DE102016006826A1

DE102016006826A1 - Unterfahrschlepper

Info

Publication number: DE102016006826A1
Application number: DE102016006826.4A
Authority: DE
Inventors: Martin Riedel; Veronika Zumpe
Original assignee: KUKA Roboter GmbH
Current assignee: KUKA Deutschland GmbH
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2017-12-07
Also published as: WO2017207097A1; CN109311646A; EP3464158A1

Abstract

Ein erfindungsgemäßer Unterfahrschlepper zum Schleppen eines Trägers (500) weist wenigstens ein Antriebsmodul mit einem Antriebs-Fahrwerk, das wenigstens ein Antriebsrad (101) aufweist, welches mit einem Fahrantrieb gekoppelt ist, eine mit dem Antriebs-Fahrwerk verbundenen Antriebs-Basis (100) zum Ankoppeln des Trägers, die an dem Antriebs-Fahrwerk in einer Absenkrichtung (A) zu dem Antriebs-Fahrwerk hin absenkbar gelagert ist, und einen Aktuator (10; 10'; 10''; 10''') zum Absenken der Antriebs-Basis in der Absenkrichtung zu dem Antriebs-Fahrwerk hin auf.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Unterfahrschlepper zum Schleppen eines Trägers, ein Transportsystem mit einem Träger und einem Unterfahrschlepper zum Schleppen des Trägers sowie ein Verfahren zum Schleppen eines Trägers mittels eines Unterfahrschleppers.
Aus der DE 10 2014 017 532 B3 ist ein modulares Niederflurtransportsystem mit einem Antriebsmodul bekannt, das ein Antriebs-Fahrwerk mit wenigstens einem Antriebsrad, welches mit einem Fahrantrieb gekoppelt ist, und eine mit dem Antriebs-Fahrwerk verbundene Antriebs-Basis aufweist, die an dem Antriebs-Fahrwerk in einer Absenkrichtung zu dem Antriebs-Fahrwerk hin absenkbar gelagert ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Antriebsmodul in vorteilhafter Weise zu verwenden bzw. hierzu zu ertüchtigen.
Diese Aufgabe wird durch einen Unterfahrschlepper mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 11, 13 stellen ein Transportsystem mit einem Träger und einem hier beschriebenen Unterfahrschlepper zum Schleppen des Trägers bzw. ein Verfahren zum Schleppen eines Trägers mittels eines hier beschriebenen Unterfahrschleppers unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Unterfahrschlepper zum Schleppen eines Trägers ein oder mehrere hier beschriebene, insbesondere wenigstens im Wesentlichen baugleiche, Antriebsmodule auf, die jeweils eine Antriebs-Basis, die mit dem zu schleppenden Träger, insbesondere form- und/oder kraft-, insbesondere reibschlüssig und/oder magnetisch, koppelbar, insbesondere gekoppelt, bzw. hierzu vorgesehen bzw. eingerichtet ist, und ein mit der Antriebs-Basis verbundenes Antriebs-Fahrwerk mit jeweils einem oder mehreren, insbesondere wenigstens drei, vorzugsweise wenigstens vier oder mehr, Antriebsrädern aufweisen, die jeweils mit einem Fahrantrieb gekoppelt sind. In einer Ausführung weist der Unterfahrschlepper ein einziges hier beschriebenes Antriebsmodul auf.
In einer Ausführung weisen ein oder mehrere, insbesondere alle Antriebsräder des bzw. eines oder mehrerer Antriebsmodule jeweils einen eigenen, separat ansteuerbaren Fahrantrieb auf. Zusätzlich oder alternativ weisen in einer Ausführung zwei oder mehrere Antriebsräder des Antriebsmoduls bzw. eines oder mehrerer Antriebsmodule jeweils einen gemeinsamen Fahrantrieb auf, mit dem sie insbesondere über ein oder mehrere Differentiale gekoppelt sein können. Ein Fahrantrieb kann insbesondere einen oder mehrere Elektromotoren und/oder ein Getriebe aufweisen. In einer Ausführung sind das Antriebsmodul bzw. ein oder mehrere der Antriebsmodule selbstfahrend, wobei ihre Fahrantriebe insbesondere zentral oder dezentral gesteuert werden können, insbesondere können die Steuerung eines Antriebsmoduls einen Master und die Steuerungen der anderen Antriebsmodule Slaves einer Master-Slave-Konfiguration bilden oder eine zentrale Steuerung die Steuerungen der einzelnen Antriebsmodule ansteuern. In einer Ausführung ist das bzw. wenigstens eine Antriebsmodul, insbesondere dessen Steuerung, insbesondere drahtlos, insbesondere funkbasiert, und/oder über eine physische Verbindung, insbesondere Leitung, mittels einer, insbesondere tragbaren und/oder an dem Unterfahrschlepper befestigbaren, insbesondere befestigten, Eingabeeinrichtung steuerbar, insbesondere fernsteuerbar. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuerung des bzw. wenigstens eines Antriebsmoduls dieses in einer Ausführung auch autonom steuern.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei dem Antriebsmodul bzw. einem oder mehreren Antriebsmodulen die Antriebs-Basis an dem Antriebs-Fahrwerk (jeweils) in einer Absenkrichtung zu dem Antriebs-Fahrwerk hin, insbesondere reversibel, absenkbar, insbesondere zwischen einer abgesenkten und einer angehobenen Stellung und/oder translatorisch beweglich, gelagert bzw. weist einen translatorischen Freiheitsgrad in der Absenkrichtung auf. In einer Ausführung ist die Antriebs-Basis in der Absenkrichtung zu dem Antriebs-Fahrwerk hin aus einer (maximal) angehobenen Stellung um wenigstens 5 mm, insbesondere wenigstens 20 mm, und/oder höchstens 10 cm, insbesondere höchstens 5 cm, absenkbar.
Die Absenkrichtung schließt in einer Ausführung mit einer Aufstands- bzw. Fahrebene des Antriebs-Fahrwerks einen Winkel zwischen 75° und 115°, insbesondere von, wenigstens im Wesentlichen, 90° ein. In einer Ausführung ist die basenfeste Absenkrichtung, wenigstens im Wesentlichen, vertikal bzw. schließt mit der Schwerkraftrichtung einen Winkel zwischen –15° und +15°, insbesondere von, wenigstens im Wesentlichen, 0°, ein, wenn das Antriebsmodul auf einer ebenen horizontalen Aufstandsfläche steht.
Die, insbesondere reversible, Beweglichkeit einer Antriebs-Basis relativ zu dem Antriebs-Fahrwerk in Absenkrichtung kann insbesondere durch wenigstens ein Schubgelenk ausgebildet sein, das Basis und Fahrwerk gelenkig verbinden und dessen Achse die Absenkrichtung definieren kann. Gleichermaßen kann sie durch wenigstens zwei miteinander, insbesondere über Lenker, verbundene Drehgelenke mit parallelen Drehachsen ausgebildet sein. Dann kann sich die Antriebs-Basis relativ zu dem Antriebs-Fahrwerk in einer Ausführung auf einer Kreisbahn und dabei auch translatorisch in einer Absenkrichtung bewegen.
In einer Ausführung sind die Antriebs-Basis und das Antriebs-Fahrwerk des Antriebsmoduls bzw. eines oder mehrerer Antriebsmodule in bzw. bezüglich der Absenkrichtung (jeweils) drehfest, insbesondere, wenigstens im Wesentlichen, drehspielfrei, insbesondere drehstarr bzw. unverdrehbar, miteinander verbunden. Mit anderen Worten weist in einer Ausführung bei einem oder mehrerer Antriebsmodulen das Antriebs-Fahrwerk relativ zu der Antriebs-Basis in bzw. bezüglich der Absenkrichtung keinen bzw. einen gesperrten Drehfreiheitsgrad auf.
Das bzw. wenigstens eines der Antriebsmodule kann insbesondere konstruktiv bis auf die hier beschriebenen Weiterbildungen so wie in der eingangs genannten DE 10 2014 017 532 B3 beschrieben ausgebildet sein, auf die daher ergänzend Bezug genommen und deren Inhalt ausdrücklich vollumfänglich in die vorliegende Offenbarung einbezogen wird.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Antriebsmodul bzw. eines oder mehrere Antriebsmodule (jeweils) einen, insbesondere elektrisch steuerbaren, Aktuator auf, der die Antriebs-Basis in der Absenkrichtung zu dem Antriebs-Fahrwerk hin absenken kann bzw. absenkt bzw. hierzu vorgesehen bzw., insbesondere hard- und/oder software- bzw. steuerungstechnisch, eingerichtet ist.
Auf diese Weise kann in einer Ausführung der translatorische Freiheitsgrad eines an sich aus der DE 10 2014 017 532 B3 bekannten Antriebsmoduls genutzt und die Antriebs-Basis mittels des Aktuators aktiv in der Absenkrichtung abgesenkt werden, um so den Träger zu unterfahren und anschließend von unten anzukoppeln.
Zusätzlich oder alternativ zu einem translatorischen Freiheitsgrad in Absenkrichtung weist in einer Ausführung das mit der Antriebs-Basis verbundene Antriebs-Fahrwerk des Antriebsmoduls bzw. eines oder mehrerer Antriebsmodule relativ zu der (jeweiligen) Antriebs-Basis einen oder zwei Drehfreiheitsgrade auf, deren Drehachsen vorzugsweise senkrecht zu der Absenkrichtung und/oder zueinander sind. Hierdurch können in einer Ausführung zusätzlich zu einem Ausgleich in Absenkrichtung auch Neigungen des Antriebs-Fahrwerks um eine Nick- und/oder Rollachse senkrecht zur Hubrichtung kompensiert werden. Entsprechend ist in einer Ausführung die Antriebs-Basis des Antriebsmoduls bzw. eines oder mehrerer Antriebsmodule an dem Antriebs-Fahrwerk (jeweils) um eine Roll- und/oder eine Nickachse drehbar gelagert, die in einer Weiterbildung zur Absenkrichtung und/oder zueinander senkrecht sind.
Insbesondere hierzu ist in einer Ausführung das Antriebs-Fahrwerk des bzw. eines oder mehrerer Antriebsmodule mit der jeweiligen Antriebs-Basis über ein, zwei oder mehr Drehgelenke und/oder ein, zwei oder mehr Schubgelenke verbunden, wobei in einer Weiterbildung Achsen dieser Gelenke paarweise parallel oder senkrecht sind. In einer Ausführung sind Antriebs-Fahrwerk und -Basis über zwei Dreh- und ein Schubgelenk verbunden, die, ausgehend von der Basis, in der Anordnung Drehgelenk-Drehgelenk-Schubgelenk, Drehgelenk-Schubgelenk-Drehgelenk oder Schubgelenk-Drehgelenk-Drehgelenk in Serie geschaltet sind.
Durch den translatorischen Freiheitsgrad in Absenkrichtung und/oder die rotatorischen Freiheitsgrade um Roll- und/oder Nickachse kann in einer Ausführung der Unterfahrschlepper bzw. die Antriebs-Basis vorteilhaft auch nicht parallel ausgerichtete Träger ankoppeln und/oder beim Schleppen Bodenunebenheiten und/oder Bewegungen des Trägers ausgleichen.
In einer Ausführung ist die Antriebs-Basis des Antriebsmoduls bzw. eines oder mehrerer Antriebsmodule an dem Antriebs-Fahrwerk (jeweils) um die Roll- und/oder Nickachse drehbar vorgespannt gelagert bzw. ist die um die Roll- und/oder Nickachse drehbar gelagerte Antriebs-Basis in eine Null(winkel)lage (um die bzw. bezüglich der Roll- und/oder Nickachse) vorgespannt, insbesondere pneumatisch, hydraulisch und/oder mechanisch, insbesondere mittels einer oder mehrerer Federn. Insbesondere ist in einer Ausführung die Antriebs-Basis des Antriebsmoduls bzw. eines oder mehrerer Antriebsmodule an dem Antriebs-Fahrwerk (jeweils) um die Roll- und/oder Nickachse federzentriert. Hierdurch kann in einer Ausführung insbesondere ein unerwünschtes Verkippen beim An- und/oder Abkoppeln reduziert werden, insbesondere bei längeren Koppelwegen.
In einer Ausführung ist das Antriebs-Fahrwerk eines Antriebsmoduls oder mehrerer Antriebsmodule (jeweils) durch ein, insbesondere mechanisches, pneumatisches und/oder hydraulisches und/oder an der Antriebs-Basis abgestütztes, Antriebs-Kraftelement in der Absenkrichtung von der Antriebs-Basis weg vorgespannt.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Antriebs-Basis bei Nachlassen bzw. Wegfall einer von dem Aktuator aufgeprägten Absenkung bzw. Absenkkraft selbsttätig von dem Antriebs-Fahrwerk zurückstellen und/oder im Betrieb ein- bzw. ausfedern und so insbesondere beim Schleppen Bodenunebenheiten vorteilhaft ausgleichen. Entsprechend spannt in einer Ausführung der Aktuator beim Absenken der Antriebs-Basis in der Absenkrichtung zu dem Antriebs-Fahrwerk hin das Antriebs-Kraftelement (weiter) bzw. ist hierzu eingerichtet.
In einer Ausführung weist das Antriebs-Kraftelement eines oder mehrerer Antriebsmodule jeweils eine oder mehrere mechanische, pneumatische und/oder hydraulische Federn auf. Eine pneumatische bzw. Gas(druck)feder weist in einer Ausführung eine gasgefüllte Kammer auf, in der eine Kolbenstange verschiebbar gelagert ist. Durch Einfahren der Kolbenstange in die Kammer wird das Gas komprimiert und beaufschlagt die Stirnfläche der Kolbenstange mit einer größeren Reaktionskraft. Durch entsprechende Kolbenstangendurchmesser kann so eine sehr flache Kennlinie der Federkraft über dem (Ein)Federweg erreicht werden, so dass die pneumatische Feder über einen großen Einfederweg eine im Wesentlichen konstante Aufstandskraft aufprägen kann.
In einer Ausführung weist das bzw. eines oder mehrere Antriebsmodule (jeweils) einen ein- oder mehrteiligen Anschlag zur, insbesondere formschlüssigen, Begrenzung einer Absenkbewegung der Antriebs-Basis in der Absenkrichtung zu dem Antriebs-Fahrwerk hin auf. In einer Weiterbildung weist der Anschlag ebene Stirnflächen auf, um die (abgesenkte) Antriebs-Basis um die Roll- und/oder Nickachse zu stabilisieren, insbesondere zusammenwirkend mit einer nachfolgend erläuterten Verriegelung.
Hierdurch kann in einer Ausführung insbesondere eine definierte (vollständig) abgesenkte Unterfahrstellung der Antriebs-Basis zur Verfügung gestellt werden.
In einer Ausführung weist das bzw. eines oder mehrere Antriebsmodule (jeweils) eine, insbesondere elektrisch, lösbare ein- oder mehrteilige Verriegelung auf zum Fixieren der Antriebs-Basis an dem Antriebs-Fahrwerk wenigstens in der Absenkrichtung, insbesondere von dem Antriebs-Fahrwerk weg, vorzugsweise auch senkrecht zur Absenkrichtung und/oder um die Roll- und/oder Nickachse, insbesondere zum Fixieren in einer oder mehreren, insbesondere diskreten und/oder abgesenkten, Stellungen bzw. Positionen. Die Verriegelung bzw. Teile bzw. Elemente der Verriegelung können in einer Ausführung insbesondere an dem ein- oder mehrteiligen Anschlag angeordnet sein, insbesondere diesen bilden bzw. definieren. In einer Ausführung fixiert die Verriegelung die Antriebs-Basis an dem Antriebs-Fahrwerk wenigstens in einer in Absenkrichtung zu dem Antriebs-Fahrwerk hin abgesenkten, insbesondere durch den Anschlag definierten, Stellung bzw. ist hierzu eingerichtet. Hierdurch kann in einer Ausführung insbesondere ein Unterfahren des Trägers verbessert werden.
In einer Ausführung fixiert die Verriegelung die Antriebs-Basis magnetisch, insbesondere permanentmagnetisch, hydraulisch, pneumatisch und/oder mechanisch, insbesondere form- und/oder kraft-, insbesondere reibschlüssig bzw. ist hierzu eingerichtet, insbesondere, kann sie hierzu einen oder mehrere Permanent- und/oder Elektromagnete, verschieb- und/oder drehbare Riegel oder dergleichen aufweisen. Zusätzlich oder alternativ ist die Verriegelung in einer Ausführung passiv bzw. derart eingerichtet, dass sie die Antriebs-Basis in wenigstens einer, insbesondere abgesenkten, Stellung ohne Zufuhr von Energie, insbesondere stromlos, fixieren kann bzw. fixiert. Zusätzlich oder alternativ ist die Verriegelung in einer Ausführung selbsttätig bzw. -schließend bzw. derart eingerichtet, dass sie die Antriebs-Basis bei Erreichen einer Stellung selbsttätig bzw. ohne aktive Ansteuerung der Verriegelung fixieren kann bzw. fixiert. In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Verriegelung einen oder mehrere Permanentmagnete auf, die durch Bestromen einer Wicklung elektrisch aktiv abschaltbar sind. Hierdurch kann in einer Ausführung insbesondere ein Energieverbrauch und/oder eine Belastung des Aktuator reduziert werden.
Entsprechend wird in einer Ausführung die abgesenkte Antriebs-Basis des bzw. eines oder mehrerer Antriebsmodule (jeweils) an dem Antriebs-Fahrwerk durch die Verriegelung, insbesondere selbsttätigt und/oder energielos bzw. ohne Zufuhr von Energie, fixiert und die Verriegelung zum Anheben, insbesondere elektrisch, gelöst. In einer Ausführung sind das bzw. ein oder mehrere Antriebs-Fahrwerk(e) (jeweils) zu einer translatorischen Fahrbewegung in wenigstens einer Fahrrichtung ausgebildet bzw. eingerichtet, insbesondere in einer Vor- und/oder Rückwärtsfahrrichtung senkrecht zu einer Drehachse eines oder mehrerer der Antriebsräder. Zusätzlich oder alternativ sind in einer Ausführung das oder die Antriebs-Fahrwerke jeweils zu einer translatorischen Fahrbewegung in einer Seitwärts- bzw. Links- und/oder Rechtsfahrrichtung parallel zu der Drehachse des bzw. der Antriebsräder ausgebildet bzw. eingerichtet. Zusätzlich oder alternativ sind in einer Ausführung das oder die Antriebs-Fahrwerke jeweils zu einer rotatorischen Fahrbewegung, insbesondere einer Gierbewegung senkrecht zu der Drehachse des bzw. der Antriebsräder und/oder der Vor- und/oder Rückwärtsfahrrichtung und/oder parallel zu der Absenkrichtung ausgebildet bzw. eingerichtet.
Zur Realisierung einer rotatorischen Gierbewegung und einer damit gekoppelten translatorischen Fahrbewegung in Vor-/Rückwärts- und Seitwärtsfahrichtung kann das Antriebs-Fahrwerk insbesondere eine oder mehrere drehbare Lenkachsen aufweisen. In einer Ausführung weisen ein oder mehrere, insbesondere alle, Antriebsräder des Antriebs-Fahrwerks des bzw. eines oder mehrerer, insbesondere aller, Antriebsmodule jeweils eine oder mehrere Rollen auf, die gegen eine Drehachse des jeweiligen Antriebsrades, insbesondere um wenigstens 30°, vorzugsweise um 45° oder 90°, geneigt drehbar gelagert sind. In einer Ausführung kann das Antriebs-Fahrwerk ein sogenanntes omnidirektionales Fahrwerk, insbesondere mit Mecanum- oder Allseiten- bzw. omnidirektionalen Antriebsrädern, sein. Gleichermaßen können das bzw. ein oder mehrere Antriebs-Fahrwerke auch (jeweils) eine oder mehrere Ketten, Raupen oder dergleichen aufweisen, die die Antriebsräder umschlingen.
Eine rotatorische Gierbewegung des Unterfahrschleppers kann in einer Ausführung auch durch differentiell bzw. mit unterschiedlichen translatorischen Geschwindigkeiten angetriebene und voneinander quer zur Richtung der translatorischen Geschwindigkeiten beabstandete Antriebsmodule bzw. -Fahrwerke realisiert werden, insbesondere in der Art einer Kettenfahrzeuglenkung. Insbesondere daher sind in einer Weiterbildung ein oder mehrere der Antriebs-Fahrwerke nur zu einer translatorischen Fahrbewegung in einer Fahrrichtung ausgebildet.
In einer Ausführung koppelt der Aktuator des Antriebsmoduls bzw. eines oder mehrerer der Antriebsmodule (jeweils) die Antriebs-Basis mit dem bzw. an das Antriebs-Fahrwerk in der Absenkrichtung nachgiebig, insbesondere in der Absenkrichtung wenigstens streckenweise frei beweglich bzw. wenigstens streckenweise nur entgegen der Absenkrichtung bzw. einseitig bzw. mit Freilauf bzw. (Bewegungs)Spiel in der Absenkrichtung bzw. ist hierzu eingerichtet. Mit anderen Worten ist in einer Ausführung das Antriebsmodul bzw. eines oder mehrere der Antriebsmodule bzw. dessen Aktuator (jeweils) so ausgebildet, dass die Antriebs-Basis in wenigstens einer durch den Aktuator vorgegebenen, insbesondere bereits abgesenkten, Stellung auch ohne (weitere) Absenkung bzw. Aktuierung durch den Aktuator bzw. unabhängig hiervon bzw. bei konstanter Aktuatorstellung um wenigstens eine vorgegebene Wegstrecke, die in einer Ausführung wenigstens 5 mm, insbesondere wenigstens 20 mm, beträgt, (noch weiter) zu dem Antriebs-Fahrwerk hin abgesenkt werden kann. Anders ausgedrückt koppelt in einer Ausführung der Aktuator die Antriebs-Basis mit dem Antriebs-Fahrwerk derart, dass die Antriebs-Basis in wenigstens einer S(teuers)tellung des Aktuators in der Absenkrichtung zu dem Antriebs-Fahrwerk (weiter) ausweichen kann.
Hierdurch kann in einer Ausführung das Antriebs-Fahrwerk im Betrieb unabhängig von dem Aktuator in Absenkrichtung verstellen und so insbesondere Bodenunebenheiten in einer oder mehreren Richtungen vorteilhaft ausgleichen.
Zusätzlich oder alternativ kann der Aktuator in einer Ausführung auch von der Antriebs-Basis und/oder dem Antriebs-Fahrwerk entkoppelbar sein, so dass er bei Nichtgebrauch weder in noch entgegen der Absenkrichtung wirkt.
In einer Ausführung koppelt der Aktuator die Antriebs-Basis mit dem Antriebs-Fahrwerk in wenigstens einer, insbesondere angehobenen, S(teuers)tellung in und/oder entgegen der Absenkrichtung nicht bzw. weist in wenigstens einer, insbesondere angehobenen, S(teuers)tellung in und/oder entgegen der Absenkrichtung Freilauf bzw. (Bewegungs)Spiel, insbesondere von wenigstens 5 mm, auf bzw. ist hierzu eingerichtet bzw. weist wenigstens eine solche S(teuers)tellung auf bzw. ist in diese verstellbar.
In einer Ausführung weist der Aktuator des bzw. eines oder mehrerer der Antriebsmodule (jeweils) einen oder mehrere, insbesondere elektrische, pneumatische und/oder hydraulische, Linear- und/oder Drehantriebe zum Absenken der Antriebs-Basis in der Absenkrichtung zu dem Antriebs-Fahrwerk hin auf. Zusätzlich oder alternativ kann der Aktuator in einer Ausführung auch einen oder mehrere Elektromagnete zum Absenken der Antriebs-Basis in der Absenkrichtung zu dem Antriebs-Fahrwerk hin aufweisen.
In einer Ausführung ist der Aktuator des bzw. eines oder mehrerer der Antriebsmodule (jeweils) an wenigstens zwei voneinander beabstandeten Anlenkpunkten mit der Antriebs-Basis oder dem Antriebs-Fahrwerk wirkverbunden. In einer Weiterbildung weist wenigstens ein zweiter dieser Anlenkpunkte von einer Ebene, die durch die Rollachse, um die Antriebs-Basis und Antriebsfahrwerk drehbar aneinander gelagert sind, und einen ersten der Anlenkpunkte definiert ist, einen maximalen Abstand von höchstens 5 cm, insbesondere höchstens 1 cm auf, vorzugsweise liegen ein oder mehrere zweite dieser Anlenkpunkte in dieser Ebene. Hierdurch kann in einer Ausführung eine Absenkbewegung verbessert werden.
In einer Weiterbildung weist der Aktuator ein, insbesondere (in eine Getriebestellung) vorgespanntes, Getriebe, insbesondere mit einem oder mehreren Zugmitteln, zum Umsetzen einer (Abtriebs)Bewegung seines bzw. seiner Antriebe in eine Absenkbewegung der Antriebs-Basis in der Absenkrichtung zu dem Antriebs-Fahrwerk hin auf.
Durch ein Getriebe kann in einer Ausführung der Antrieb vorteilhaft platziert werden und/oder wirken. Durch Zugmittel kann in einer Ausführung vorteilhaft die vorstehend genannte freie Beweglichkeit in Absenkrichtung zur Verfügung gestellt werden. Diese kann in einer Ausführung auch durch eine formschlüssige Kopplung mit Bewegungsspiel zur Verfügung gestellt werden, insbesondere durch einen in einem Langloch geführten Anschlag. Durch eine Vorspannung kann in einer Ausführung ein Durchhängen des Zugmittels vermieden werden und/oder das Getriebe bei deaktiviertem Antrieb wenigstens zum Teil selbsttätig zurückstellen.
In einer Weiterbildung ist der bzw. wenigstens einer der Antriebe, insbesondere in Richtung seiner (Abtriebs)Bewegung, verschieblich gelagert und/oder vorgespannt, insbesondere an der Antriebs-Basis oder dem Antriebs-Fahrwerk. Hierdurch kann er sich in einer Ausführung vorteilhaft stabilisieren und/oder selbsttätig justieren, insbesondere, wenn der Antrieb bzw. Aktuator in einer Ausführung an wenigstens zwei voneinander beabstandeten Anlenkpunkten mit der Antriebs-Basis oder dem Antriebs-Fahrwerk wirkverbunden ist.
In einer Weiterbildung weist der bzw. wenigstens einer der Antriebe eine Formgedächtnislegierung und ein Temperiermittel zum, insbesondere elektrischen, Temperieren, insbesondere Erwärmen, dieser Formgedächtnislegierung auf.
Hierdurch kann in einer Ausführung ein besonders kompakter Antrieb zur Verfügung gestellt werden, der sich vorteilhaft nach Wegfall der Temperierung selbsttätig und/oder durch das Antriebs-Kraftelement und/oder die Vorspannung des Getriebes, wieder längt. Durch einen vorgespannten Antrieb kann in einer Ausführung die Formgedächtnislegierung vorteilhaft stabilisiert werden. In einer Weiterbildung kann die Formgedächtnislegierung auch einen Teil des Getriebes, insbesondere Zugmittelgetriebes, zum Umsetzen einer (Abtriebs)Bewegung eines Antriebes in eine Absenkbewegung der Antriebs-Basis in der Absenkrichtung zu dem Antriebs-Fahrwerk hin bilden.
Gleichermaßen kann in einer Ausführung ein Antrieb des Aktuators einen Hubzylinder, eine Seilwinde oder dergleichen und/oder das Getriebe eine auf einer Spindel geführte Mutter oder dergleichen aufweisen.
In einer Ausführung weisen die Antriebs-Basis des Antriebsmoduls bzw. eines oder mehrere der Antriebsmodule (jeweils) eine (antriebsmodulseitige) Kupplungsschnittstelle, insbesondere einer, insbesondere mechanischen, magnetischen, insbesondere elektromagnetischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Kupplung des Transportsystems, auf, die zum, insbesondere form- und/oder kraft-, insbesondere reibschlüssigen und/oder magnetischen, und/oder zerstörungsfrei lösbaren, Ankoppeln des Trägers an die bzw. mit der Antriebs-Basis vorgesehen bzw. eingerichtet ist, der in einer Weiterbildung seinerseits eine trägerseitige Kupplungsschnittstelle (der Kupplung des Transportsystems) aufweist, die mit der bzw. den antriebsmodulseitigen Kupplungsschnittstellen zusammenwirkt bzw. hierzu vorgesehen bzw. eingerichtet ist. Entsprechend weist das Transportsystem in einer Ausführung die Kupplung auf, durch die der Träger an die Antriebs-Basis des bzw. der Antriebsmodule des Unterfahrschleppers ankoppelbar, insbesondere angekoppelt, ist bzw. wird bzw. die hierzu vorgesehen bzw. eingerichtet ist.
In einer Weiterbildung ist die Kupplung(sschnittstelle), insbesondere formschlüssig, selbstzentrierend. Insbesondere kann die Kupplungsschnittstelle der Antriebs-Basis einen oder mehrere Vorsprünge, die in entsprechende Aussparungen (der Kupplungsschnittstelle) des Trägers eingreifen bzw. hierzu vorgesehen bzw. eingerichtet sind, und/oder einen oder mehrere Aussparungen aufweisen, in die entsprechende Vorsprünge (der Kupplungsschnittstelle) des Trägers eingreifen bzw. die hierzu vorgesehen bzw. eingerichtet sind, wobei in einer Weiterbildung wenigstens ein Vorsprung und/oder eine Aussparung eine, insbesondere abgerundete, Fase aufweist bzw. in Einführ- bzw. Kupplungsrichtung wenigstens abschnittsweise, insbesondere an einer Stirnseite, konvergiert.
Hierdurch kann in einer Ausführung das Ankoppeln, insbesondere bei nicht parallel ausgerichtetem Träger, verbessert werden.
In einer Weiterbildung wird die Kupplung durch Anheben der Antriebs-Basis entgegen der Absenkrichtung auf den Träger geschlossen und/oder durch Absenken der Antriebs-Basis in der Absenkrichtung von dem Träger weg geöffnet bzw. ist hierzu vorgesehen bzw. eingerichtet.
Hierdurch kann in einer Ausführung das An- und Abkoppeln des Trägers vereinfacht und/oder beschleunigt werden.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Transportsystem den Träger und Unterfahrschlepper mit einem oder mehreren miteinander verbundenen oder voneinander beabstandeten Antriebsmodulen zum Schleppen des Trägers, die an den Träger, insbesondere mittels der Kupplung des Transportsystems und/oder an den Boden und/oder die Unterseite des Trägers, ankoppelbar, insbesondere angekoppelt, bzw. hierzu vorgesehen bzw. eingerichtet sind.
In einer Ausführung weist der Träger ein oder mehrere, insbesondere schwenkbare und/oder antriebslose, Räder auf. Er kann insbesondere ein Rollcontainer, eine Lastplattform, insbesondere Palette, mit Lenkrollen oder dergleichen sein.
Zum Schleppen eines Trägers mittels eines Unterfahrschleppers wird nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung die Antriebs-Basis wenigstens eines Antriebsmoduls des Unterfahrschleppers in der Absenkrichtung zu dessen Antriebs-Fahrwerk hin durch dessen Aktuator abgesenkt, dabei oder anschließend der Träger mit der Antriebs-Basis unterfahren, anschließend die Antriebs-Basis entgegen der Absenkrichtung von dem Antriebs-Fahrwerk weg zum Ankoppeln des Trägers angehoben, insbesondere durch das Antriebs-Kraftelement und/oder Deaktivieren des Aktuators, und anschließend der angekoppelte Träger mittels des Antriebs-Fahrwerks des bzw. der Antriebsmodule des Unterfahrschleppers geschleppt.
Hierdurch stützt sich die Last des Trägers in einer Ausführung vorteilhaft (weiterhin) wenigstens teilweise, insbesondere mehrheitlich, auf den Rädern des Trägers ab, so dass eine Überlastung des Unterfahrschleppers bzw. seines Antriebsmoduls bzw. seiner Antriebsmodule vermieden werden kann. Entsprechend wird in einer Ausführung die Antriebs-Basis entgegen der Absenkrichtung von dem Antriebs-Fahrwerk weg zum Ankoppeln des Trägers nur durch das Antriebs-Kraftelement und/oder bis zu einem Ankoppeln des Trägers angehoben, insbesondere, ohne dabei Räder des Trägers vom Boden abzuheben.
In einer Ausführung wird die Antriebs-Basis entgegen der Absenkrichtung von dem Antriebs-Fahrwerk weg zum Ankoppeln des Trägers durch das rückstellende Antriebs-Kraftelement unter entsprechendem Nachgeben bzw. -lassen des Aktuators, insbesondere Reduzieren einer vom Aktuator aufgeprägten Absenkkraft bzw. Absenkung, angehoben bzw. ist dieser hierzu eingerichtet. Gleichermaßen kann der Aktuator die Antriebs-Basis in einer Ausführung auch aktiv anheben, insbesondere unterstützt durch das Antriebs-Kraftelement. In einer Ausführung kann der Aktuator, insbesondere bei angekoppeltem Träger, von der Antriebs-Basis und/oder dem Antriebs-Fahrwerk entkoppelt und/oder in eine S(teuers)tellung verfahren werden, in der er die Antriebs-Basis mit dem Antriebs-Fahrwerk in und entgegen der Absenkrichtung nicht koppelt bzw. in und entgegen der Absenkrichtung Freilauf bzw. (Bewegungs)Spiel aufweist, insbesondere von wenigstens 5 mm.
In einer Weiterbildung umfasst das Verfahren die nachfolgenden weiteren Schritte: erneutes Absenken der Antriebs-Basis des bzw. der Antriebsmodule des Unterfahrschleppers in der Absenkrichtung durch dessen Aktuator zum Abkoppeln des Trägers und anschließendes Herausfahren des Antriebsmoduls unter dem abgekoppelten Träger.
Entsprechend umfasst in einer Ausführung der Unterfahrschlepper: Mittel zum Absenken der Antriebs-Basis wenigstens eines Antriebsmoduls des Unterfahrschleppers in der Absenkrichtung zu dessen Antriebs-Fahrwerk hin durch dessen Aktuator, Mittel zum Unterfahren des Trägers mit der Antriebs-Basis, Mittel zum Anheben der Antriebs-Basis entgegen der Absenkrichtung von dem Antriebs-Fahrwerk weg zum Ankoppeln des Trägers und Mittel zum Schleppen des angekoppelten Trägers mittels des Antriebs-Fahrwerks des Antriebsmoduls.
In einer Weiterbildung umfasst der Unterfahrschlepper: Mittel zum Absenken der Antriebs-Basis des Antriebsmoduls des Unterfahrschleppers in der Absenkrichtung durch dessen Aktuator zum Abkoppeln des Trägers und Mittel zum Herausfahren des Antriebsmoduls unter dem Träger.
Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere den Unterfahrschlepper betreiben bzw. steuern kann.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
1: ein Antriebsmodul eines Unterfahrschleppers nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
2: ein Transportsystem mit einem Träger und dem Antriebsmodul des Unterfahrschleppers nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung bei einem Unterfahren des Trägers mit abgesenkter Antriebs-Basis;
3: ein Ankoppeln des Trägers durch Angehen der Antriebs-Basis;
4: ein Schleppen des angekoppelten Trägers;
5: ein Antriebsmodul eines Unterfahrschleppers nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
6: ein Antriebsmodul eines Unterfahrschleppers nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt ein Antriebsmodul eines Unterfahrschleppers nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Das Antriebsmodul weist ein omnidirektionales Antriebs-Fahrwerk mit vier Mecanum-Antriebsrädern 101 auf, die jeweils mit einem in dem Fahrwerk angeordneten und daher nicht sichtbaren Fahrantrieb gekoppelt sind, der durch eine in dem Fahrwerk angeordnete und daher ebenfalls nicht sichtbare Steuerung gesteuert wird. Diese kann beispielsweise ebenso wie die nachfolgend erläuterten Aktuatoren 10, 10' bzw. 10'' durch eine Eingabeeinrichtung 600 funkferngesteuert sein bzw. werden.
Mit dem Antriebs-Fahrwerk 101 ist eine Antriebs-Basis 100 zum Ankoppeln eines Trägers 500 verbunden, die an dem Antriebs-Fahrwerk in einer Absenkrichtung A zu dem Antriebs-Fahrwerk hin (nach unten in 1) absenkbar gelagert ist.
Hierzu weist das Antriebsmodul zwei parallele Lenker 114 auf, die in Drehgelenken 112, 113 an dem Antriebs-Fahrwerk bzw. der Antriebs-Basis angelenkt sind.
Durch die Drehgelenke 113 ist die Antriebs-Basis 100 an dem Antriebs-Fahrwerk 101 um eine Rollachse γ drehbar gelagert. Zusätzlich ist sie um eine Nickachse α drehbar an dem Antriebs-Fahrwerk 101 gelagert.
Das Antriebs-Fahrwerk 101 ist durch ein Antriebs-Kraftelement mit zwei nur schematisch angedeuteten Federn 103 in der Absenkrichtung A von der Antriebs-Basis 100 weg vorgespannt (nach oben in 1).
Das Antriebsmodul ist insoweit wie in der eingangs genannten DE 10 2014 017 532 B3 beschrieben ausgebildet, auf die daher ergänzend Bezug genommen wird.
Das Antriebsmodul nach der Ausführung der vorliegenden Erfindung weist demgegenüber zusätzlich einen Aktuator 10 zum Absenken der Antriebs-Basis 100 in der Absenkrichtung A zu dem Antriebs-Fahrwerk 101 hin auf, was in 1 durch entsprechende Bewegungspfeile angedeutet ist. Wie vorstehend erwähnt kann dieser durch die Eingabeeinrichtung 600 funkferngesteuert sein bzw. werden.
Eine Absenkbewegung der Antriebs-Basis 100 in der Absenkrichtung A zu dem Antriebs-Fahrwerk 101 hin wird durch einen zweiteiligen Anschlag 115 begrenzt.
Der Aktuator 10 weist im Ausführungsbeispiel einen Linearantrieb mit zwei auf drehbaren Ausgleichsrollen gelagerten Riemen 11 aus einer Formgedächtnislegierung und einem Temperiermittel 12 zum elektrischen Erwärmen der Riemen 11 auf. Der Linearantrieb ist verschieblich an dem Antriebs-Fahrwerk 101 gelagert und über ein Zugmittelgetriebe 13 an zwei voneinander beabstandeten Anlenkpunkten 14 mit der Antriebs-Basis 100 wirkverbunden, welches durch Federn 15 vorgespannt ist.
Durch Erwärmen der Riemen 11 verkürzen sich diese, wie in 1 durch entsprechende Pfeile angedeutet. Diese Abtriebsbewegung des Linearantriebs wird durch das Zugmittelgetriebe 13 in eine Absenkbewegung der Antriebs-Basis 100 in der Absenkrichtung A zu dem Antriebs-Fahrwerk 101 hin umgesetzt, wie in 1 durch entsprechende Pfeile angedeutet. Mit anderen Worten zieht der Aktuator 10 die Antriebs-Basis 100 zu dem Antriebs-Fahrwerk 101, wobei die Lenker 114 entsprechend verschwenken.
Dabei spannt der Aktuator 10 die zwei Federn 103 des Antriebs-Kraftelements, so dass diese die Antriebs-Basis 100 nach Wegfall der Erwärmung entgegen der Absenkrichtung A von dem Antriebs-Fahrwerk 101 weg zurückstellen.
Aufgrund des Zugmittelgetriebes 13 koppelt der Aktuator 10 die Antriebs-Basis 100 mit dem Antriebs-Fahrwerk 101 in der Absenkrichtung A frei beweglich.
Die Antriebs-Basis 100 weist eine insbesondere im Teilschnitt der 2 erkennbare Kupplungsschnittstelle einer mechanischen Kupplung zum formschlüssigen und zerstörungsfrei lösbaren Ankoppeln des Trägers 500 an die Antriebs-Basis in Form von zwei in Einführ- bzw. Kupplungsrichtung (von oben nach unten in 3) konvergierenden Aussparungen 150 auf, in die beim bzw. zum Ankoppeln Vorsprünge 501 des Träges eingeführt werden. Durch die in Einführrichtung konvergierenden Aussparungen 150 ist die Kupplung(sschnittstelle) selbstzentrierend.
Durch Anheben der Antriebs-Basis 100 entgegen der Absenkrichtung A auf den Träger 500 (nach oben in 2) fahren dessen Vorsprünge 501 in die Aussparungen 150 ein, wodurch die Kupplung (150, 501) geschlossen wird. Umgekehrt gelangen durch Absenken der Antriebs-Basis 100 in der Absenkrichtung A von dem Träger 500 weg dessen Vorsprünge 501 außer Eingriff mit den Aussparungen 150, so dass die Kupplung wieder geöffnet wird.
Der Träger 500 weist an seinen vier Ecken vier schwenkbare antriebslose Räder 510 auf.
Zum Schleppen des Trägers 500 mittels des Unterfahrschleppers wird zunächst, wie in 1 durch Pfeile angedeutet, die Antriebs-Basis 100 des Antriebsmodul des Unterfahrschleppers in der Absenkrichtung A zu dessen Antriebs-Fahrwerk 101 hin durch dessen Aktuator 10 abgesenkt.
Anschließend wird, wie in 2 durch einen Pfeil angedeutet, der Träger 500 mit der abgesenkten Antriebs-Basis 100 unterfahren.
Durch bzw. nach Deaktivierung des Aktuators 10 bzw. Wegfall der Erwärmung der Riemen 11 können sich diese wieder längen und die Federn 103 die Antriebs-Basis 100 entgegen der Absenkrichtung A von dem Antriebs-Fahrwerk 101 weg anheben. Dabei gelangen die Vorsprünge 501 des Trägers 500 in formschlüssigen Eingriff mit den Aussparungen 150 der Antriebs-Basis 100 und koppeln so den Träger 500 an (vgl. 3). Vorteilhaft lässt dabei die Absenkkraft des Aktuators 10 aufgrund der trägen Abkühlung langsam nach, was zu einem sanfteren Anheben bzw. Ankoppeln führt.
Anschließend kann der angekoppelte Träger 500 mittels des Antriebs-Fahrwerks 101 des Antriebsmoduls geschleppt werden, wie in 4 durch entsprechende Bewegungspfeile angedeutet.
Ist der Träger 500 in eine gewünschte Position geschleppt, wird umkehrt die Antriebs-Basis 100 des Antriebsmoduls des Unterfahrschleppers in der Absenkrichtung A durch dessen Aktuator 10 abgesenkt, so dass die Vorsprünge 501 außer Eingriff mit den Aussparungen 150 treten und so die Kupplung wieder geöffnet und der Träger 500 abgekoppelt wird (vgl. 1). Anschließend kann das Antriebsmodul unter dem abgekoppelten Träger 500 herausgefahren werden (vgl. 2).
Man erkennt, dass durch den translatorischen Freiheitsgrad in Absenkrichtung A sowie die Beweglichkeit um die Rollachse γ und Nickachse α die Antriebs-Basis 100 auch einen nicht parallel ausgerichteten Träger 500 ankoppeln kann, was insbesondere durch die Selbstzentrierung der Kupplung(sschnittstelle) noch verbessert wird.
Zusätzlich kann das Antriebs-Fahrwerk 101 durch diese Freiheitsgrade, insbesondere auch aufgrund der Nachgiebigkeit des Aktuators 10 bzw. seines Zugmittelgetriebes 13 in Absenkrichtung A, auch beim Schleppen des angekoppelten Trägers 500 Bodenunebenheiten und/oder Bewegungen des Trägers ausgleichen.
5 zeigt in 1 entsprechender Weise ein Antriebsmodul eines Unterfahrschleppers nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung. Einander entsprechende Merkmale sind durch identische, gegebenenfalls durch Apostrophe (') differenzierte, Bezugszeichen identifiziert, so dass auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen und nachfolgend nur auf Unterschiede eingegangen wird.
In einer Variante der Ausführung der 5 weist der Aktuator 10' zwei Linearantriebe 16 mit Anschlägen 17 auf, die mit Bewegungsspiel in Absenkrichtung A in Langlöchern 18 der Antriebs-Basis 100 geführt sind. Sobald die Anschläge 17 die Langlöcher 18 ausgefahren haben, senken sie bei weiterem Absenken die Antriebs-Basis 100 in Absenkrichtung A zu dem Antriebs-Fahrwerk 101 hin ab. Gleichermaßen koppeln sie die Antriebs-Basis 100 mit dem Antriebs-Fahrwerk 101 in der Absenkrichtung A streckenweise frei beweglich: man erkennt, dass die Antriebs-Basis 100 aufgrund der Langlöcher 18 auch unabhängig von den Linearantrieben 16 weiter in der Absenkrichtung A absenkbar ist. Werden die Anschläge 17 zum Ankoppeln des Trägers 500 wieder in eine angehobene Stellung (nach oben in 5) verfahren, koppeln sie in dieser Stellung die Antriebs-Basis 100 entsprechend mit Bewegungsspiel sowohl in als auch entgegen der Absenkrichtung A, so dass diese ein- und ausfedern kann.
Diese Variante ist in 5 nur links gezeigt. In einer anderen Variante der Ausführung der 5, die in 5 umgekehrt nur rechts gezeigt ist, weist der Aktuator 10'' zwei Drehantriebe 19 auf, die über ein Zugmittelgetriebe 13' mit durch Federn 15' vorgespannten Umlenkrollen ebenfalls an zwei voneinander beabstandeten Anlenkpunkten 14' mit der Antriebs-Basis 100 wirkverbunden sind. Wie in der Ausführung der 1 koppeln die Zugmittelgetriebe 13' die Antriebs-Basis 100 mit dem Antriebs-Fahrwerk 101 in der Absenkrichtung A frei beweglich. Wie auch in der Ausführung mit der Formgedächtnislegierung kann der Aktuator nach dem Ankoppeln in eine S(teuers)tellung verfahren werden, in der er die Antriebs-Basis 100 mit Bewegungsspiel sowohl in als auch entgegen der Absenkrichtung A koppelt, so dass diese ein- und ausfedern kann.
6 zeigt in 1, 5 entsprechender Weise ein Antriebsmodul eines Unterfahrschleppers nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung. Einander entsprechende Merkmale sind wieder durch identische, gegebenenfalls durch Apostrophe (') differenzierte, Bezugszeichen identifiziert, so dass auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen und nachfolgend nur auf Unterschiede eingegangen wird.
Die Antriebs-Basis 100 der Ausführung der 6 ist durch Federn 300 um die Rollachse γ in eine Null(winkel)lage vorgespannt bzw. (feder)zentriert.
Das Antriebsmodul der 6 weist eine Verriegelung 200 mit an dem mehrteiligen Anschlag 115 angeordneten Permanentmagneten auf. Die Verriegelung bzw. Permanentmagnete ist bzw. sind durch Bestromen einer Wicklung elektrisch lös- bzw. abschaltbar und fixiert bzw. fixieren die Antriebs-Basis 100 selbsttätig und passiv bzw. energielos in der durch den Anschlag 115 definierten Stellung, wenn die maximal abgesenkte Antriebs-Basis 100 zum Unterfahren des Trägers auf dem Anschlag 115 aufsitzt, wie in 6 gestrichelt angedeutet. In dieser maximal abgesenkten Stellung fixieren Anschlag 115 und Verriegelung 200 gemeinsam die Antriebs-Basis 100 auch um die Roll- und Nickachse.
Der Aktuator 10''' der Ausführung der 6 weist zwei baugleiche Linearantriebe auf, von denen in 6 nur ein(link)er gezeigt, der andere (rechts in 6) nur durch einen Teil seines Zugmittelgetriebes 13'' ansatzweise angedeutet ist.
Jeder Linearantrieb weist jeweils einen verschieblich an dem Antriebs-Fahrwerk gelagerten Schlitten mit einer Umlenkrolle 20 und wie die Ausführung der 1 einen Riemen 11' aus einer Formgedächtnislegierung auf. Dieser ist in der Ausführung der 6 mit einem Ende an einem fahrwerkfesten Anschlag 12', über den er auch bestromt und damit temperiert werden kann, und mit seinem anderen Ende an einem Anlenkpunkt 14'' befestigt und über die Umlenkrolle 20 auf dem verschieblich gelagerten Schlitten und eine fahrwerkfeste weitere Umlenkrolle geführt, so dass er zugleich integraler Teil des Zugmittelgetriebes 13'' zum Umsetzen einer Abtriebsbewegung des Linearantriebs in Form einer Verkürzung des Riemens 11' in eine Absenkbewegung der Antriebs-Basis 100 in der Absenkrichtung A zu dem Antriebs-Fahrwerk hin ist.
Bei nicht abgesenkter Antriebs-Basis 100 und nicht bestromten Riemen 11' wird dieser durch eine Feder 15'' auf Zug gehalten und dadurch stabilisiert, insbesondere gegen ein Abrutschen von einer der Umlenkrollen (ausgezogen in 6). Somit spannt Feder 15' das Zugmittelgetriebe 13'' bzw. dessen Zugmittel 11' und den Linearantrieb bzw. dessen Riemen 11' vor.
Wird der Riemen 11' durch den als Temperiermittel fungierenden Ansclag 12' bestromt und dadurch erwärmt, verkürzt er sich. Dadurch gleitet der Schlitten unter zunehmender (Vor)Spannung der Feder 15'' gegen den Anschlag 12', wie in 6 gestrichelt angedeutet, stützt sich an diesem ab und zieht nun die Antriebs-Basis 100 in der Absenkrichtung A zu dem Antriebs-Fahrwerk hin auf den Anschlag 115, wie in 6 gestrichelt angedeutet.
In dieser Stellung fixieren die Permanentmagnete der Verriegelung 200 die Antriebs-Basis 100, so dass der Riemen 11' nicht mehr bestromt werden muss und bei entsprechender Längung durch die Feder 15'' auf Zug gehalten wird. In dieser abgesenkten, fixierten Stellung wird in vorstehend erläuterter Weise der Träger 500 unterfahren und dort die Verriegelung 200 gelöst bzw. ihre Permanentmagnete abgeschaltet, indem die Wicklungen temporär bestromt werden. Entsprechend heben die Federn 103 die Antriebs-Basis 100 entgegen der Absenkrichtung A von dem Antriebs-Fahrwerk 101 weg an, wodurch sie den Träger 500 ankoppelt (vgl. 3).
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist.
So kann eine Eingabeeinrichtung zum Steuern des Antriebs-Fahrwerks und/oder des Aktuators auch leitungsgebunden mit der Fahrantrieb-Steuerung bzw. dem Aktuator kommunizieren oder der Unterfahrschlepper autonom agieren.
Insbesondere kann die (Feder)Zentrierung 300 und/oder Verriegelung 200 der Ausführung der 6 auch bei den anderen Ausführungen vorgesehen sein.
Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.
Bezugszeichenliste

10; 10'; 10''; 10''': Aktuator
11; 11': Formgedächtnismaterial-Riemen
12; 12': Temperiermittel/Anschlag
13; 13'; 13'': Zugmittelgetriebe
14; 14'; 14'': Anlenkpunkt
15; 15'; 15'': Feder
16: Linearantrieb
17: Anschlag
18: Langloch
19: Drehantrieb
20: Umlenkrolle
100: Antriebs-Basis
101: Mecanum-Rad/omnidirektionales Antriebs-Fahrwerk
103: Feder (Antriebs-Kraftelement)
112, 113: Drehgelenk
114: Lenker
115: Anschlag
150: konvergierende Aussparung (selbstzentrierende Kupplungsschnittstelle)
200: Verriegelung (Permanentmagnete mit elektrischer Wicklung)
300: Feder
500: Träger
501: Vorsprung
510: Rad
600: Eingabeeinrichtung
α: Nickachse/-winkel
γ: Rollachse/-winkel
A: Absenkrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014017532 B3 [0002, 0011, 0013, 0067]

Claims

Unterfahrschlepper zum Schleppen eines Trägers (500), wobei der Unterfahrschlepper wenigstens ein Antriebsmodul mit einem Antriebs-Fahrwerk, das wenigstens ein Antriebsrad (101) aufweist, welches mit einem Fahrantrieb gekoppelt ist; einer mit dem Antriebs-Fahrwerk verbundenen Antriebs-Basis (100) zum Ankoppeln des Trägers, die an dem Antriebs-Fahrwerk in einer Absenkrichtung (A) zu dem Antriebs-Fahrwerk hin absenkbar gelagert ist; und einem Aktuator (10; 10'; 10''; 10''') zum Absenken der Antriebs-Basis in der Absenkrichtung zu dem Antriebs-Fahrwerk hin aufweist.
Unterfahrschlepper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebs-Basis an dem Antriebs-Fahrwerk um eine Roll- und/oder eine Nickachse (γ, α) drehbar, insbesondere vorgespannt (300), gelagert ist.
Unterfahrschlepper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebs-Fahrwerk durch ein, insbesondere mechanisches, pneumatisches und/oder hydraulisches, Antriebs-Kraftelement (103) in der Absenkrichtung von der Antriebs-Basis weg vorgespannt ist und/oder das Antriebsmodul einen Anschlag (115) zur Begrenzung einer Absenkbewegung der Antriebs-Basis in der Absenkrichtung zu dem Antriebs-Fahrwerk hin und/oder eine, insbesondere elektrisch, lösbare, Verriegelung (200) zum Fixieren der Antriebs-Basis an dem Antriebs-Fahrwerk wenigstens in der Absenkrichtung insbesondere ohne Zufuhr von Energie, aufweist.
Unterfahrschlepper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebs-Fahrwerk zu einer translatorischen Fahrbewegung in wenigstens einer Fahrrichtungen und/oder zu einer rotatorischen Fahrbewegung, insbesondere als omnidirektionales Fahrwerk, ausgebildet ist.
Unterfahrschlepper nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Antriebsrad des Antriebs-Fahrwerks Rollen aufweist, die gegen eine Drehachse des Antriebsrads geneigt drehbar gelagert sind.
Unterfahrschlepper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator die Antriebs-Basis mit dem Antriebs-Fahrwerk in der Absenkrichtung nachgiebig, insbesondere wenigstens streckenweise frei beweglich, koppelt.
Unterfahrschlepper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator wenigstens einen Linear- und/oder Drehantrieb (11; 11'; 16; 19) aufweist und/oder an wenigstens zwei voneinander beabstandeten Anlenkpunkten (14; 14'; 14'') mit der Antriebs-Basis oder dem Antriebs-Fahrwerk wirkverbunden ist.
Unterfahrschlepper nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator ein, insbesondere vorgespanntes, Getriebe, insbesondere mit wenigstens einem Zugmittel (13; 13'; 13''), zum Umsetzen einer Abtriebsbewegung des Antriebs in eine Absenkbewegung der Antriebs-Basis in der Absenkrichtung zu dem Antriebs-Fahrwerk hin aufweist und/oder der Antrieb verschieblich gelagert ist und/oder eine Formgedächtnislegierung und ein Temperiermittel (12; 12') zum Temperieren dieser Formgedächtnislegierung aufweist.
Unterfahrschlepper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebs-Basis eine Kupplungsschnittstelle (150), insbesondere einer mechanischen, magnetischen, insbesondere elektromagnetischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Kupplung (150, 501), zum, insbesondere form- und/oder kraftschlüssigen und/oder zerstörungsfrei lösbaren, Ankoppeln des Trägers an die Antriebs-Basis aufweist.
Unterfahrschlepper nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung selbstzentrierend und/oder durch Anheben der Antriebs-Basis entgegen der Absenkrichtung auf den Träger schließ- und/oder durch Absenken der Antriebs-Basis in der Absenkrichtung von dem Träger weg offenbar ist.
Transportsystem mit einem Träger (500) und einem Unterfahrschlepper zum Schleppen des Trägers nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Transportsystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger wenigstens ein, insbesondere schwenkbares, Rad (510) aufweist.
Verfahren zum Schleppen eines Trägers (500) mittels eines Unterfahrschleppers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten: Absenken der Antriebs-Basis (100) wenigstens eines Antriebsmoduls des Unterfahrschleppers in der Absenkrichtung (A) zu dessen Antriebs-Fahrwerk hin durch dessen Aktuator (10; 10', 10''; 10'''); Unterfahren des Trägers mit der Antriebs-Basis; Anheben der Antriebs-Basis entgegen der Absenkrichtung von dem Antriebs-Fahrwerk weg zum Ankoppeln des Trägers; und Schleppen des angekoppelten Trägers mittels des Antriebs-Fahrwerks des Antriebsmoduls.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, mit den nachfolgenden weiteren Schritten: Absenken der Antriebs-Basis des Antriebsmoduls des Unterfahrschleppers in der Absenkrichtung durch dessen Aktuator zum Abkoppeln des Trägers; und Herausfahren des Antriebsmoduls unter dem Träger.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die abgesenkte Antriebs-Basis an dem Antriebs-Fahrwerk durch eine Verriegelung (200), insbesondere selbsttätigt und/oder energielos, fixiert und die Verriegelung zum Anheben, insbesondere elektrisch, gelöst wird.