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Eine
Quadro-Weiche, wie in 4 dargestellt, wird betrieben,
indem man zuerst das Fahrzeug auf der Weiche so positioniert, dass
drehbare Räder des Fahrzeugs an drehbaren Schienenabschnitten
plaziert werden. Danach werden die drehbaren Schienenabschnitte
unabhängig so gedreht, dass die Räder des Fahrzeugs
längs der neuen Wegstrecke orientiert und dort hin geführt
werden.
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Eine
Drehweiche, wie in 5 dargestellt, wird ebenfalls
betrieben, indem man zuerst das Fahrzeug auf der Weiche so positioniert,
dass das Fahrzeug als Ganzes auf einem drehbaren Drehtisch gedreht
werden kann. Danach wird der drehbare Drehtisch so gedreht, dass
das Fahrzeug längs der neuen Wegstrecke orientiert und
dort hin geführt wird.
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Beide
Weicheneinrichtungen sind insofern unbefriedigend, weil sich das
Fahrzeug nicht kontinuierlich ohne Halt über die Weicheneinrichtung
bewegen kann. Als Konsequenz führt die Gegenwart einer Weicheneinrichtung
zu einer Beschränkung der maximalen Geschwindigkeit, mit
der eine kraftbetriebene Palettenfördereinrichtung eine
Aufgabe erfüllen kann. Durch die Weicheneinrichtung auferlegte
Beschränkungen sind sogar noch größer
in Fällen, in denen mehr als ein Umschalten pro Lauf der
kraftbetriebenen Palettenfördereinrichtung erforderlich
ist.
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Konventionelle
Weicheneinrichtungen erfordern ferner beträchtlichen Raum.
Darüber hinaus unterliegen Fahrzeuge, die einer häufigen
Beschleunigung/Verlangsamung unterworfen werden, einem erhöhten
Verschleiß und einem früheren Versagen, weshalb
die Wartungskosten hoch sind.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Aufgabenstellung
der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Schienensystems für
eine kraftbetriebene Palettenfördereinrichtung, das es
dem Fahrzeug ermöglicht, sich über die Weicheneinrichtung
kontinuierlich ohne Halt zu bewegen, wobei die Weicheneinrichtung
verringerte Raumerfordernisse aufweist und Fahrzeuge während
des Umschaltens nicht einer Beschleunigung/Verlangsamung unterwirft,
wodurch der Verschleiß verringert und ein frühes
Versagen des Fahrzeugs und hohe Wartungskosten vermieden werden.
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Diese
Aufgabenstellung wird gemäß der vorliegenden Erfindung
gelöst durch ein Schienensystem für eine kraftbetriebene
Palettenfördereinrichtung, das alternative Wege für
ein Fahrzeug aufweist, das sich entlang einer elektrischen Kabelführung
bewegt, die auf mindestens einer von n parallelen Schienen, die
eine Wegstrecke definieren, vorgesehen ist, worin n ≥ 2
ist, wobei das Schienensystem charakterisiert ist durch eine Weicheneinrichtung zum
Wechseln zwischen m alternativen Wegstrecken, worin m ≥ 2,
und die es dem Fahrzeug ermöglicht, sich nach dem Umschalten
kontinuierlich über die Weiche zu bewegen, wobei die Weicheneinrichtung
umfasst
- (a) einen ersten Stellmechanismus zum
selektiven Positionieren von (m·n) starren Schienenabschnitten,
die die Distanz zwischen Schienenenden, die optional Kabelenden
halten, überbrücken bei
- (i) n Verbindungspunkten, wo die n parallelen Schienen jeder
der m alternativen umzuschaltenden Wegstrecken zusammenlaufen, und
- (ii) (m·n) Weiterführungspunkten, wo jeder
umzuschaltende alternative Weg stromab von den Verbindungspunkten
wegläuft, und
- (b) einen zweiten Stellmechanismus zum selektiven Positionieren
von [m(n – 1)] starren Schienenabschnitten, die die Distanz
zwischen optional Kabelenden-haltenden Schienen enden an Weichenabschnitten überbrücken,
wo jeder alternative umzuschaltende Weg stromabwärts von
den entsprechenden Weiterführungspunkten unterbrochen ist,
wobei
das Positionieren von n starren Schienenabschnitten durch den ersten
Stellmechanismus und das Positionieren von (n – 1) starren
Schienenabschnitten durch den zweiten Stellmechanismus eine Wegstrecke
bereitstellt, die es dem Fahrzeug ermöglicht, sich kontinuierlich über
die Weiche entlang des elektrischen Kabelwegs, der an mindestens
einer der die Wegstrecke definierenden n parallelen Schienen vorgesehen
ist, zu bewegen.
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Darüber
hinaus wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein
Verfahren zum Betrieb einer Weiche eines erfindungsgemäßen
Schienensystems für eine Palettenfördereinrichtung,
das die Stufen umfasst
- (a) Auswählen
eines von n alternativen Wegen,
- (b) Positionieren von n starren Schienenabschnitten zum Überbrücken
der Distanz zwischen
- (i) n Verbindungspunkten, wo die m alternativen umzuschaltenden
Wegstrecken zusammenlaufen, und
- (ii) n Weiterführungspunkten der ausgewählten Wegstrecke
stromab von den Verbindungspunkten,
- (c) Positionieren von n – 1 starren Schienenabschnitten
zum Überbrücken der Distanz zwischen optional
Kabelenden-haltenden Schienenenden an Weichenabschnitten, wo jeder
alternative umzuschaltende Weg stromabwärts von den entsprechenden
Weiterführungspunkten unterbrochen ist,
wodurch die
ausgewählte Wegstrecke bereitgestellt wird, die es dem
Fahrzeug ermöglicht, sich entlang eines elektrischen Kabels,
das entlang mindestens einer von den ausgewählten Weg definierenden
n parallelen Schienen vorgesehen ist, zu bewegen.
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Beschreibung der Figuren
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1 zeigt
die Draufsicht auf eine spezifische Ausführungsform des
Schienensystems, bei dem der erste und zweite Stellmechanismus so
positioniert ist, um es einem Fahrzeug zu ermöglichen, sich
entlang eines entlang mindestens einer der parallelen, den Weg A
definierenden Schienen vorgesehenen elektrischen Kabels zu bewegen.
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2 zeigt
eine Draufsicht auf das in 1 gezeigte
Schienensystem, das so eingestellt ist, dass der erste und zweite
Stellmechanismus so positioniert ist, um es einem Fahrzeug zu ermöglichen,
sich entlang eines entlang mindestens einem der den Weg B definierenden
parallelen Schienen vorgesehenen elektrischen Kabels zu bewegen.
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3 zeigt
eine orthographische Projektion des in 1 gezeigten
Schienensystems, das so eingestellt ist, dass die starren Schienenabschnitte
des ersten Stellmechanismus den Weg B selektiv definieren, mit der
Ausnahme, dass der zweite Stellmechanismus nicht umgeschaltet wurde,
um es einem Fahrzeug zu ermöglichen, sich durch den Weichenabschnitt
und weiter entlang des Weges B zu bewegen.
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4 zeigt
eine Quadro-Weiche des Standes der Technik.
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5 zeigt
eine Drehweiche des Standes der Technik.
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Detaillierte Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Schienensystem für eine
kraftbetriebene Palettenfördereinrichtung. Das Schienensystem
weist alternative Wege für ein Fahrzeug auf, das eine Palette
entlang der Schienen befördert. Ein Weg bedeutet allgemein eine
Verbindung zwischen einem Ausgangspunkt eines Fahrzeugs und einem
Bestimmungspunkt des Fahrzeugs, die durch Schienen bereitgestellt
wird.
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Die
kraftbetriebene Palettenfördereinrichtung kann mit einer
Palette beladen sein oder nicht. Das Fahrzeug befördert
eine Palette, entweder beladen oder leer, auf einem Weg des Schienensystems. Die
Palette kann entlang des Schienensystems durch Verwendung von Rädern
mit verringertem Reibungswiderstand befördert werden. Die
Räder können an dem Fahrzeug mittels eines Fahrgestell-
oder Lagersystems und/oder an den Schienen befestigt sein, wodurch
sie als Rollen oder Gleiträder funktionieren. Die Räder
dienen zusätzlich dazu, das Fahrzeug entlang der Schienen
zu führen und/oder die Beförderung der Palette
zu bewirken.
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Das
Fahrzeug wird durch elektrische Energie betrieben, wobei ein Elektromotor
oder -motoren Energie in eine Bewegung des Fahrzeugs in einer bestimmten
Richtung entlang eines alternativen Weges der kraftbetriebenen Palettenfördereinrichtung
umwandeln. Der Motor kann am Fahrzeug angebracht sein, wobei alle
oder eine Auswahl der Räder des Fahrzeugs durch den Motor
angetrieben werden. In dem Fall, in dem die Fördereinrichtung
ein Schienensystem mit an den Schienen angebrachten Rädern (Rollen)
aufweist, können die Motoren statt dessen am Schienensystem
angebracht sein, um alle oder eine Auswahl der Räder der
Schienen anzutreiben.
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Das
Schienensystem umfasst alternative Wege für ein Fahrzeug,
das sich entlang eines elektrischen Kabels bewegt. Das elektrische
Kabel ist an mindestens einer von n parallelen Schienen, die eine Wegstrecke
definieren, vorgesehen, wobei n ≥ 2. Eine Wegstrecke wird
somit durch zwei oder mehrere parallele Schienen definiert, von
denen mindestens eine ein elektrisches Kabel trägt. Wenn
n = 2, weist die Wegstrecke zwei parallele Schienen auf, von denen
entweder eine oder beide ein elektrisches Kabel tragen können.
Das elektrische Kabel ist ein Kabel, das dazu fähig ist,
elektrischen Strom zu leiten. Der elektrische Strom kann verwendet
werden, um entweder eine Information zu übertragen, oder
um Energie zum Antrieb der Fördereinrichtung zu liefern.
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Das
elektrische Kabel weist somit einen elektrisch leitfähigen
Draht auf, entweder in Form eines Volldrahts oder von Litzen. Der
elektrisch leitfähige Draht weist ein Metall auf, ausgewählt
aus der Liste, die Kupfer, Aluminium, Gold und Silber umfasst, entweder
allein oder in Kombination. Der Draht kann mit einem elektrisch-isolierenden
Material, wie z. B. Polyethylen oder Polyvinylchlorid, ummantelt
sein. Um das Kabel zu schützen, kann eine weitere Ummantelung
mit Mineralisolierung, Glasfaserummantelung, helikalem Stahlband,
Aluminiumummantelung, Bleiummantelung, Bronzedrahtgeflecht oder
Stahldrahtgeflecht verwendet werden. Alternativ können
mehrere Drähte, jeder optional isoliert, in dem elektrischen
Isoliermantel vorhanden sein.
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Die
Schienen des Schienensystems umfassen fixierte (nicht bewegbare)
Abschnitte einer Schiene, sowie die starren Schienenabschnitte des ersten
und zweiten Stellmechanismus, die selektiv so positioniert sein
können, um die fixierten Abschnitte der Schiene zu überbrücken.
Die fixierten Abschnitte der Schiene können definiert werden
als solche Schienen, die nicht starre Schienenabschnitte des ersten
oder zweiten Stellmechanismus sind. Ein selektives Positionieren
der starren Schienenabschnitte des ersten und zweiten Stellmechanismus
auf eine Weise, um n parallele Schienen, die eine Wegstrecke definieren,
zu umfassen, ergibt die Schienen des Schienensystems, die ein Mittel
zum Befördern und Führen des Fahrzeugs auf einer
Wegstrecke des Schienensystems umfassen. Die Schienen können zusätzlich
mindestens einen Teil der Mittel zum Antreiben des Fahrzeugs aufweisen,
wie z. B. die Zahnstange eines Zahnstangengetriebes. Die Schienen können
ferner ein Mittel zum Leiten von Elektrizität aufweisen,
wie z. B. ein elektrisch-leitfähiges ”dritte Schiene”-System
zur Elektrifizierung des Schienensystems.
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Material,
das für die Konstruktion der Schienen geeignet ist, umfasst
Metalle, Legierungen und Polymere, einzeln oder in Kombination verwendet. Die
Schienen können irgendeines der Metalle, ausgewählt
aus Eisen, Kupfer, Aluminium, Zinn, Zink, Titan, Blei, Mangan, Chrom,
Vanadium und Wolfram, entweder einzeln oder in Kombination, aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform können die Schienen
irgendeine der Legierungen, ausgewählt aus Stahl, Messing,
Bronze, Hastelloy, Electrum, Cupronickel und Duralumin, aufweisen.
Optional können die Schienen ein Polymer aufweisen, wie
z. B. Polyethylen, Polystyrol, Nylon und Teflon, entweder einzeln
oder in Kombination. Besondere Kombinationen dieser Materialien
als Verbundkörper, Laminate, Imprägnate oder beschichtete
Materialien können verwendet werden, um Schienen mit spezifischen
Eigenschaften bereitzustellen. Die Schienen können z. B.
ein Hybridmaterial, wie z. B. mit Aluminium laminierten Stahl, aufweisen,
das nicht nur dazu fähig ist, den beim Befördern
und Führen eines Fahrzeugs entlang alternativer Wegstrecken
auftretenden Belastungen zu widerstehen, sondern auch hoch leitfähig
ist. Alternativ können die Schienen Eisen oder Stahl aufweisen,
das mit Teflon beschichtet oder laminiert ist, um Reibung und Abrieb
zu verringern. Alternativ können die Schienen ein elektrisch
leitfähiges Material, wie z. B. Messing, oder ein mit Metall beschichtetes
Polymer, aufweisen, um selbst eine elektrische Kabelführung
entlang der Wegstrecke zu bilden.
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Jede
Schiene kann ein Profil aufweisen, das im Querschnitt eine bestimmte
Form aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform kann
der Querschnitt eine I-(oder H-)Form, eine T-Form, eine L-Form,
eine U-Form oder eine rechtwinklige Form sein. Es können
Variationen von diesen Profilen, entweder einzeln oder in Kombination,
verwendet werden, wie z. B. die asymmetrischen I-Balken-, Flachboden-,
Doppelkopf-, Einzelparallel-, Parallel-, Rillen-, Breitfuß-
oder Hohlschienenprofile. Besonders bevorzugt ist die Ausführungsform,
in der die Schiene einen I-förmigen Querschnitt aufweist.
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Der
eine Wegstrecke definierende Schienenweg umfasst parallele Schienen.
Parallele Schienen sind Schienen, die von einander in gleichem Abstand sind
(worin der minimale Abstand zwischen den Schienen entlang der Länge
der Schienen an jeder Stelle im wesentlichen der gleiche ist). Das
Schienensystem der vorliegenden Erfindung weist mindestens zwei
alternative Wegstrecken auf, von denen jede mindestens zwei parallele
umzuschaltende Schienen aufweist. Jede Schiene weist mindestens zwei
fixierte Abschnitte, optional mit mindestens einem beweglichen Abschnitt
(starrer Schienenabschnitt) verbunden, auf, der an einem Stellmechanismus
des Schienensystems befestigt ist.
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Das
Schienensystem ist durch eine Weicheneinrichtung charakterisiert.
Die Weicheneinrichtung (eine Schienenweiche oder Schienenverbindung)
dient zum Umschalten zwischen m alternativen Wegstrecken, worin
m ≥ 2. Wenn m = 2, ermöglicht es das Schienensystem
der kraftbetriebenen Palette entlang eines von zwei alternativen
Wegstrecken stromabwärts von einer bestimmten Position entlang
der umzuschaltenden Wegstrecke befördert zu werden. Wenn
m = 3 oder größer, kann auf ähnliche
Weise einer von drei oder mehr alternativen Wegstrecken stromabwärts
von einer bestimmten Position entlang der Wegstrecke ausgewählt
werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform kann das erfindungsgemäße
Schienensystem ein Mittel zum Bestimmen der Position eines Fahrzeugs
und Übermitteln der Position an eine Kontrolleinrichtung aufweisen.
Die Auswahl einer bestimmten Wegstrecke und die Kontrolle des Schienensystems
kann manuell oder automatisch erreicht werden. In dem Fall, in dem
das Schienensystem automatisch kontrolliert wird, kann eine programmierbare
Verknüpfungssteuerung (programmable logic controller (PLC))
verwendet werden. Die PLC kontrolliert elektronisch, wie individuelle
Abschnitte des Schienensystems mit dem Fahrzeug zusammen wirken,
und somit die Palette befördert wird. Im einzelnen steuert die
PLC die Positionierung des ersten und des zweiten Stellmechanismus
in Relation zum Fahrzeug. Darüber hinaus steuert die PLC
die Bewegung und Positionierung des Fahrzeugs in Relation zum Schienensys tem.
Die PLC kann ein Fahrzeug durch mehrere erfindungsgemäße
Schienensysteme befördern. Darüber hinaus kann
die PLC mehrere Fahrzeuge entweder durch ein individuelles Schienensystem oder
mehrere Schienensysteme der Erfindung befördern.
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Die
elektronische Steuerung im Hinblick darauf, wie individuelle Abschnitte
des Schienensystems mit dem Fahrzeug zusammen wirken, kann unter
Verwendung von Schienen erreicht werden, die elektrischen Strom
leiten können. Die Bewegung des Fahrzeugs kann auch einen
elektrischen Strom hervorrufen. Der elektrische Strom kann entlang
der Schiene übertragen werden und so eine Information im
Hinblick auf die Stellung des Fahrzeugs auf der Wegstrecke liefern.
Alternativ kann die Schiene Strom führen, um den Stellmechanismus
anzutreiben und/oder das Fahrzeug anzutreiben.
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Die
Auswahl einer bestimmten Wegstrecke wird durchgeführt,
bevor das Fahrzeug die alternativen Wegstrecken erreicht. Die Weiche
zum Umschalten zwischen m alternativen Wegstrecken, worin m ≥ 2,
ermöglicht es dem Fahrzeug, sich nach dem Umschalten kontinuierlich über
die Weichen zu bewegen. Es wird somit eine Wegstrecke, die es dem Fahrzeug
ermöglicht, sich über die Weiche auf mindestens
einem von n parallelen Schienenwegen, die die Wegstrecke definieren,
bereitgestellt, bevor das Fahrzeug die Weiche erreicht. Mit einem
stromabwärts vom Fahrzeug durchgeführten Umschalten muss
das Fahrzeug für die stattfindende Auswahl weder anhalten
noch sich verlangsamen.
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Im
Vergleich dazu benötigen konventionelle Umschaltverfahren,
wie z. B. das der Quadro-Weiche oder Drehweiche (4 bzw. 5),
dass das Fahrzeug an der Weiche anhält, um eine Auswahl
für den Weg zu treffen, bevor es sich entlang dieses bestimmten
Weges bewegt. Dies ergibt nicht nur als Ergebnis der Zeit, die für
das Umschalten erforderlich ist, sondern auch der Zeit, mit der
Beschleunigung/Verlangsamung verbunden ist, einen hohen Zeitverlust.
Mit der vorliegenden Erfindung wird somit ein Schienensystem bereitgestellt,
das Zeit spart, und deshalb mit größerer Fördereffizienz
arbeitet.
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Umschaltverfahren,
wie z. B. das der Quadro-Weiche oder Drehweiche, haben außerdem
den Nachteil, dass die für die Beschleunigung/Verlangsamung
benötigten Kräfte zu einem Verschleiß am
Vehikel und den Schienen führt. Zusätzlich können
die mit dem Umschalten verbundenen Kräfte, während das
Fahrzeug auf der Weiche im stationären Zustand ist, zu
einem erhöhten Verschleiß des Umschaltmechanismus
führen. Die vorliegende Erfindung überwindet solche
Nachteile, indem sie die Notwendigkeit zum Anhalten und Starten
des Fahrzeugs überflüssig macht, und indem sie
das Umschalten und somit die Bereitstellung einer Wegstrecke bewirkt,
bevor das Fahrzeug die Weiche erreicht. Deshalb wird nicht nur die
Lebensdauer des Schienensystems, sondern auch des Fahrzeugs und
der Schienen, sowie der damit verbundenen Mittel zum Betreiben des
Schienensystems und des Fahrzeugs erhöht. Dies führt
zu einer Verringerung der Kosten und der Zeit, die mit der Wartung
des Schienensystems verbunden sind.
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Umschaltprozesse,
wie der der Quadro-Weiche oder Drehweiche, weisen beträchtliche
Raumerfordernisse auf, insbesondere, wenn sie für mehrere Wege
bereitgestellt werden sollen. Während die Quadro-Weiche
in dieser Hinsicht eine Ausnahme zu sein scheint, kann dieses System
nur Wegstrecken umfassen, die einander in einem fixen Winkel, typischerweise
90°, schneiden. Um die Zahl von Umschaltprozessen für
eine Wegstrecke, die z. B. aus rechtwinkligen Kreuzungen besteht,
zu minimieren, müssen größere Schienenlängen
und deshalb größere Räume verwendet werden.
Die mit einer Drehweiche verbundenen Raumerfordernisse sind weniger
beträchtlich, aber eine Erhöhung der Zahl an bereitgestellten
alternativen Wegstrecken muss notwendigerweise mit einer Vergrößerung
des Umfangs, und deshalb des Durchmessers, des drehbaren Drehtisches
verbunden sein. Im Gegensatz dazu ist das Schienensystem der vorliegenden
Erfindung relativ kompakt und kann mehrere Wegstrecken in einem
begrenzten Raum bereitstellen.
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Dies
wird durch die Weicheneinrichtung erreicht, die (a) einen ersten
Stellmechanismus und (b) einen zweiten Stellmechanismus aufweist.
Der erste Stellmechanismus und der zweite Stellmechanismus können
gleichzeitig oder zu verschiedenen Zeiten betrieben werden. Der
erste Stellmechanismus und der zweite Stellmechanismus können
außerdem unabhängig oder nicht unabhängig
von einander betrieben werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist
der erste Stellmechanismus ein Verstellrahmen. In einer weiteren
bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Stellmechanismus
ein Verstellrahmen. Ein Verstellrahmen ist ein bewegbarer Rahmen,
auf den die starren Schienenabschnitte des Stellmechanismus fest
angebracht sind. Der Verstellrahmen kann verschoben werden, um verschiedene
Serien der starren Schienenabschnitte des Stellmechanismus mit fixierten
Abschnitten der Schiene auszurichten, um es dem Fahrzeug zu ermöglichen,
sich über den Stellmechanismus zu bewegen.
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Die
Weiche umfasst einen ersten Stellmechanismus zur selektiven Positionierung
von (m·n) starren Schienenabschnitten, die die Distanz
zwischen optional Kabelenden-haltenden Schienenenden überbrücken,
bei
- (i) n Verbindungsstellen, und
- (ii) (m·n) Weiterführungsstellen.
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Die
n Verbindungsstellen sind solche, bei denen die n parallelen Schienen
von jeder der m umzuschaltenden alternativen Wegstrecken zusammenlaufen.
Die (m·n) Weiterführungsstellen sind die, wo jede
umzuschaltende alternative Wegstrecke stromab von den Verbindungsstellen
wegläuft. Der erste Stellmechanismus positioniert somit
eine Untermenge von n der (m·n) starren Schienenabschnitte
des ersten Stellmechanismus zwischen den n Verbindungsstellen und
einer Untermenge von n der n Weiterführungsstellen, um
die fixierten Abschnitte der Schiene mit den starren Schienenabschnitten
zu verbinden, wodurch es dem Fahrzeug ermöglicht wird, sich über
den ersten Stellmechanismus zu bewegen.
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Die
Weiche weist zusätzlich einen zweiten Stellmechanismus
zur selektiven Positionierung von [m(n – 1)] starren Schienenabschnitten
auf, die die Distanz zwischen optional Kabelendenhaltenden Schienenenden
an Weichenabschnitten überbrücken, wo jeder alternative
umzuschaltende Weg stromabwärts von den entsprechenden
Weiterführungspunkten unterbrochen ist. Der zweite Stellmechanismus
positioniert somit eine Untermenge von (n – 1) der [m(n – 1)]
starren Schienenabschnitte des zweiten Stellmechanismus zwischen
einer eine Untermenge von 2(n – 1) Schienenenden an den
Weichenabschnitten, um die fixierten Abschnitte der Schiene mit
den starren Schienenabschnitten zu verbinden, wodurch es einem Fahrzeug
ermöglicht wird, sich über den zweiten Stellmechanismus
zu bewegen.
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Die
räumliche Beziehung zwischen den Verbindungsstellen, Weiterführungsstellen
und Kreuzungsstellen wird wie folgt beschrieben. Die Verbindungsstellen
sind durch die Stellen definiert, wo die m alternativen umzuschaltenden
Wegstrecken zusammenlaufen oder weglaufen. Die Weiterführungsstellen
sind stromabwärts von den Verbindungsstellen entlang der
gewählten Wegstrecke lokalisiert. Die Weiterführungsstellen
sind am ersten Stellmechanismus an von den n Verbindungsstellen
entfernten Positionen entlang jeder der alternativen umzuschaltenden
Wegstrecken lokalisiert. Die Kreuzungsstellen sind an von den starren
Schienenabschnitten des ersten Stellmechanismus entfernten Positionen
entlang jeder der alternativen umzuschaltenden Wegstrecken lokalisiert.
Das Positionieren von n starren Schienenabschnitten durch den ersten
Stellmechanismus und das Positionieren von (n – 1) starren Schienenabschnitten
durch den zweiten Stellmechanismus stellt somit eine Wegstrecke
bereit, die es dem Fahrzeug ermöglicht, sich kontinuierlich über die
Weiche entlang des an mindestens einer der n parallelen die Wegstrecke
definierenden Schienen vorgesehenen elektrischen Kabels zu bewegen.
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Das
erfindungsgemäße Schienensystem kann durch ein
System von Holmen oder Querversteifungen gestützt werden,
oder direkt auf dem Boden, auf einer erhöhten Basis, hochliegend
oder in irgendeiner Kombination davon montiert sein. In einer bevorzugten
Ausführungsform sind die Wegstrecken auf dem Boden montiert.
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Das
Schienensystem kann horizontale Wege, geneigte Wege und/oder vertikale
Wege aufweisen. In dem Fall, wo Wege von der Horizontalen abweichen,
kann es notwendig sein, ein Mittel zum Antreiben des Fahrzeugs,
wie z. B. einen Zahnstangenantrieb, zu verwenden, der die mit dem
Betrieb an Neigungen verbundenen Probleme überwinden kann.
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Eine
spezifische Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schienensystems wird in 1 gezeigt, wo n = 2 und m =
2. Das Schienensystem weist einen ersten Stellmechanismus 1 zur
selektiven Positionierung von (m·n) = 4 starren Schienenabschnitten 1a, 1b auf,
die die Dis tanz zwischen optional Kabelenden-haltenden Schienenenden
an den n = 2 Verbindungsstellen 3 und an den (m·n)
= 4 Weiterführungsstellen 4a, 4b überbrücken.
Das Schienensystem weist zusätzlich einen zweiten Stellmechanismus 2 zum
selektiven Positionieren von [m(n – 1)] = 2 starren Schienenabschnitten 2a, 2b auf,
die die Distanz zwischen optional Kabelendenhaltenden Schienenenden
an Kreuzungsstellen 5a, 5b überbrücken,
wo jeder alternative umzuschaltende Weg stromabwärts von
den entsprechenden Weiterführungsstellen 4a, 4b unterbrochen
ist. Die dargestellte Anordnung des Schienensystems ermöglicht
es einem Fahrzeug, eine Palette entlang der Wegstrecke A zu befördern.
Wegstrecke B ist nicht dazu geeignet, eine Palette zu befördern,
da die Verbindungsstellen 3 und Weiterführungsstellen 4b nicht
durch die starren Schienenabschnitte 1b des ersten Stellmechanismus 1 verbunden
sind. Die optional Kabelenden-haltenden Schienenenden an den Kreuzungsstellen 5b sind
außerdem nicht durch starre Schienenabschnitte 2b des
zweiten Stellmechanismus 2 verbunden. Deshalb wird in der
in 1 dargestellten Anordnung keine Wegstrecke bereitgestellt,
die es dem Fahrzeug ermöglicht, sich kontinuierlich über
die Weiche entlang des an mindestens einer der die Wegstrecke B
definierenden n parallen Schienen 6 vorgesehenen elektrischen
Kabels zu bewegen.
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Eine
Draufsicht der in 1 dargestellten spezifischen
Ausführungsform wird in 2 gezeigt. In
dieser Figur ist das Schienensystem so angeordnet, um es einem Fahrzeug
zu ermöglichen, eine Palette entlang der Wegstrecke B zu
befördern. Die Wegstrecke A ist nicht dazu geeignet, eine
Palette zu befördern, da die Verbindungsstellen 3 und
Weiterführungsstellen 4a nicht durch die starren
Schienenabschnitte 1a des ersten Stellmechanismus 1 verbunden
sind. Außerdem sind die optional Kabelenden-haltenden Schienenenden
an den Kreuzungsstellen 5a nicht durch starre Schienenabschnitte 2a des
zweiten Stellmechanismus 2 verbunden. In der in 2 gezeigten
Anordnung wird deshalb keine Wegstrecke bereitgestellt, die es dem
Fahrzeug ermöglicht, sich kontinuierlich über
die Weiche entlang der an mindestens einer der die Wegstrecke A
definierenden n parallelen Schienen 6 vorgesehenen elektrischen
Kabels zu bewegen.
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Eine
orthographische Projektion der spezifischen Ausführungsform
der 1 wird in 3 gezeigt.
In dieser Figur ist das Schienensystem so angeordnet, das das selektive
Positionieren der starren Schienenabschnitte 1a des ersten
Stellmechanismus 1 so, um die Verbindungsstellen 3 und
die Weiterführungsstellen 4a zu verbinden, eine
Wegstrecke A bereitstellen würde, die es dem Fahrzeug ermöglicht, sich
kontinuierlich über die Weiche entlang des an mindestens
einer der die Wegstrecke definierenden n parallelen Schienen 6 vorgesehenen
elektrischen Kabels zu bewegen. Alternativ würde das selektive Positionieren
der starren Schienenabschnitte 2b des zweiten Stellmechanismus 2 so,
um die optional Kabelenden-haltenden Schienenenden an den Kreuzungsstellen 5b zu
verbinden, eine Wegstrecke B bereitstellen, die es dem Fahrzeug
ermöglicht, sich kontinuierlich über die Weiche
entlang des an mindestens einer der diese Wegstrecke definierenden
n parallelen Schienen 6 vorgesehenen elektrischen Kabels
zu bewegen.
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Erfindungsgemäß wird
auch ein Verfahren zum Betrieb einer Weiche eines erfindungsgemäßen Schienensystems
für eine kraftbetriebene Palettenfördereinrichtung
bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Stufen:
- (a)
Auswählen eines von n alternativen Wegen,
- (b) Positionieren von n starren Schienenabschnitten zum Überbrücken
der Distanz zwischen
- (i) n Verbindungspunkten, wo die m alternativen umzuschaltenden
Wegstrecken zusammenlaufen, und
- (ii) n Weiterführungspunkten der ausgewählten Wegstrecke
stromab von den Verbindungspunkten,
- (c) Positionieren von n – 1 starren Schienenabschnitten
zum Überbrücken der Distanz zwischen optional
Kabelenden-haltenden Schienenenden an Weichenabschnitten, wo jeder
alternative umzuschaltende Weg stromabwärts von den entsprechenden
Weiterführungspunkten unterbrochen ist.
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Jede
Stufe des Verfahrens zum Betreiben einer Weiche eines Schienensystems
für eine kraftbetriebene Palettenfördereinrichtung
kann entweder manuell durch einen menschlichen Kontrolleur und/oder
automatisch durch eine automatische Kontrollvorrichtung, wie z.
B. eine PLC, durchgeführt werden. Jede Stufe kann zeitlich
so eingestellt werden, dass sie mit den Stufen mehrerer anderer
identischer Verfahren zusammenfällt, um die Gesamteffizienz
im Hinblick auf Zeit oder Kosten des Beförderns mehrerer
Paletten entlang eines Wegs, der sich aus mehreren Wegstrecken zusammensetzt,
zu maximieren. Ein Beispiel für einen solchen Weg ist das
einer kraftbetriebenen Palettenfördereinrichtung, die verwendet
wird zum Sortieren und Verteilen von Paletten in z. B. einer Transmissionswellenproduktion.
Das Schienensystem der vorliegenden Erfindung ist deshalb geeignet
für die Verwendung in der Automobil-, Nahrungs-, Agro-,
pharmazeutischen, elektronischen, chemischen oder Druckindustrie.
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Die
Auswahl einer von n alternativen Wegstrecken wird, abhängig
von der Richtung, in der die Palette und damit das Fahrzeug befördert
werden muss, durchgeführt, bevor das Fahrzeug sich über die
Weiche bewegt. Die Auswahl einer Wegstrecke kann durch den Kontrolleur
abhängig von z. B. der Art der Beschickung, die das Fahrzeug
und/oder die Palette trägt, durchgeführt werden.
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Nach
Auswahl von einem von n alternativen Wegen bestimmt der Kontrolleur,
ob das Schienensystem so angeordnet ist, dass ein Fahrzeug die Weiche überqueren
und sich entlang des gewählten Wegs bewegen kann. Für
den Fall, dass das Fahrzeug die Weiche überqueren und sich
entlang des gewählten Wegs bewegen kann, ist eine Neupositionierung
des Schienensys tems unnötig und das Schienensystem bleibt
unverändert. Für den Fall, dass das Schienensystem
so angeordnet ist, dass das Fahrzeug nicht die Weiche überqueren
kann und sich deshalb nicht entlang des gewählten Wegs
bewegen kann, ist eine Neupositionierung der starren Schienenabschnitte
von einem oder beiden des ersten und zweiten Stellmechanismus erforderlich.
Die Neueinstellung der starren Schienenabschnitte des ersten Stellmechanismus
kann unabhängig von der Neueinstellung der starren Schienenabschnitte
des zweiten Stellmechanismus erfolgen.
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Die
Neueinstellung der starren Schienenabschnitte des ersten Stellmechanismus
wird durch den Kontrolleur bewirkt, indem er an den Mechanismus, der
den Stellmechanismus antreibt, ein elektronisches Signal sendet.
Der Mechanismus stellt den ersten Stellmechanismus so ein, um sicherzustellen, dass
eine Untermenge von n der (m·n) starren Schienenabschnitte
die Distanz zwischen n Verbindungsstellen und einer Untermenge von
n der (m·n) Weiterführungsstellen, die an den
parallelen Schienen der ausgewählten Wegstrecke lokalisiert
sind, überbrückt. Dies ermöglicht es
dem Fahrzeug, danach die Weiche zu überqueren und sich
entlang des ausgewählten Wegs zu bewegen.
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Eine
Neueinstellung der starren Schienenabschnitte des zweiten Stellmechanismus
wird durch den Kontrolleur bewirkt, indem er ein elektronisches Signal
an den Mechanismus, der den Stellmechanismus antreibt, sendet. Der
Mechanismus stellt den zweiten Stellmechanismus so neu ein, dass
sichergestellt wird, dass eine Untermenge von (n – 1) der [m(n – 1)]
starren Schienenabschnitte die Distanz zwischen den optional Kabelenden-haltenden
Schienenenden an einer Untermenge von 2(n – 1) der Schienenenden
an den Kreuzungsstellen überbrückt, und es damit
dem Fahrzeug ermöglicht wird, die Weiche zu überqueren
und sich entlang des gewählten Wegs zu bewegen.
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Das
räumliche Verhältnis zwischen den Verbindungsstellen,
Weiterführungsstellen und Kreuzungsstellen wird wie folgt
beschrieben. Die Verbindungsstellen werden durch die Stellen, wo
die m alternativen umzuschaltenden Wegstrecken zusammenlaufen oder
weglaufen, definiert. Die Weiterführungsstellen sind stromab
von den Verbindungsstellen entlang der ausgewählten Wegstrecke
lokalisiert. Spezifisch sind die Weiterführungsstellen
an dem ersten Stellmechanismus an Positionen lokalisiert, die von
den n Verbindungsstellen entlang jeder der alternativen umzuschaltenden
Wegstrecken entfernt sind. Die Kreuzungsstellen sind an Positionen
lokalisiert, die von den starren Schienenabschnitten des ersten
Stellmechanismus entlang jeder der alternativen umzuschaltenden
Wegstrecken entfernt sind.
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Das
Verfahren zum Betreiben der Weiche des Schienensystems stellt dadurch
einen Weg bereit, der es dem Fahrzeug ermöglicht, sich
entlang eines an mindestens einem von n parallelen den gewählten
Weg definierenden parallelen Schienen vorgesehenen elektrischen
Kabels zu bewegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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