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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schubeinrichtung für Vorratswagen in einer Vorratsstation nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Bekannt sind Vorratsstationen, die beispielsweise in Industriebetrieben für die Zwischenlagerung von Produkten unterschiedlicher Art eingesetzt werden und eine oder mehrere parallel verlaufende Straßen aufweisen, in denen verfahrbare Vorratswagen, welche die Produkte transportieren, verfahrbar sind. Innerhalb jeder Straße in der Vorratsstation werden die Vorratswagen mithilfe einer Schubeinrichtung vorwärtsbewegt.
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Die
GB 862 057 A zeigt eine Schubeinrichtung für einen schienengebundenen Wagen. Die Schubeinrichtung weist federkraftbeaufschlagte Mitnahmearme auf, welche seitlich herausragen und über die der Wagen mitgenommen wird. Die Mitnahmearme sind schwenkbeweglich an der Schubeinrichtung gelagert.
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Weitere Schubeinrichtungen für schienengebundene Wagen mit schwenkbeweglich gelagerten Mitnahmearmen sind aus der
DE 72 45 641 U sowie der
DE 19 09 203 B2 bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine konstruktiv einfach aufgebaute, mit geringem Energieaufwand zu betreibende Schubeinrichtung für Vorratswagen in einer Vorratsstation anzugeben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Die erfindungsgemäße Schubeinrichtung wird in einer Vorratsstation eingesetzt und dient zum Bewegen von einem oder mehreren Vorratswagen, die in zumindest einer Straße in der Vorratsstation hintereinander angeordnet und auf dieser Straße zu bewegen sind. Die Vorratsstation wird beispielsweise in industriellen Produktionsstätten eingesetzt, um Produkte zwischenzulagern und an einen weiteren Bestimmungsort zu transportieren. In der Vorratsstation befinden sich eine oder mehrere, parallel angeordnete Straßen, in denen jeweils mehrere, unabhängig voneinander verfahrbare Vorratswagen angeordnet sind, welche zur Aufnahme unterschiedlichster Produkte dienen. Die Vorratswagen werden im beladenen Zustand an einem Ende in die Vorratsstation eingeführt und können anschließend entlang der Straße in der Vorratsstation zum gegenüberliegenden Ende verfahren werden, wo die Vorratswagen entnommen werden können.
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Die Vorratswagen sind unabhängig voneinander verfahrbar, sie hängen nicht zusammen, so dass zwar ein vorne liegender Wagen von einem dahinter angeordneten Wagen geschoben werden kann, jedoch bei einer Bewegung des vorne liegenden Wagens der dahinter liegende Wagen nicht automatisch gezogen wird.
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Die Vorratswagen sind in der Straße in der Vorratsstation mithilfe einer Schubeinrichtung bewegbar, der eine Antriebseinrichtung zum Verschieben entlang der Straße zugeordnet ist. Die Schubeinrichtung weist einen schwenkbeweglich gelagerten Mitnahmearm auf, der von einem Federelement quer zur Vorschubrichtung ausgestellte Mitnahmeposition kraftbeaufschlagt ist. Die Schubeinrichtung wird von der Antriebseinrichtung entlang der Straße verstellt und nimmt über den Mitnahmearm einen Vorratswagen mit.
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Die Schubkraft, welche die Schubeinrichtung auf den Vorratswagen ausübt, wird von der Federkraft des Federelementes bestimmt, das den Mitnahmearm in die Mitnahmeposition kraftbeaufschlagt. Stößt der Vorratswagen bei seiner Vorwärtsbewegung an ein Hindernis, beispielsweise an einen davor stehenden Vorratswagen oder an eine vorne liegende, stirnseitige Begrenzung der Straße, so wird der Mitnahmearm gegen die Kraft des ihn beaufschlagenden Federelementes aus der Mitnahmeposition in eine Außerfunktionsposition verschwenkt. Es handelt sich somit bei dem Mitnahmearm um eine Auskupplungseinrichtung, was den Vorteil hat, dass die Schubeinrichtung von der ihr zugeordneten Antriebseinrichtung entlang der Straße vorwärtsbewegt werden kann und für die Antriebseinrichtung keine aufwändige Steuerung erforderlich ist. Es genügt vielmehr, dass die Antriebseinrichtung einen konstanten, sich wiederholenden Vorschub ausführt, welcher zweckmäßigerweise zumindest annähernd der Länge eines Vorratswagens entspricht, wobei im Falle eines Auftreffens des bewegten Wagens auf ein Hindernis der Auskupplungsmechanismus mit dem schwenkbeweglichen und federbelasteten Mitnahmearm zum Tragen kommt.
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Die erfindungsgemäße Schubeinrichtung kann eine Vorschubbewegung konstanter Länge ausführen und wird unmittelbar im Anschluss an die Vorschubbewegung wieder in die Ausgangsposition zurückverstellt. Die Schubeinrichtung kann regelmäßig betätigt werden, um einen oder mehrere Vorratswagen entlang der Straße in der Vorratsstation zu bewegen. Zum Auslösen der Schubbewegung dient beispielsweise ein Sensor, welcher registriert, ob an einer bestimmten Position ein Vorratswagen steht bzw. ob die Position an der betreffenden Stelle frei ist. Falls letzteres der Fall ist, kann in einem Regel- bzw. Steuergerät ein Signal zum Auslösen der Schubeinrichtung erzeugt werden.
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Gemäß einer zweckmäßigen Ausführung ist an der Stirnseite des quer zur Vorschubrichtung seitlich oder nach oben ausragenden Mitnahmearms ein Schwenkteil gelenkig gelagert, das bei einer Vorwärtsbewegung der Schubeinrichtung in eine ausgestellte Position abgestützt ist. Bei einer entgegengesetzten Bewegung kann dagegen das Schwenkteil in eine eingeklappte Position zurückschwenken. Diese Ausführung ermöglicht es, das Schwenkteil bei der Vorschubbewegung an einem Bauteil des Vorratswagens angreifen zu lassen, so dass der Vorratswagen über das Schwenkteil nach vorne bewegt wird. Stößt der Vorratswagen auf ein Hindernis, klappt der Mitnahmearm entgegen der Federkraft ein und kann an dem abstützenden Bauteil des Vorratswagens vorbeigeführt werden. Nach dem Passieren des abstützenden Bauteils am Vorratswagen klappt der Mitnahmearm durch die Kraft des Federelements wieder in seine ausgestellte Mitnahmeposition aus. Wird nun die Schubeinrichtung in die Ausgangsposition zurückgezogen, wird das Schwenkteil bei Anlage an das abstützende Bauteil des Vorratswagens in die eingeklappte Position verschwenkt, so dass die Schubeinrichtung sich vom Vorratswagen lösen kann und in Richtung der Ausgangsposition zurückverstellt werden kann, ohne den Vorratswagen zurückzuziehen. Hierdurch ist auf einfache, mechanische Weise eine Kupplungseinrichtung realisiert, die den Vorratswagen in Schubrichtung verstellt bis zum Erreichen eines Hindernisses bzw. Anschlags und anschließend die Schubeinrichtung vom Vorratswagen löst, so dass die Schubeinrichtung in die Ausgangsposition zurückverstellt werden kann.
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Auch das Schwenkteil kann von einem Federelement in die ausgestellte Position kraftbeaufschlagt werden. Vorteilhafterweise gelangt nur das Schwenkteil in Anlage mit dem abstützenden Bauteil am Vorratswagen. Die Kraftbeaufschlagung erfolgt in die ausgestellte Position des Schwenkteils, wobei das Federelement vorteilhafterweise nur dafür sorgt, dass das Schwenkteil, solange keine äußere Kraft wirksam ist, in die ausgestellte Position verstellt wird. Da das Schwenkteil bei einer Bewegung in Vorschubrichtung in die ausgestellte Position an einem Anschlag am Mitnahmearm abgestützt ist, werden über die Abstützung des Schwenkteils die Vorschubkräfte beim Vorwärtsbewegen des Vorratswagens aufgenommen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist die Schubeinrichtung eine Verstellspindel auf, die beispielsweise als Zahnstange ausgeführt ist und längsverschieblich entlang der Längsachse der Schubeinrichtung bzw. der Straße gelagert ist und den Mitnahmearm zwischen verschiedenen Schwenkpositionen verstellt. Die Verstellspindel ist vorteilhafterweise von mindestens einem Federelement in eine Ausgangsposition kraftbeaufschlagt, die der ausgestellten Position des Mitnahmearms entspricht. Gegebenenfalls sind zwei an gegenüberliegenden Seiten der Verstellspindel angreifende Federelemente vorgesehen, die die Verstellspindel in eine Mittellage kraftbeaufschlagen, welche der Ausgangsposition entspricht. Gelangt der Vorratswagen bei der Vorschubbewegung an einen Anschlag, wird der Mitnahmearm gegen die Kraft des Federelementes bzw. der Federelemente, die auf die Verstellspindel wirken, aus der Mitnahmeposition in die Außerfunktionsposition eingeklappt. Sobald der Mitnahmearm nicht mehr an dem Vorratswagen anliegt, werden die Verstellspindel und damit auch der Mitnahmearm wieder in die Ausgangsposition bzw. die ausgestellte Position zurückverstellt.
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Aus Symmetriegründen kann es zweckmäßig sein, zwei in entgegengesetzte seitliche Richtungen ausgestellte Mitnahmearme an der Schubeinrichtung vorzusehen, die jeweils von einem Federelement in ihre quer ausgestellte Mitnahmeposition kraftbeaufschlagt sind. Bei einer zentralen Verstellspindel können beide gegenüberliegende Mitnahmearme von einer gemeinsamen Verstellspindel verstellt werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung umfasst die Schubeinrichtung einen Schubwagen, der auf Rollen entlang der Straße in der Vorratsstation verfahrbar ist. Der Schubwagen wird von der Antriebseinrichtung verstellt. Gegebenenfalls können mehrere hintereinander angeordnete Schubwagen vorgesehen sein, wobei jeweils zwei aufeinanderfolgende Schubwagen über ein Koppelelement aneinander gekoppelt sind. Auf Grund der Kopplung genügt es, dass die Antriebseinrichtung nur an einem Schubwagen angreift und diesen in Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung der Straße in der Vorratsstation verstellt.
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Alternativ zu einem Schubwagen auf Rollen kann auch ein Schubgleitelement vorgesehen sein, das ohne Rollen in einer entsprechenden Führungsbahn bewegt wird.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung weist die Schubeinrichtung mindestens eine seitliche Führungsrolle auf, die entlang einer Führungswand in der Vorratsstation verfahrbar ist. Die Führungswand ist beispielsweise Teil einer Führungswanne, die sich entlang der Straße erstreckt.
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Die Antriebseinrichtung kann elektrisch oder pneumatisch, ggf. hydraulisch ausgebildet sein und einen entsprechenden Antriebsmotor aufweisen.
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Die Schubeinrichtung verläuft zweckmäßigerweise unterhalb der Vorratswagen, wobei der Mitnahmearm bzw. das Schwenkteil beispielsweise das Radgehäuse eines Vorratswagens kontaktiert und den Vorratswagen über das Radgehäuse vorwärts schiebt. Möglich ist es auch, einen Bolzen oder ähnliches an der Unterseite des Wagens anzuordnen, an dem der Mitnahmearm angreift.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 in perspektivischer Ansicht eine Vorratsstation für eine industrielle Produktionsstätte zur Zwischenlagerung von beliebigen Produkten, mit mehreren parallel verlaufenden Straßen, in denen Vorratswagen angeordnet sind, welche mithilfe von Schubeinrichtungen bewegbar sind,
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2 eine Ausschnittvergrößerung aus 1,
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3 ein Vorratswagen und eine als Schubwagen ausgeführte Schubeinrichtung in stirnseitiger Ansicht,
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4 ein Schubwagen in Draufsicht,
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5 ein Schubwagen in perspektivischer Ansicht,
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6 ein Koppelelement zur Kopplung von zwei hintereinander angeordneten Schubwagen.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die in 1 dargestellte Vorratsstation 1 umfasst mehrere parallel liegende Straßen 2, welche jeweils seitlich von Führungsschienen 3 begrenzt sind, in denen Vorratswagen 4 verschieblich geführt sind. Die Vorratswagen weisen Räder 5 an Radgehäusen 6 auf und ein Traggestell zur Aufnahme und zum Transport eines oder mehrerer Produkte. Die Räder 5 an einer Seite der Vorratswagen 4 sind jeweils in einer Führungsschiene 3 geführt, wohingegen die Räder an der gegenüberliegenden Seite des gleichen Vorratswagens ohne Führung in einer Führungsschiene 3 unmittelbar auf der Straße 2 innerhalb der Vorratsstation 1 entlangfährt. Die Straßen 2 können unterschiedlich breit sein; die Breite ist zur Aufnahme entweder eines oder zweier parallel angeordneter Vorratswagen 4 angepasst.
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Die mit Waren bzw. Produkten bestückten Vorratswagen 4 werden an der Anlieferungsseite 7 in die Vorratsstation 1 eingeführt, in Vorschubrichtung 9 zur Entnahmeseite 8 verfahren und dort entnommen. Die Vorschubbewegung der Vorratswagen 4 erfolgt mithilfe einer Schubeinrichtung 10, die mehrere hintereinander angeordnete Schubwagen 11 umfasst, welche mittels einer Antriebseinrichtung 12 in Vorschubrichtung 9 bzw. in entgegengesetzte Richtung verstellt werden. Die Antriebseinrichtung 12 wird von Stellsignalen eines Regel- bzw. Steuergeräts 13 betätigt. Dem Regel- bzw. Steuergerät 13 können Signale eines Sensors 14 zugeführt werden, der an der Entnahmeseite 8 jeder Straße 2 angeordnet ist und über den detektiert werden kann, ob ein Vorratswagen 4 unmittelbar an der Entnahmeseite 8 steht. Die Antriebseinrichtung 12 greift an dem der Anlieferungsseite 7 benachbarten Schubwagen 11 an.
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Die Antriebseinrichtung 12 ist vorzugsweise elektrisch oder pneumatisch ausgebildet und umfasst einen entsprechenden Aktuator. In Betracht kommt auch eine hydraulische Ausführung des Aktuators. Über die Antriebseinrichtung 12 können die Schubwagen 11 so weit in Vorschubrichtung 9 verstellt werden, dass jeweils ein Vorratswagen 4 um seine Eigenlänge in Richtung der Entnahmeseite 8 verstellt wird. Nach dem Verstellen in Vorschubrichtung 9 wird die Antriebseinrichtung 12 wieder in Gegenrichtung bewegt und dementsprechend auch der bzw. die Schubwagen 11 zurück in Richtung der Anlieferungsseite 7 verstellt.
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Wie der vergrößerten Darstellung gemäß 2 zu entnehmen, sind hintereinander angeordnete Schubwagen 11 über ein Koppelelement 15 miteinander verbunden, das als Koppelstange ausgebildet ist. Die Koppelstange 15 ist in vergrößerter Darstellung in 6 gezeigt. Sämtliche in einer Straße befindliche Schubwagen 11 sind über derartige Koppelstangen 15 miteinander verbunden, so dass über die Antriebseinrichtung 12 alle Schubwagen 11 einer Straße 2 verstellt werden können. Die Anzahl der Schubwagen 11 pro Straße ist um eins weniger als die maximale Anzahl an Vorratswagen 4, die in der Straße aufgenommen werden können. Die Koppelstange 15 weist zwei über ein Langloch und Schrauben verbundene Koppelteile auf, so dass die Koppelstange 15 in der Länge eingestellt werden kann. Dies ermöglicht eine Längenanpassung an unterschiedlich lang ausgeführte Vorratswagen 4.
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Die Schubwagen 11 sind in einer Führungswanne 16 (2, 3) geführt, die in jede Straße 2 eingebracht ist und sich in Längsrichtung der Straße erstreckt. Jeder Schubwagen 11 weist im linken und rechten Seitenbereich Führungsrollen 17 auf, die an der Innenseite der Führungswanne entlang rollen. Die Innenseite der Führungswanne bildet insoweit eine Führungswand.
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Jeder Schubwagen 11 läuft auf Rädern 18 auf der Straße 2 bzw. dem Boden der Führungswanne 16. Wie 3 in Verbindung mit 5 zu entnehmen, weisen die Schubwagen 11 im hinteren Bereich zwei seitliche Räder 18 und im vorderen Bereich ein mittleres Rad 18 auf.
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In den 4 und 5 ist jeweils ein Schubwagen 11 in Einzeldarstellung gezeigt. Der Schubwagen 11 weist eine Plattform 19 auf, an dessen Unterseite über Radträger die Räder 18 gehalten sind. Auf der Oberseite der Plattform 19 befinden sich an gegenüberliegenden Seiten seitlich bzw. quer zur Längsachse des Schubwagens herausragende Mitnahmearme 20, die über ein Gelenk 21 schwenkbar an der Plattform 19 gelagert sind; die Gelenkachse des Gelenks 21 verläuft orthogonal zur Ebene der Plattform 19.
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Im Bereich des Gelenks 21 weist der Mitnahmearm 20 eine Verzahnung 22 auf, mit der der Mitnahmearm 20 mit einer Verstellspindel 23 kämmt, die längsverschieblich auf der Plattform 19 gehalten ist. Die Verstellspindel 23 ist von zwei Federelementen 24 und 25, die an gegenüberliegenden Seiten der Verstellspindel 23 angreifen, in eine Mittel- bzw. Ausgangslage kraftbeaufschlagt. Diese Mittel- bzw. Ausgangslage der Verstellspindel 23 entspricht der in den 4 und 5 dargestellten Mitnahmeposition, in der die Mitnahmearme 20 quer zur Längsachse herausragen.
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Benachbart zur freien Stirnseite ist an jedem Mitnahmearm 20 über ein Gelenk 27 ein Schwenkteil 26 verschwenkbar gehalten, das über ein weiteres Federelement in die in den 4 und 5 gezeigte ausgestellte Position kraftbeaufschlagt sein kann, in der das Schwenkteil 26 in einer Linie mit der Längsachse des gerade ausgeführten Mitnahmearms 20 liegt und somit ebenfalls quer herausragt. Das Schwenkteil 26 ist in der Weise an einem Anschlag des Mitnahmearms 20 abgestützt, dass bei einer Bewegung des Schubwagens 11 in Vorschubrichtung 9 das Schwenkteil 26 an einem Bauteil des zu verstellenden Vorratswagens anliegen kann, ohne seine Relativwinkellage gegenüber dem Mitnahmearm 20 zu verändern. In Gegenrichtung, also bei einer Stellbewegung des Schubwagens 11 entgegengesetzt zur Vorschubrichtung 9, kann dagegen das Schwenkteil 26 um sein Gelenk 27 in Pfeilrichtung 28 gegenüber dem Mitnahmearm 20 verschwenkt werden. Dies ermöglicht es, den Schubwagen 11 entgegengesetzt zur Vorschubrichtung 9 an dem darüber liegenden Vorratswagen zurückzuschieben, ohne dass der Vorratswagen eine Bewegung in Richtung der Ausgangsposition benachbart zur Anlieferungsseite ausführt.
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Wie 5 zu entnehmen, ist auf die Plattform 19 des Schubwagens 11 eine Abdeckplatte 29 aufgesetzt, die parallel versetzt zur Plattform 19 angeordnet ist und die Führungsrollen 17 einfasst. In die Abdeckplatte 29 ist ein sich in Längsrichtung erstreckender Führungsschlitz 30 eingebracht, der zur Längsführung der Verstellspindel 23 dient. Im Führungsschlitz 30 sind Verschraubungen 31 geführt, über die Stifte an der Verstellspindel 23 gehalten sind, welche zur Führung der Federelemente 24 und 25 dienen, die als Schraubenfedern ausgebildet sind. Alternativ ist es auch möglich, seitliche Führungsleisten anzubringen, an denen die Verstellspindel geführt ist.
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Der Vorschub kann in der Weise ausgeführt werden, dass in Abhängigkeit eines Sensorsignals des Sensors 14, welcher benachbart zur Entnahmeseite 8 der Vorratsstation 1 angeordnet ist, im Regel- bzw. Steuergerät 13 ein Signal erzeugt wird, woraufhin die Antriebseinrichtung 12 betätigt und der Zug aus mehreren, miteinander verbundenen Schubwagen 11 um ein definiertes Maß in Vorschubrichtung 9 und anschließend in die entgegengesetzte Richtung verstellt wird. Beispielsweise erfolgt immer dann eine Betätigung der Schubeinrichtung, wenn aus dem Sensorsignal des Sensors 14 geschlossen werden kann, dass kein Vorratswagen unmittelbar an der Entnahmeseite 8 steht. In diesem Fall wird die Schubeinrichtung 10 durch Betätigung der Antriebseinrichtung 12 so lange betätigt, bis wieder ein Vorratswagen 4 an der Entnahmeseite 8 steht. Eine Betätigung der Schubeinrichtung umfasst hierbei eine Vorschubbewegung in Vorschubrichtung 9 um ein definierte Maß, welches etwa der Länge eines Vorratswagens entspricht, und ein anschließendes Zurückverstellen in die Ausgangsposition.
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Bei der Vorschubbewegung gelangt das Schwenkteil 26 in Anlage mit dem Radgehäuse 6 an der Unterseite eines unmittelbar benachbarten Vorratswagens 4 und verstellt somit den Vorratswagen in Vorschubrichtung 9. Die Vorschubbewegung ist auf die Elongation der Antriebseinrichtung 12 beschränkt. Wenn die maximale Elongation der Antriebseinrichtung 12 erreicht ist, wird die Bewegung der Antriebseinrichtung 12 umgekehrt und der Wagenzug mit den untereinander verbundenen Schubwagen 11 in Richtung der Anlieferungsseite zurückgestellt.
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Wenn bei der Vorschubbewegung ein oder mehrere Vorratswagen 4 auf ein Hindernis stoßen, beispielsweise der am weitesten vorne liegende Vorratswagen 4 an die Begrenzung benachbart zur Entnahmeseite 8 anstößt, ist die weitere Vorschubbewegung der Vorratswagen 4 ausgeschlossen. Sofern sich die Schubeinrichtung 10 noch in der Vorschubbewegung befindet, können die Mitnahmearme 20 gegen die Kraft der Federelemente 24, 25 aus der quer ausgestellten Position in eine angelegte Position verschwenkt werden. Hierbei rutschen die Schwenkteile 26 an den Radgehäusen 6 der Vorratswagen 4 vorbei, so dass die Schubwagen 11 eine größere Vorschubbewegung ausführen als die Vorratswagen 4. Bei der sich anschließenden Rückwärtsbewegung der Schubwagen 11 können die Schwenkteile 26 um ihr Gelenk 27 gemäß Pfeilrichtung 28 umklappen und somit an den Radgehäusen 6 der Vorratswagen 4 in Richtung der Anlieferungsseite 7 zurückverstellt werden, ohne die Vorratswagen 4 mitzunehmen.
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Am Ende der Führungsschiene 3 befindet sich ein Stopper bzw. Anschlag, um ein Ausschieben des letzten Wagens zu verhindern.
