DE19534291C2 - Regalanlage mit an Schienen geführtem Regalbediengerät - Google Patents

Regalanlage mit an Schienen geführtem Regalbediengerät

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DE19534291C2 DE1995134291 DE19534291A DE19534291C2 DE 19534291 C2 DE19534291 C2 DE 19534291C2 DE 1995134291 DE1995134291 DE 1995134291 DE 19534291 A DE19534291 A DE 19534291A DE 19534291 C2 DE19534291 C2 DE 19534291C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Regalbediengerät einer Regalanlage mit einem in der Höhe verfahrbaren Hubwagen, mit einem an einer oberen und unteren Führungsschiene geführten senkrechten Mast, der am Mastfuß und am Mastkopf mittels jeweils einem Fahrwerk antreibbar und über zumindest ein Laufrad auf einer unteren Führungsschiene abgestützt ist.
Ein derartiges Regalbediengerät ist aus der DE 44 05 952 A1 bekannt.
Ein weiteres Regalbediengerät, dass auf Schienen geführt ist, ist aus der Druckschrift der Fa. DEMAG, DZD 92.20 A 008, Ausgabe A/473/12T, Seite 35 bekannt.
In der DE 42 02 668 C2 ist ein an Schienen geführtes Kleinlast-Regalbediengerät beschrieben. Es ist ein Re­ galbediengerät mit vertikalem Mast mit je einem Fahr­ werk am Mastfuß und an der Mastspitze. Das Regalbe­ diengerät stützt sein Eigengewicht auf einem unteren abrollenden Laufrad ab. Die Fahrwerke werden über je ein Zugmittel von ortsfesten Fahrmotoren angetrieben. Eine elektronische Synchronisierung sorgt für den Gleichlauf der Fahrmotoren. An dem Mast ist ein verti­ kal verfahrbarer Hubtisch mit einer Ausfahreinheit an­ geordnet. Eine Variante dieses vorstehend beschriebe­ nen Regalbediengerätes ist an dem oberen und unteren Fahrwerk mit je einem mitfahrenden Fahrmotor ausge­ stattet, jeder Fahrmotor steht über ein Antriebszahnrad mit je einem ortsfesten Zugmittel in Verbindung. Die Zugmittel sind an ihren Enden im Endbereich der unte­ ren und oberen Führungsschienen des Regalbedienge­ rätes befestigt.
Bei diesem Regalbediengerät besteht aufgrund der unterschiedlichen vertikalen Massenverteilung die Ge­ fahr, daß unter horizontaler Beschleunigung/Verzöge­ rung die elastischen Zugmittel unterschiedlich stark fe­ dern und der Mast in dieser Phase eine oszillierende unkontrollierte vertikale Schieflage einnimmt. Hierbei werden die seitlichen Führungsrollen, die am Mast befe­ stigt sind, infolge des dynamisch wechselnden Schräg­ laufwinkels der Führungsrollen, axial besonders stark beansprucht. Dies kann bei intensivem Betrieb zu früh­ zeitigem Verschleiß oder Ausfall der Führungsrollen führen. Darüber hinaus werden die stark vorgespannten Zugmittel an den Antrieben mehrfach umgelenkt, wobei Gegenbiegewechsel nicht zu umgehen sind.
In der EP 02 41189 A2 ist ein an Linearführungen ver­ fahrendes Bediengerät mit einem vertikalen Hubmast zur Beschickung eines Kleinlastregals für z. B. Video­ kassetten beschrieben. Der Hubmast ist horizontal ver­ fahrbar und jeweils an seinem oberen und unteren Ende in den Linearführungen gelagert sowie über ein Zugmit­ tel antreibbar. An dem Hubmast ist ein vertikal bewegli­ ches Lastaufnahmemittel angeordnet mit dem Kleinbe­ hälter aus- und eingelagert werden können. Das Zug­ mittel ist an den Enden des Hubmastes befestigt und wird über zahlreiche Umlenkrollen zu einem ortsfesten Antrieb geführt.
Bei diesem Bediengerät ist nachteilig, daß obere und untere Führung als Linearführung ausgebildet sind und demzufolge nur geringe vertikale Lasten aufnehmen können. Aufgrund der durch die Linearführungen be­ grenzten Baulänge und der nur an den Enden aufgela­ gerten biegeweichen Stangenführungen eignet sich die­ ses Bediengerät nur für sehr kurze Fahrwege.
Nachteilig bei den in DE 42 02 668 C2 und EP 02 41189 A2 beschriebenen Regalbediengeräten ist ferner die technisch bedingte Begrenzung auf den Nied­ riglastbereich. Dieser Bereich deckt z. Zt. Nutzlasten bis ca. 100 kg ab. Zugmittel neigen grundsätzlich - vor allem bei größeren Massenbeschleunigungen und bei größeren Längen - zu unerwünschten Schwingungen, Elastizitäten, bleibenden Dehnungen und Verschleiß, so daß die vorstehend beschriebenen Kleinlast-Regalbe­ diengeräte darüber hinaus nur bei kurzen Gassenlängen eingesetzt werden können. Bei Zugmitteln wie z. B. Zahnriemen ist beispielsweise ein dynamischer Feder­ weg von ca. 1 Promille der Riemenlänge beim Beschleu­ nigen/Verzögern zu berücksichtigen, so daß bereits bei 30 m Riemenlänge eine Schwingungsamplitude von ca. 3 cm erreicht wird. Der Spannweg beträgt üblicherwei­ se ca. 4 Promille der Riemenlänge. Eine entsprechend stärkere Dimensionierung der elastischen Zugmittel scheitert an den hohen Zusatzkosten, vor allem bei gro­ ßen Gassenlängen. Darüber hinaus besteht bei großen Gassenlängen die Notwendigkeit des laufenden Nach­ spannens, denn die erforderliche Positioniergenauigkeit der Regalbediengeräte erfordert eine stets konstante und gleichmäßige Vorspannkraft der verwendeten obe­ ren und unteren Zugmittel. Weiterhin nachteilig bei die­ sen Geräten ist die große Anzahl gleich- oder gegensin­ niger Umlenkungen der Zugmittel, denn diese erhöhen den Verschleiß, die Geräuschentwicklung und die Rei­ bungsverluste der Fahrantriebe. Ein Antrieb der Fahr­ bewegung über ortsfest angeordnete Zugmittel (Seile, Ketten, Zahnriemen usw.) bedeutet auch zwangsläufig, daß derartige Regalbediengeräte ihre einmal zugewie­ sene Gasse nicht verlassen können. Gassenwechsel sind erforderlich, wenn mehr Regalgassen in der Regalanla­ ge vorhanden sind als Regalbediengeräte. Für Regalan­ lagen mit schwereren Lasten und längeren Gassen so­ wie bei Gassenwechsel sind die vorstehend beschriebe­ nen Regalbediengeräte nicht einsetzbar. In diesem Be­ reich werden nahezu ausschließlich Regalbediengeräte eingesetzt, welche die Antriebskräfte ihrer mit dem Ge­ rät mitfahrenden Fahrmotoren direkt in ortsfest ange­ ordnete und entsprechend stabil dimensionierte Schie­ nen einleiten.
In der CH 518 863 ist ein Regalbediengerät beschrie­ ben, welches an dem unteren und dem oberen Mastende angetrieben wird. Es handelt sich um ein an Schienen geführtes Regalbediengerät mit einem Mast, an dem ein Hubwagen mit einer Last verfährt. Der Mast wird am oberen und unteren Ende mit seitlich angeordneten Führungsrollen an Führungsschienen geführt und stützt sich in Fahrtrichtung formschlüssig über zwei Ritzel ei­ ner vertikalen Verbindungswelle in je einer oberen und unteren ortsfesten Zahnstange ab. Das Regalbedienge­ rät leitet die vertikalen Kräfte über ein Laufrad in die untere Führungsschiene ein. Durch die Zwangsführung der Mastenden kann auf einen horizontalen Radabstand verzichtet werden. Der Antrieb für die Fahrbewegung erfolgt wahlweise mitfahrend oder über Zugmittel.
Nachteilig bei diesem Regalbediengerät ist der hohe mechanische Aufwand für die Verbindungswelle und deren Lagerung am Mast sowie die sehr hohen Kosten für die obere und untere Zahnstange und deren präzise Verlegung in der Gasse der Regalanlage. Der zur Auf­ rechterhaltung der lotrechten Ausrichtung des Mastes erforderliche Material- und Montageaufwand für Ver­ bindungswelle und Zahnstangen ist je nach Gassenlänge um ein Vielfaches höher als die Materialeinsparungen an der Tragkonstruktion. Zusätzlich neigt dieses Regal­ bediengerät bei hohen Regalanlagen zu kaum be­ herrschbaren massendynamischen Schwingungen, weil die extrem lange Verbindungswelle sehr verdrehweich ist und unter dynamischen Einflüssen wie eine Torsions­ feder wirkt. Des weiteren sind bei hohen Fahrgeschwin­ digkeiten störende Zahneingriffsgeräusche sowie Schmier- und Verschleißprobleme an den offen liegen­ den Verzahnungen zu befürchten. Diese Nachteile führen zu hohen Investitions-, Wartungs- und Instandhal­ tungskosten, vor allem wenn die Zahnstangen ersetzt werden müssen. Die hohe Geräuschentwicklung wird noch dadurch verstärkt, daß sich die untere Zahnstange oft in unmittelbarer Nähe des Aufenthaltsortes des La­ gerpersonals befindet. Die vorstehenden Nachteile sind so gravierend, daß sich dieses Regalbediengerät bisher am Markt nicht durchsetzen konnte.
Aus dem Katalog der Fa. DEMAG, DZD 92.20 A 008, ist eine Regalanlage mit einem an Schienen geführten Regalbediengerät bekannt, welches die in der CH 518 863 beschriebenen Nachteile vermeidet. Das Regalbediengerät dieser Regalanlage ist zur besseren Verdeutlichung in Fig. 9 dargestellt. Es besteht in seiner tragenden Konstruktion aus Mast, unterem Fahrwerk und oberem Fahrwerk, die miteinander biegesteif ver­ bunden sind. Es stützt sich im Stillstand und während der Fahrbewegung mittels horizontal angeordneter Führungsrollen an einer unteren ortsfest angeordneten Führungsschiene und einer oberen ortsfest angeordne­ ten Führungsschiene seitlich ab. Üblicherweise befindet sich in jeder Gasse der Regalanlage ein Regalbedienge­ rät. Das Regalbediengerät hat ein nicht angetriebenes Laufrad und ein angetriebenes Laufrad, die an dem un­ teren Fahrwerk angeordnet sind und das Eigengewicht des Regalbediengerätes auf die untere Führungsschiene übertragen. Ein Laufrad wird von einem Fahrmotor an­ getrieben und überträgt die Antriebskraft kraftschlüssig auf die untere Führungsschiene. Innerhalb des Mastes befindet sich ein vertikal verfahrbarer Hubwagen mit einem Lastaufnahmemittel, mit welchem Ladeeinheiten, z. B. Paletten, Behälter usw. in Regale ein- und ausgela­ gert werden können. Die Nutzlast des vorstehend be­ schriebenen Regalbediengerätes beträgt lt. Katalogan­ gaben der Fa. DEMAG 1500 kg und die max. Höhe 30 m. Das vorstehend beschriebene Regalbediengerät weist, neben dem angetriebenen unteren Laufrad, einen weiteres, unabhängig wirkendes Reibrad auf, welches in der Nähe des oberen Fahrwerkes angebracht ist. Das Reibrad bildet mit einem Dämpfungsmotor einen elek­ trischen Dämpfungsantrieb. Er übt kaum eine antrei­ bende Wirkung auf das Regalbediengerät aus, denn er dient lediglich zur Unterdrückung und Tilgung von hori­ zontalen Mastschwingungen. Dieses wird sehr anschau­ lich durch die Größenverhältnisse der dargestellten An­ triebsmotoren verdeutlicht.
Nachteilig bei diesem Regalbediengerät ist die Nach­ laufneigung des schwungmassenbehafteten Dämp­ fungsmotors nach dem elektrischen Abschalten des An­ triebs. So werden über den Dämpfungsantrieb zwar die Schwingungen des Mastes während der Fahrbewegung des Regalbediengerätes wirksam unterdrückt, die Aus­ lenkung des Mastes, die horizontale Positioniergenauig­ keit des Hubwagens bei der Fachanfahrt und die Stand­ sicherheit des Regalbediengerätes werden jedoch nega­ tiv beeinflußt. Aus diesen Gründen hat sich dieses Prin­ zip nicht dauerhaft im Markt etablieren können, da neuere Regalbediengeräte auf Dämpfungsantriebe ver­ zichten. Bei neueren Regalbediengeräten wird die Trag­ konstruktion statt dessen steifer ausgelegt; hierbei wer­ den der Gewichtsnachteil und die Kippgefährdung in Kauf genommen. In Abhängigkeit von der Gerätehöhe und der Beschleunigung/Verzögerung wird das be­ triebsmäßig erforderliche Standmoment (Mst), entspre­ chend der Beziehung Σ Mst ≧ 1.5 . Σ Mk von der Gravi­ tationskraft und/oder von Zwangsführungen in Verbin­ dung mit dem horizontalen Radabstand aufgebracht und vertikal auf der Führungsschiene abgestützt. Das aus dem erforderlichen Radstand resultierende große horizontale Überhangmaß verschlechtert den Volu­ mennutzungsgrad des Lagers. Der Volumennutzungs­ grad ist das Verhältnis von genutztem Lagervolumen zu umbautem Lagervolumen. Eine Reduzierung des Rad­ abstandes ist bei diesen Regalbediengeräten durch den Einsatz von Gegenrollen, die an den Unterseiten des Kopfes der unteren Führungsschiene laufen, auch nur begrenzt möglich, weil hierdurch die Kräfte auf Laufrä­ der, Gegenrollen, Führungsschiene und deren Befesti­ gung stark steigen und somit sehr schnell technische und wirtschaftliche Grenzen erreicht werden. Darüber hin­ aus erfordern diese Regalbediengeräte bei eventuellen Gassenwechseln einen relativ breiten Kopfgang, der, bei Verwendung von quer verschiebenden Umsetzbrüc­ ken, stets größer als die Gesamtlänge des Regalbedien­ gerätes ist.
Aus der DE 40 16 735 C2 und aus der EPA 0483 169 B1 sind ferner kurvengängige Regalbe­ diengeräte bekannt, welche einen relativ schmalen Kopfgang bei einem Gassenwechsel benötigen, weil die Fahrwerke mit einem oder mehreren Knickgelenken versehen sind. Kurvengängige Regalbediengeräte wer­ den in Regalanlagen eingesetzt die mehr Gassen als Regalbediengeräte aufweisen. Bei derartigen Regalan­ lagen, die mit einem oder zwei stirnseitigen Kopfgängen ausgestattet sind, können die Kopfgänge schmaler als die Gesamtlänge der Regalbediengeräte ausgeführt werden.
Nachteilig ist auch bei diesen Regalanlagen der rela­ tiv große Radabstand der Regalbediengeräte in Gassen­ richtung, weil die Kopfgangbreite nicht vorwiegend von der Abmessung der Ladeeinheiten (z. B. Paletten, Behäl­ ter), sondern von dem wesentlich größeren Kurvenradi­ us der Regalbediengerätefahrwerke bestimmt wird. Ferner erfordern die gewichts-, montage- und ferti­ gungsintensiven Kurvenabschnitte der unteren und oberen Führungsschienen der Regalanlage und die mehrfach gelenkig ausgebildeten Kurvenfahrwerke der Regalbediengeräte hohe Material-, Fertigungs- und Montageaufwendungen.
Ferner ist aus neueren Herstellerkatalogen zu ent­ nehmen, daß die Leistungsansprüche und damit die un­ mittelbaren Anforderungen an die Fahrdynamik von Regalbediengeräten ständig zunehmen. Nutzlasten bis zu 2000 kg, gesteigerte Umschlagsleistungen, betriebs­ mäßige Beschleunigungen und Verzögerungen bei Kleinlast-Regalbediengeräten bis zu 3 m/s2 und Fahrge­ schwindigkeiten bis zu 5 m/s werden angeboten. Diese Leistungssteigerungen erhöhen zwangsläufig die dyna­ mischen Beanspruchungen, Verformungen und Kipp­ momente der Regalbediengeräte, so daß diese Proble­ matik immer mehr zu berücksichtigen ist. Weiterhin er­ fordert auch die Geräuschentwicklung eine immer stär­ kere Beachtung, da Regalbediengeräte mehr und mehr in den Produktionsprozeß integriert werden. An Bedeu­ tung gewinnen auch Gassenwechseleinrichtungen, die den Betrieb von nur einem Regalbediengerät in einer mehrgassigen Regalanlage ermöglichen. Regalanlagen mit an Schienen geführten Regalbediengeräten und mit­ fahrenden kraftschlüssig wirkenden Fahrantrieben sind beim Gassenwechsel vorteilhaft, weil sie ortsungebun­ dener als zugmittelbetriebene Geräte sind und sich we­ gen der kraftschlüssig wirkenden Antriebe leichter in die Führungsschienen der Gassen einfädeln lassen. Re­ galbediengeräte mit konventionellem horizontalen Radabstand stoßen jedoch bezüglich ihrer Kippsicher­ heit an physikalischen Grenzen, weil die Standsicherheiten, nicht nur wegen evtl. unterschiedlicher vertikaler Drücke der Laufräder richtungsabhängig, sondern auch last- und beschleunigungsabhängig sind. Gemäß der FEM Berechnungsregel 9.311 ist eine für den Gerätebe­ trieb ausreichende Standsicherheit bei Regalbedienge­ räten erst dann gegeben, wenn der Quotient aus der Summe der Standmomente zu der Summe der Kippmo­ mente gleich oder größer 1.5 ist. Bei Regalbediengerä­ ten die nur an einem Ende des Mastes angetrieben wer­ den ist ferner nachteilig, daß der Mast näherungsweise einen Freiträger darstellt, dessen dynamische Verfor­ mung am freien Mastende z. B. unter einer gleichmäßig verteilten horizontal wirkenden Flächenlast um ca. eine Zehnerpotenz höher ist als bei einem an beiden Masten­ den synchron angetriebenen Mast. Regalbediengeräte werden u. a. nach den zu erwartenden dynamischen Verformungen unter betriebsmäßiger Horizontalbe­ schleunigung dimensioniert, damit beim Positionieren keine unzulässigen Nachschwingungen und dadurch be­ dingte unerwünschte Beruhigungszeiten entstehen. Er­ fahrungsgemäß führen größere horizontale Schwin­ gungsauslenkungen des Mastes zu nicht akzeptablen Beruhigungszeiten der Regalbediengeräte. Beim Puffer­ stoß kann der Mast so extrem beansprucht werden, daß bei hohen Regalbediengeräten bleibende Verformun­ gen auftreten, wenn nicht entsprechend Vorkehrungen, durch z. B. Verstärkungen der Tragkonstruktion und/ oder hydraulische Puffer, getroffen werden. Insofern ist für den Mast eine Mindeststeifigkeit erforderlich, die sich u. a. im Flächenträgheitsmoment des Mastes aus­ drückt. Ein hohes Flächenträgheitsmoment führt in der Regel zu hohen Mastgewichten, wenn aus Kostengrün­ den nicht auf extrem teure Materialien, wie z. B. kohle­ faserverstärkte Verbundwerkstoffe, ausgewichen wer­ den kann. Es ist daher bei höheren Regalbediengeräten häufig ein Gewichtsverhältnis von ca. 4/1 bis ca. 15/1 zwischen Geräteeigengewicht und Nutzlast anzutref­ fen. Hohe Gerätegewichte erfordern zwangsläufig auch hohe Antriebsleistungen der Fahrmotoren, sie erhöhen darüber hinaus die Beanspruchungen, den Transport­ aufwand, den Energieverbrauch und die Kosten der Re­ galbediengeräte. Die teilweise gravierenden Nachteile der vorstehend beschriebenen bekannten Regalbedien­ geräteprinzipien haben dazu geführt, daß Regalbedien­ geräte entweder individuell für den jeweiligen kunden­ spezifischen Einsatz konstruiert werden müssen, oder für unterschiedliche Anförderungen auf mehrere stan­ dardisierte Baureihen zurückgegriffen werden muß. Für die Endkunden bedeutet dieses, das dieser Zusatzauf­ wand sich letztendlich in höheren Preisen als notwendig bei automatischen Regallagern niederschlägt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegen Zwängungen unempfindliches Regalbediengerät einer Regalanlage zu schaffen, dass auch bei Versagen der Synchronisation eine ausreichende Standsicherheit aufweist. Ferner geht es darum eine ko­ stengünstige Regalanlage für nahezu beliebige Lager­ konfigurationen - wie z. B. Regallängen, Regalhöhen, Nutzlasten und Gassenwechselmöglichkeit - zu schaf­ fen, bei der ein mechanisch einfaches, besonders leich­ tes, leistungsstarkes, vielseitiges und geräuscharmes so­ wie toleranzunempfindliches Regalbediengerät einge­ setzt werden kann. Hiermit sind die Voraussetzungen für einen einheitlichen Regalanlagen- und Regalbedien­ geräte-Baukasten geschaffen, bei dem durch Wiederhol­ teile zusätzliche Rationalisierungseffekte erzielt werden können.
Die sich hieraus ergebenden Vorteile der Kostenein­ sparungen bei Regalen, Regalbediengeräten und in der Lagervorzone, sowie die deutlich kompakteren Läger mit verbessertem Volumennutzungsgrad, die Steige­ rung der Lagerumschlagsleistung und die nahezu uni­ versellen Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Regalbediengerätes führen zu gewerblicher Anwend­ barkeit bei einem Großteil der Regalanlagen, Lager- und Transportsysteme in Industrie und Handel.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß da­ durch, daß das Fahrwerk (2a) und das Fahrwerk (2b) des Regalbediengerätes an der unteren Führungsschiene (5a) und der oberen Führungsschiene (5b) zueinander einen Wegegleichlauf erzeugen und das Regalbedienge­ rät überwiegend oder ausschließlich durch die kraft­ schlüssig wirkenden Antriebs- und Bremskräfte der Fahrwerke (2a, 2b) in einer vorzugsweise lotrechten Ausrichtung des Mastes (1) gehalten wird. Mittels dieses Antriebssystems wird das an sich instabile Gleichge­ wicht des Regalbediengerätes mit Hilfe einer hochdyna­ mischen Lageregelung betriebsmäßig in einem Kräfte­ gleichgewicht gehalten, so daß u. a. der nachteilige gro­ ße horizontale Radabstand kraftschlüssig angetriebener herkömmlicher Regalbediengeräte entfallen kann. Durch die gelenkige Anbindung der Enden des Mastes (1) an die Fahrwerke (2a, 2b) kann der Mast (1) nunmehr als "frei aufliegender Träger" statt als "Freiträger" aus­ gelegt werden, was u. a. zu einer hohen Gewichtserspar­ nis beim Tragwerk des erfindungsgemäßen Regalbe­ diengerätes führt. Das Regalbediengerät weist in der Regalgasse geringe Überhangmaße auf, welche im Zu­ sammenhang mit den kraftschlüssig wirkenden Fahr­ werken (2a, 2b) und einem Schwenkantrieb (23) Gassen­ wechsel mit engen Kurvenradien bei geringer Kopf­ gangbreite ermöglichen und dem Regalbediengerät in einem System von Führungsschienen (5a, 5b, 5e), mit oder ohne Schienenweichen (35, 36, 37, 38), eine große Bewegungsflexibilität geben. Darüber hinaus ist es auch möglich mit dem erfindungsgemäßen Regalbediengerät mittels des Schwenkantriebes (23) in einer Regalgasse und/oder im Kopfgang zu wenden. Des weiteren be­ steht mit dem Regalbediengerät die Möglichkeit auch mehrere Gassen zu bedienen, wenn untere und obere Führungsschienen im Kopfgang bogenförmige Ab­ schnitte bilden und somit mehrere Gassen mit durch­ gängigen Führungsschienen verbunden werden. Hierbei wird allerdings ein etwas breiterer Kopfgang als beim Weichenbetrieb benötigt.
Ein Wegegleichlauf von Mastfuß (1a) und Mastkopf (1b) kann beispielsweise durch mechanische, elektrische, hydraulische, pneumatische oder ähnliche Antriebe - etwa durch den Einsatz von Verstellgetrieben, geregel­ ten elektrischen oder hydraulischen Antrieben - er­ reicht werden. Dabei ist es nicht hinreichend, daß die Fahrmotoren (8a, 8b) der kraftschlüssig wirkenden Fahrwerke (2a, 2b) nur auf jeweils gleiche Drehzahl synchronisiert werden. Aufgrund nicht zu vermeidender herstell- und verschleißbedingter Durchmessertoleran­ zen der Laufräder (7a, 7b), des zu erwartenden unter­ schiedlichen Schlupfes der unteren und oberen ange­ triebenen Laufräder (7a, 7b) und der ggf. verwendeten schlupfbehafteten Drehstromasynchronmotoren kann ein stabiler horizontaler Wegegleichlauf von Mastfuß (1a) und Mastkopf (1b) nur erreicht werden, wenn die Fahrmotoren (8a, 8b) - zumindest zeitweise - unter­ schiedliche Drehzahlen aufweisen.
Das Regalbediengerät der erfindungsgemäßen Re­ galanlage leitet die horizontalen und vertikalen Kräfte, die beispielsweise aus Nutzlast, Eigenlast und Massen­ beschleunigung entstehen, über die vorstehend be­ schriebenen kraftschlüssig wirkenden Fahrwerke (2a, 2b) direkt in die Führungsschienen (5a, 5b) der Regalan­ lage ein. Hierdurch werden weitere Elastizitäten innerhalb des Antriebssystems vermieden. Die von den unte­ ren Laufrädern (7a) und den oberen Laufrädern (7b) aufzubringenden horizontalen Antriebskräfte können stark unterschiedlich sein, da die zu kompensierenden Kippkräfte zu den fahrtrichtungsabhängigen Beschleu­ nigungskräften entweder hinzuzufügen oder abzuzie­ hen sind. Im Extremfall können den Fahrwerken (2a, 2b) während der Gerätefahrt sogar zeitweise gegengerich­ tete Antriebskräfte abverlangt werden, um einen Wege­ gleichlauf unter der Wirkung starker Kippkräfte zu er­ zeugen. Der erforderliche stabile Wegegleichlauf be­ dingt eine hochdynamische und entsprechend "steife" Gleichlaufregelung der Fahrmotoren (8a, 8b). Hierzu müssen die etwa leistungsgleichen Fahrmotoren (8a, 8b) u. a. mit hohen dynamischen Drehmomentreserven aus­ gestattet sein. Zur Erzielung eines exakten Wegegleich­ laufs von Mastfuß (1a) und Mastkopf (1b) ist es ferner zweckmäßig, die obere und untere Führungsschiene (5a, 5b) so miteinander zu verbinden oder abzustützen, daß die Verformungen der Führungsschienen (5a, 5b) unter den horizontal wirkenden Antriebskräften möglichst klein sind. Die theoretisch erforderliche Kippsicherheit des Regalbediengerätes ist dann gegeben, wenn das Verhältnis der übertragbaren horizontalen Antriebs­ kräfte der Fahrwerke (2a, 2b) zu der an den Fahrwerken (2a, 2b) wirkenden Summe der vorhandenen Massen­ kräfte und Kippkräfte ≧ 1.5 ist. Um dieses in allen Bela­ stungssituationen des Regalbediengerätes sicherzustel­ len, werden die Laufräder (7a, 7b) durch einstellbare oder gefederte Gegenrollen (14a, 14b) unter eine ent­ sprechende Vorspannung gebracht. Die Sicherheit ge­ gen Durchrutschen der angetriebenen Laufräder sollte jedoch den Mindestfaktor 1.5 deutlich überschreiten, um z. B. bei Reibwertschwankungen infolge Feuchtigkeits­ einwirkung einen noch ausreichenden Kraftschluß si­ cherzustellen.
Damit die Bewegungskoordinaten des Regalbedien­ gerätes mit den Koordinaten der Regalanlage überein­ stimmen, ist es ferner vorteilhaft, den Mast (1) in der lotrechten Ausrichtung der eventuellen Schiefstellung der Regalsteher in Gassenrichtung anzugleichen. Die Schiefstellung des Regals resultiert u. a. aus Montage- und Fertigungstoleranzen, Bodensetzungen und/oder Windkräften und kann am obersten Regalfach gem. der FEM 9.831 u. U. mehrere Zentimeter bzw. 1/1000 der Regalhöhe betragen. Diese Anpassung, die z. B. mit ei­ ner entsprechenden Programmierung der Positionier­ steuerung möglich ist, verringert unwirtschaftlich große Fachfreimaße zwischen Last (1) und Regalsteher und führt so zu einem verbesserten Volumennutzungsgrad sowie zu erheblich geringeren Regalbaukosten auf­ grund der möglichen größeren Regaltoleranzen.
Die jeweiligen Wegeistwerte des Mastfußes (1a) und des Mastkopfes (1b) werden von getrennten Wegemeß­ systemen (33, 34) erfaßt. Die Wegeistwerte werden mit den von der Steuerung vorgegebenen jeweiligen Wege­ sollwerten permanent verglichen. Bei Wegeabweichun­ gen werden diese unmittelbar von den hochdynami­ schen Fahrmotoren (8a, 8b) kompensiert. Derartige hochdynamische Regelungen sind beispielsweise mit la­ gegeregelten Drehstromsynchron-, Drehstromasyn­ chron-, Schritt- und/oder Gleichstrommotoren möglich. Es ist ferner vorteilhaft den unteren und oberen Fahr­ motor (8a, 8b) in der Leistung etwa gleich stark auszule­ gen, damit horizontale Wegeabweichungen von Mast­ fuß (1a) und Mastkopf (1b) unter allen Betriebs- und Belastungssituationen so gering wie möglich gehalten werden. Aufgrund der - in Abhängigkeit von der je­ weiligen Massenverteilung, der Beschleunigung und der Bewegungsrichtung - erheblich schwankenden hori­ zontalen Stütz- und Antriebskräfte sowie einer er­ wünschten kurzen Reaktionszeit bei Wegeabweichun­ gen ist es erforderlich, den unteren und oberen Fahrmo­ tor (8a, 8b) mit entsprechend hohen Drehmomentreser­ ven auszulegen. Durch eine Gleichlaufregelung nach dem "Master/Slave" Prinzip, wobei als "Master" das We­ gemeßsystem (33) oder (34) dient, dessen zugehöriger Fahrmotor (8a) oder (8b) jeweils im Augenblick im Drehmoment höher belastet ist, wird eine den Anforde­ rungen entsprechende hochdynamische Gleichlaufrege­ lung möglich. Die Gleichlaufregelung hat die Aufgabe, das Regalbediengerät unter allen Betriebsbedingungen in einer üblicherweise lotrechten Mastausrichtung und somit in einem Kräftegleichgewicht zu halten. Die über die Fahrwerke (2a, 2b) auf die Führungsschienen (5a, 5b) wirkenden Antriebs- und Bremskräfte der Fahrmotoren (8a, 8b) ersetzten den in gewissen Grenzen stabilen Gleichgewichtszustand herkömmlicher Regalbedienge­ räte, deren Gesamtschwerpunkt bei Normalbetrieb - wenn keine Gegenrollen oder Zwangsführungen ver­ wendet werden - innerhalb des horizontalen Radab­ stands liegen muß.
Die von der jeweiligen Betriebssituation abhängigen Stütz- und Antriebskräfte des Regalbediengerätes wer­ den von den Fahrmotoren (8a, 8b) kompensiert bzw. erzeugt und auf die untere und obere Führungsschiene (5a, 5b) der Regalanlage übertragen. Zur Übertragung der Kräfte eignen sich vornehmlich kraftschlüssig wir­ kende Fahrwerke. Die Fahrwerke (2a, 2b) sind so gestal­ tet, daß den Laufrädern (7a, 7b) gegenüberliegende Ge­ genrollen (14a, 14b), die einen Kraftschluß durch ent­ sprechende Vorspannung an den Führungsschienen (5a, 5b) erzeugen, zugeordnet sind. Der Fahrmotor, die an­ getriebenen und ggf. nicht angetriebenen Laufräder, Gegen- und Führungsrollen sowie der Fahrschemel bil­ den ein Fahrwerk, welches den jeweiligen Führungs­ schienenkopf allseitig umschließt. Die Laufräder (7a, 7b), die Gegenrollen (14a, 14b) und die Führungsrollen (4a, 4b) können zur Geräuschminderung mit z. B. Elasto­ merbandagen versehen werden. Der bei kraftschlüssig wirkenden Fahrwerken zu erwartende unterschiedliche Schlupf der angetriebenen Laufräder (7a, 7b), bzw. de­ ren betriebsbedingte Abnutzung, kann von der Gleich­ laufregelung über die Fahrmotoren (8a, 8b) kompensiert werden, wenn die Wege des Mastfußes (1a) und des Mastkopfes (1b) getrennt erfaßt werden. Unteres und oberes Fahrwerk (2a, 2b) sind somit autarke Einzelfahr­ werke die mechanisch unabhängig voneinander an den Führungsschienen (5a, 5b) der Regalanlage verfahren und deren Wegegleichlauf durch eine elektronische Gleichlaufregelung der Fahrmotoren (8a, 8b) erzielt wird. Notfalls, z. B. bei Totalausfall eines Fahrwerkes (2a, 2b) und damit eventuell verbundener extremer Schiefstellung des Mastes (1), ist das obere Fahrwerk (2b) in der Lage das halbe Eigengewicht des Regalbe­ diengerätes und das Hubwagengesamtgewicht zu über­ nehmen. Darüber hinaus ist aus Sicherheitsgründen in etwa halber Masthöhe, am Ort der unter Normalbedin­ gungen geringsten Winkelabweichung bei Horizontal­ beschleunigung/Verzögerung, ein Winkelsensor (3) an­ geordnet, der bei plötzlicher Schiefstellung des Mastes (1) die Fahrmotoren (8a, 8b) abschaltet und diese mecha­ nisch abbremst. In den Fahrwerken (2a, 2b) können die Laufräder (7a, 7b) auch auf den Laufradachsen (16a, 16b) nebeneinander angeordnet sein, wenn die Radauf­ standskräfte dieses erfordern. Hierdurch können z. B. die Laufraddurchmesser klein gehalten werden, was sich günstig auf das untere vertikale Anfahrmaß des Hubwa­ gens (9) und auf das Abtriebsmoment der Fahrgetriebe auswirkt. Darüber hinaus leiten mehrere Laufräder die bei Elastomeren entstehende innere Erwärmung besser ab, so daß dadurch höhere Fahrgeschwindigkeiten und Beschleunigungen möglich sind. Es ist ferner vorteilhaft bei mehreren Laufrädern mehr als ein Laufrad anzutrei­ ben, da damit der horizontale Kraftschluß der Fahrwer­ ke (2a, 2b) erhöht wird. Die Fahrwerke (2a, 2b) können ferner vorteilhaft als Balanciers ausgebildet sein, die mit dem Mastfuß (1a) und dem Mastkopf (1b) über horizon­ tal angeordnete Kardangelenke (20a, 20b) verbunden sind. Durch diese konstruktive Maßnahme ist sicherge­ stellt, daß die jeweiligen Laufräder (7a, 7b) gleich bela­ stet sind und bei evtl. Schrägstellung des Mastes (1) dieser und die Fahrwerke (2a, 2b) verspannungsfrei blei­ ben. Zur wirksamen Geräuschentkopplung von Fahr­ werken (2a, 2b) und Mast (1) können die Kardangelenke (20a, 20b) auch elastisch, z. B. in Gummimetallagern (21a, 21b), oder der Mast (1) direkt auf z. B. Gummime­ tallelementen gelagert werden. Dieses ist bei dem Re­ galbediengerät des erfindungsgemäßen Regallagers möglich, da Mast (1) und Fahrwerke (2a, 2b) des Regal­ bediengerätes nicht biegesteif miteinander verbunden sind. Diese Maßnahme reduziert die Körperschallüber­ tragung auf den Mast (1) erheblich, weil die Abrollge­ räusche der Fahrwerke (2a, 2b) stark gedämpft in den Mast (1) eingeleitet werden. Außerdem bewirkt die ho­ he Massenkonzentration an der Schnittstelle Mast/­ Fahrwerk eine deutliche Erhöhung der Eingangsimpe­ danz des Mastes (1), so daß die Übertragung des Kör­ perschalls auf den Mast (1) stark abgeschwächt wird. Zusätzlich kann eine wesentliche Geräuschreduzierung durch die Verwendung von Elastomeren für Laufräder, Gegen- und Führungsrollen erzielt werden. Diese Mate­ rialien, wie z. B. Thermoplaste oder Gummiwerkstoffe weisen darüber hinaus einen hohen Kraftschlupfbeiwert auf, der die Übertragung der erforderlichen Antriebs­ kräfte auch bei hohen Beschleunigungen und Verzöge­ rungen ermöglicht. Durch diese geräuschmindernden Maßnahmen wird erreicht, daß das Regalbediengerät auch bei sehr hohen Fahrgeschwindigkeiten einen nied­ rigen Schalldruckpegel erzeugt und daher auch vorteil­ haft im Aufenthaltsbereich von Personen eingesetzt werden kann. Zur Erhöhung des Kraftschlusses der an­ getriebenen Laufräder können die Führungsschienen (5a, 5b, 5c) an den Laufflächen auch mit einer rauhen Oberfläche versehen sein.
Aufgrund des kurzen horizontalen Radabstandes des Regalbediengerätes kann der Hubwagen (9) an dem un­ teren Fahrwerk (2a) vorbeifahren, so daß das untere Anfahrmaß lediglich von der Höhe der unteren Füh­ rungsschiene (5a) bestimmt wird. Darüber hinaus er­ möglicht der kurze Radabstand ein in Fahrtrichtung sehr kurz bauendes Regalbediengerät mit kleinen hori­ zontalen Überhangmaßen. Durch diese Eigenschaften wird ein hoher Volumennutzungsgrad des erfindungs­ gemäßen Regallagers erreicht.
Aufgrund üblicher Toleranzen im Regallager, tempe­ raturbedingter und belastungsabhängiger Höhenände­ rungen der Regalkonstruktion, wirtschaftlicher Verle­ getoleranzen der Führungsschienen (5a, 5b) und der Kopfgangschiene (5c) sowie der funktionsbedingt engen Rollenführung der Fahrwerke (2a, 2b) an den Führungs­ schienen (5a, 5b, 5c) ist ein vertikaler Längenausgleich zwischen den Fahrwerken (2a, 2b) des Regalbediengerä­ tes erforderlich, um Zwängungen zwischen dem Regal­ bediengerät und den Führungsschienen (5a, 5b, 5c) zu vermeiden. Dieser Längenausgleich erfolgt zweckmäßi­ gerweise an dem vom Eigengewicht geringer belasteten Fahrwerk (2b). Damit ist sichergestellt, daß die sich ge­ genüberliegenden Führungsschienen (5a, 5b) von hohen Zwängungskräften freigehalten werden. Dieser Län­ genausgleich ist in seiner Amplitude durch einen mecha­ nischen Anschlag (24), bzw. durch einen Kragen (22) begrenzt, so daß sich der Mast (1) auch bei eventueller unzulässiger Schiefstellung nicht aus den Fahrwerken (2b, 2a) ausfädeln kann. Dieser mechanischen Sicherung gegen Absturz des Mastes (1) ist eine elektrisch wirken­ de Endlagenbegrenzungsabschaltung (25a, 25b) vorge­ lagert, welche die Fahrmotoren (8a, 8b) bei unzulässiger Schiefstellung des Mastes (1) abschaltet und mechanisch wirkende Sicherheitsbremsen der Fahrwerke (2a, 2b) aktiviert. Die mechanisch wirkenden Sicherheitsbrem­ sen werden ferner bei Energieunterbrechung, bei länge­ ren Fahrpausen und bei unzulässiger Abweichung der Wegeistwerte von den vorgegebenen Wegesollwerten aktiviert. Hierbei werden die Fahrmotoren (8a, 8b) aus Sicherheitsgründen ebenfalls abgeschaltet.
Die statische Lagerung des Mastes (1) erfolgt als "frei aufliegender Träger" an seinen Enden winkel- und axial­ beweglich, z. B. mittels Kardangelenken (20a, 20b), Gleichlaufgelenken oder biegeweicher Verbindungen, in den Fahrschemeln (15a, 15b) der Fahrwerke (2a, 2b). Aufgrund der beschriebenen direkten Abstützung der angetriebenen Laufräder (7a, 7b) an den Führungsschie­ nen (5a, 5b, 5e) und der damit verbundenen Elimination zusätzlicher Elastizitäten, ist für die Ermittlung der hori­ zontalen dynamischen Durchbiegung des Regalbedien­ gerätes lediglich die Verformung des Mastes (1) zu be­ rücksichtigen. Diese beträgt bei einem frei aufliegenden Träger unter gleicher Punktlast nur ca. 1/16 und unter gleicher Streckenlast nur ca. 1/10 gegenüber einem "Freiträger". Durch den vorteilhaften Belastungsfall des frei aufliegenden Trägers verringern sich auch die Bie­ gemomente aus horizontaler Massenkraft auf ca. 1/4. Da Trägheitsmoment und Querschnittsfläche bei Hohlpro­ filen zueinander in einem annähernd linearen Verhältnis stehen, ergibt dieses bei dem Mast (1) des erfindungsge­ mäßen Regalbediengerätes eine Gewichtsreduzierung in Höhe von ca. 75% gegenüber einem vergleichbaren Regalbediengerät mit einem einzelnen Fahrantrieb. Die Gewichtseinsparung wird, im Gegensatz zu Regalanla­ gen mit horizontalem Zahnstangenantrieb, nicht wieder durch zusätzliche Materialaufwendungen, wie z. B. Ver­ bindungswellen und doppelte ortsfeste Zahnstangenan­ ordnung aufgezehrt. Es ist einleuchtend, daß der Mast (1) des Regalbediengerätes der erfindungsgemäßen Re­ galanlage nicht nur extrem leicht, sondern dynamisch auch außerordentlich steif ist, weil der Masseneinfluß durch Streckenlast auf die Durchbiegung überpropor­ tional sinkt. Aufgrund der direkt auf die Führungsschie­ nen (5a, 5b, 5c) wirkenden Fahrwerke (2a, 2b) sind an­ triebsspezifische Elastizitäten und damit zusätzliche Horizontalverformungen ausgeschlossen. Aus diesem Grund kann der Mast (1), selbst bei hochdynamischen Regalbediengeräten, die beispielsweise in der Fahrbe­ wegung mit ca. 3 m/s2 beschleunigen, aus preiswerten Materialien, wie z. B. Stahl und/oder Aluminium herge­ stellt werden.
Aus der hohen Steifigkeit und der geringen Masse des Mastes (1) sowie der Ausschaltung weiterer Elastizitä­ ten, die z. B. durch Zugmittel oder horizontal nicht schubfest angeordnete Führungsschienen bzw. verdreh­ weiche Verbindungswellen entstehen, resultiert eine gegenüber herkömmlichen Regalanlagen wesentlich hö­ here horizontale Steifigkeit des schwingungsfähigen Gesamtsystems. Diese bewirkt eine höhere horizontale Eigenfrequenz des schwingungsfähigen Feder-Massesy­ stems "Mast/Hubwagen" bei Beschleunigung/Verzöge­ rung des Regalbediengerätes. Hieraus ergibt sich neben einer geringeren horizontalen Auslenkung des Mastes (1) eine wesentlich kürzere Abklingdauer der Schwin­ gungen und eine damit verbundene kürzere Beruhi­ gungszeit des Regalbediengerätes beim Positionieren am Regalfach. Letztlich führen diese Vorteile zu einer erheblichen Steigerungsmöglichkeit der Umschlagslei­ stung im Regallager.
Die erfindungsgemäße Regalanlage eignet sich für nahezu alle üblichen Einsatzgebiete, wie Schwerlast-, Normallast- als auch für hochdynamische Kleinlastre­ galanlagen. Die oberen Einsatzgrenzen der erfindungs­ gemäßen Regalanlage sind erst bei horizontalen An­ triebskräften gegeben, die nicht mehr sicher über die Fahrwerke (2a, 2b), die Führungsschienen (5a, 5b, 5c) und deren Befestigung auf das Regal oder das Gebäude übertragen werden können. Um diese Einsatzgrenzen möglichst weit hinauszuschieben ist es sinnvoll, die Ver­ bindungslinie der Mittelpunkte der Kardangelenke (20a, 20b) durch oder nahe an die Schwerpunktslotrechte des Regalbediengerätes zu legen. Das Kräftepaar, welches zur Abstützung des Moments aus exzentrischer Schwerpunktlage des Regalbediengerätes infolge der Gravitation wirkt und von den Fahrwerken (2a, 2b) lau­ fend kompensiert werden muß, wird durch diese Maß­ nahme in seinem Betrag minimiert. Durch eine opti­ mierte betriebsmäßige Schiefstellung der üblicherweise lotrechten Mastausrichtung kann das abstützende Kräf­ tepaar ggf. noch weiter minimiert werden.
Die Schwerpunktlage kann in horizontaler und verti­ kaler Richtung des Regalbediengerätes, z. B. auch durch die Anordnung eines Gegengewichtes, Schaltschrankes oder weiteren Hubwagens an der rückwärtigen Mast­ seite, günstig beeinflußt werden. Des weiteren kann die vorgegebene Mastausrichtung auch dann von der Lot­ rechten abweichen, wenn eine betriebsmäßig angepaßte Schiefstellung des Mastes (1) sinnvoll ist. Dieses ist z. B. der Fall, wenn die Regalsteher einer einzelnen Gasse unterschiedliche Schiefstellungen aufweisen oder die Regalanlage mit einer Gassenwechseleinrichtung aus­ gestattet ist und die Steher der verschiedenen Gassen zueinander schief stehen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Möglichkeit, das Regalbediengerät mit zusätzlich hori­ zontal drehbaren Fahrwerken (2a, 2b) zu versehen, so daß der Mast (1) und/oder die Fahrwerke (2a, 2b) in Lagerstellen relativ zueinander um eine vertikale Achse geschwenkt werden können. Auf Grund der gelenkigen Verbindung von Mast (1) und Fahrwerken (2a, 2b) er­ gibt sich die Möglichkeit den Mast (1) "auf der Stelle" schwenken zu können. Dieser Vorteil kann beispielswei­ se genutzt werden, um den Mast (1) mit dem Hubwagen (9) und der Last (10) im Regalgang von der Fahrtrich­ tung vorwärts in die Fahrtrichtung rückwärts zu schwenken. Dies ist dann vorteilhaft, wenn das Regalbe­ diengerät aus Platzgründen nicht aus der Regalzeile herausfahren kann und das Regal bis an beide Zeilenen­ den beschickt werden soll. Dieser Schwenkvorgang kann an einer bestimmten Stelle in der Gasse erfolgen, wobei die auskragende Last (10) bei diesem Vorgang z. B. durch ein leeres Regalfach schwenkt. Hierzu kann das Regalbediengerät mit einem oder mehreren Dreh­ antrieben (23) versehen werden, die den Mast (t) gegen­ über den Fahrwerken (2a, 2b) um z. B. ±90° um eine senkrechte Achse schwenken. Der Mast (1) wird hierfür an seinem unteren und oberen Ende mit Mastfußlagern (29, 30) und Mastkopflagern (31, 32) versehen, die es gestatten den Mast (1) oder die Fahrwerke (2a, 2b) in die gewünschten Winkelstellungen 0° ± 90° zu schwenken und über den Drehantrieb (23) zu fixieren, die zur Auf­ nahme - und/oder Abgabe - bzw. für den Transport einer Last erforderlich sind. Hierbei ist es sinnvoll die Mitte der Kardangelenke (20a, 20b) an den Mastenden, die Drehachse (27) und Mastkopfachse (28) auf einer Verbindungslinie anzuordnen, um Schwenkkräfte und Schwenkradius klein zu halten. In der vorteilhaften Aus­ bildung der Kardangelenke (20a, 20b) als flach bauendes Gelenk können sich die Fahrwerke (2a, 2b) zwängungs­ frei den mit unter Umständen größeren Toleranzen ver­ legten Führungsschienen (5a, 5b) und der Kopfgang­ schiene (5c) anpassen, ohne daß die Belastbarkeit der Fahrwerke (2a, 2b) vermindert wird. Dieses kann die Verlegekosten der Führungsschienen (5a, 5b, 5c) erheb­ lich verringern. Die Kardangelenke (20a, 20b) sind so tief wie möglich in den Fahrschemeln (15a, 15b) ange­ ordnet, um ein seitliches Kippen der Fahrwerke (2a, 2b), infolge horizontal wirkender Stützkräfte beim Ein- oder Auslagern der Last (1), zu vermeiden. Wenn die Situa­ tion im Regallager vom Regalbediengerät einen Wech­ sel von Regalgasse zu Regalgasse erfordert, kann dieser im erfindungsgemäßen Regallager mit den vorstehend beschriebenen Fahrwerken (2a, 2b) des Regalbedienge­ rätes besonders einfach und raumsparend erfolgen. Hierzu werden mit engem Biegeradius versehene unte­ re und obere Führungsschienen mit oder ohne Weichen in einem Kopfgang verlegt, in denen das Regalbedien­ gerät von Gasse zu Gasse übersetzen kann. Da die Bo­ genstücke der Führungsschienen (5e) das gleiche Profil wie die Führungsschienen (5a, 5b) der Gassen aufwei­ sen, wird das Regalbediengerät auch während der Kur­ venfahrt kraftschlüssig abgestützt. Zur Energieversor­ gung des Regalbediengerätes sind die Führungsschie­ nen (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) am Führungsschienensteg mit Schleifleitungen (17a) versehen.
In Verbindung mit Kopfgangschienen (5c) und Schie­ nenweichen (35, 36, 37, 38) ist es bei der erfindungsge­ mäßen Regalanlage möglich, eine große Zahl von Last­ aufnahme- und Lastabgabestellungen des Regalbedien­ gerätes zu erreichen, die sich aus der Lage von Bereit­ stell- und/oder Auslagerplätzen im jeweiligen Lager er­ geben. Des weiteren ist es denkbar, daß sich bei der erfindungsgemäßen Regalanlage das Regalbediengerät innerhalb und außerhalb des Regales in einem Strecken­ system aus Führungsschienen und Schienenweichen be­ wegt.
Die erfindungsgemäße Regalanlage kann eine Viel­ zahl von Lastannahme- und Lastübergabepositionen in­ nerhalb und außerhalb der Gasse erreichen, weil das Regalbediengerät mit einem oder mehreren Drehan­ trieben (23) ausgerüstet ist. Aufgrund der in Fahrtrich­ tung äußert kurzen Abmessungen des Regalbedienge­ rätes erlaubt es einen Gangwechsel in einem Kopfgang, der nur so breit wie die Schwenkdiagonale der zu trans­ portierenden Last (10) zuzüglich eines sicherheitsbe­ dingten Abstandes ist. Somit ist es den herkömmlichen Gangwechseleinrichtungen - bei denen Regalbedien­ gerätes mit großem Radabstand verwendet werden - in Bezug auf den Volumennutzungsgrad der Regalanla­ ge überlegen. Das erfindungsgemäße Regallager benö­ tigt ferner keine aufwendige Flurfördereinrichtung, da die Bereitstellplätze für die ein- und auszulagernden Ladeeinheiten an nahezu beliebigen Stellen der Lagervor­ zone liegen können und die Ladeeinheiten sowohl in Einlagerungsrichtung längs als auch quer vom Regalbe­ diengerät direkt aufgenommen werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend in verschiedenen Ausführungsformen anhand von Zeichnungen erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 zeigt die untere und obere Führungsschiene und das Regalbediengerät der erfindungsgemäßen Re­ galanlage in einer Seitenansicht,
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das untere Fahrwerk und die untere Führungsschiene des Regalbediengerä­ tes der erfindungsgemäßen Regalanlage,
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch das untere Fahrwerk und dessen Lagerung im Mastfuß des Regalbediengerä­ tes und die untere Führungsschiene der erfindungsge­ mäßen Regalanlage,
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch das obere Fahrwerk und dessen Lagerung im Mastkopf des Regalbedienge­ rätes und die obere Führungsschiene der erfindungsge­ mäßen Regalanlage,
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte er­ findungsgemäße Regalanlage mit vier Gassen, gerade- und bogenförmig angeordneten Führungsschienen, vier Schienenweichen den Mast im Schnitt und der Last des Regalbediengerätes sowie verschiedene Arbeitspositio­ nen eines Regalbediengerätes,
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte Schienenweiche der erfindungsgemäßen Regalanlage,
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte Re­ galgasse der erfindungsgemäßen Regalanlage mit dem Regalbediengerät, seinem unteren Fahrwerk und einen Schnitt durch den Mast in der Schwenkposition (A) der Last,
Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf einen beispielhaften Kopfgang der erfindungsgemäßen Regalanlage mit dem Regalbediengerät in den Schwenkpositionen (A) und (B) der Last,
Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht auf eine herkömmliche Regalanlage der Fa. DEMAG, bestehend aus Führungs­ schienen und Regalbediengerät.
Fig. 1 zeigt die untere und obere Führungsschiene und das Regalbediengerät der erfindungsgemäßen Re­ galanlage in einer Seitenansicht. Das Regalbediengerät weist einen lotrecht angeordneten Mast (1), einen an einer Mastführungsschiene (13) motorisch in der Höhe verfahrbaren Hubwagen (9), ein ausfahrbares Lastauf­ nahmemittel (12) und eine Last (10) auf. An dem Mast­ fuß (1a) des Regalbediengerätes ist das untere Fahrwerk (2a) und an dem Mastkopf (1b) ist das obere Fahrwerk (2b) angeordnet. Eine winkelbewegliche Anbindung des Mastfußes (1a) an das untere Fahrwerk (2a) erfolgt über das Kardangelenk (20a), eine winkelbewegliche Anbin­ dung des Mastkopfes (1b) erfolgt über das Kardange­ lenk (20b). Das Fahrwerk (2a) ist an einer unteren Füh­ rungsschiene (5a) und das obere Fahrwerk (2b) ist an einer oberen Führungsschiene (5b) in Gassenrichtung geführt. Die Fahrwerke (2a, 2b) weisen elektrisch betrie­ bene Fahrmotoren (8a, 8b) auf, welche gleichzeitig die erforderlichen Stützkräfte gegen das Kippen und die Antriebskräfte für die Horizontalbewegung des Regal­ bediengerätes erzeugen. Die Führungsschienen (5a, 5b) sind am Gebäude oder am Regal befestigt. Die Kraft­ übertragung der Fahrwerke (2a, 2b) auf die Führungs­ schienen (5a, 5b) erfolgt über angetriebene, kraftschlüs­ sig wirkende Laufräder (7a, 7b). Die seitliche Abstüt­ zung des Regalbediengerätes erfolgt über Führungsrol­ len der Fahrwerke (2a, 2b), die auf die Führungsschienen (5a, 5b) wirken. An der Rückseite des Mastes (1) ist ein Schaltschrank (6) angeordnet, der u. a. Steuerung, Rege­ lung und Leistungselektronik für einen nicht dargestell­ ten Hubmotor, das Lastaufnahmemittel (12) und die Fahrmotoren (8a, 8b) der Fahrwerke (2a, 2b) enthält. In halber Höhe des Mastes (1) ist ein Winkelsensor (3) angeordnet, der die Istwerte von Winkel, Winkelge­ schwindigkeit bzw. Winkelbeschleunigung des Mastes (1) in Fahrtrichtung erfaßt. Die Istwerte des Winkelsen­ sors (3) werden von der Steuerung des Regalbedienge­ rätes mit den Sollwerten der vorgegebenen Mastaus­ richtung laufend verglichen. Bei unzulässiger Schiefstel­ lung des Mastes (1) erfolgt eine Sicherheitsabschaltung der Fahrmotoren (8a, 8b). Das untere Fahrwerk (2a) und das obere Fahrwerk (2b) sind mit separaten Wegemeß­ systemen (33, 34) ausgestattet. Das untere Wegemeßsy­ stem (33) orientiert sich an einem unteren Meßband und das obere Wegemeßsystem (34) an einem oberen Meß­ band. Wegeunterschiede werden sofort durch eine hochdynamische Gleichlaufregelung von den Fahrmo­ toren (8a, 8b) ausgeglichen.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das untere Fahrwerk und die untere Führungsschiene des Regalbediengerä­ tes der erfindungsgemäßen Regalanlage. Die als breiter I-Träger ausgebildete untere Führungsschiene (5a) ist am Gebäude befestigt. An dem Kopf der Führungs­ schiene (5a) wird das untere Fahrwerk über die mit der Antriebsachse (16a) drehfest nebeneinander angeordne­ ten, angetriebenen Laufräder (7a), die Gegenrollen (14a) und die seitlichen Führungsrollen (4a) geführt. Mit der Antriebsachse (16a) ist ferner der untere Fahrmotor (8a) drehfest verbunden. In dem unteren Fahrschemel (15a) sind weitere in Fahrtrichtung hintereinander angeord­ nete Laufräder (7a), z. B. über einen nicht dargestellten Kettentrieb, miteinander verbunden, so daß alle Laufrä­ der (7a) angetrieben werden. Die angetriebenen Laufrä­ der (7a), die Gegenrollen (14a) und die Führungsrollen (4a) umschließen den Kopf der unteren Führungsschie­ ne (5a) allseitig und übertragen die horizontalen und vertikalen Stützkräfte sowie die Antriebskräfte des Re­ galbediengerätes auf die untere Führungsschiene (5a). Der Fahrmotor (8a) ist mit seinem Gehäuse in dem Fahrschemel (15a) abgestützt. An der unteren Füh­ rungsschiene (5a) sind am senkrechten Führungsschie­ nensteg Schleifleitungen (17a) angeordnet, die das Re­ galbediengerät mit Energie versorgen und über die ggf. ein Datenaustausch, vom ortsfesten Lagerverwaltungs­ rechner zum Regalbediengerät und zurück, erfolgen kann. Darüber hinaus weisen die Schleifleitungen (17a) eine zusätzliche Spur auf, in welcher ein Meßband (18a) für das untere Wegemeßsystem (33) angeordnet ist.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch das untere Fahrwerk und dessen Lagerung im Mastfuß des Regalbediengerä­ tes und die untere Führungsschiene der erfindungsge­ mäßen Regalanlage. Das untere Fahrwerk des Regalbe­ diengerätes wird aus dem unteren Fahrmotor (8a), den angetriebenen Laufrädern (7a), den unteren Antriebs­ achsen (16a), den Gegenrollen (14a), den Führungsrollen (4a) und dem Fahrschemel (15a) gebildet. Die Antriebs­ achse (16a) ist verkürzt dargestellt, denn der untere Fahrmotor (8a) muß unbehindert um mindestens 180° um den Mast (1) schwenken können. Ein flach bauendes Kardangelenk (20a) ist zwischen den, in Gassenrichtung hintereinander liegenden, angetriebenen Laufrädern (7a) dicht oberhalb der unteren Führungsschiene (5a) angeordnet. Es besteht aus einem mit zwei waagerech­ ten Zapfen versehenen Innenring und einem mit um 90° versetzten und mit waagerechten Zapfen versehenen Außenring. In dem Kardangelenk (20a) stützt sich der Mastfuß über das untere Ende (27a) der Drehachse (27) und den Druckring (19) in den mit dem Mast verbun­ denen Mastfußlagern (29, 30) horizontal und vertikal ab. Gegen unbeabsichtigtes Ausfädeln des unteren Fahr­ werks aus dem Mastfuß, z. B. beim Transport, ist die Drehachse (27) mit einem Kragen (22) versehen. Durch das Kardangelenk (20a) besitzt das untere Fahrwerk eine allseitige Winkelbeweglichkeit und kann sich z. B. auf verdrehte und/oder wellenförmig verlegte Füh­ rungsschienen (5a) zwängungsfrei einstellen. Statt des Kardangelenkes (20a) kann beispielsweise auch ein Gleichlaufgelenk oder eine biegeweiche Verbindung verwendet werden. Falls Mastfuß und Fahrschemel (15a) zueinander einen lotrechten Winkelfehler aufwei­ sen, führt dieser nicht zu Zwängungen, weil das Kardan­ gelenk (20a) oder eine entsprechende biegeweiche Ver­ bindung Winkelabweichungen aufnehmen kann. Hier­ durch ist eine wesentliche Voraussetzung für eine gleichmäßige Belastung der vier angetriebenen Laufrä­ der (7a) geschaffen, so daß es möglich ist Elastomere aus beispielsweise thermoplastischen Materialien auch für stark beanspruchte Laufräder einzusetzen. Die Lage­ rung des Kardangelenkes (20a) in dem unteren Fahr­ schemel (15a) kann an den beiden äußeren Zapfen des Kardangelenkes (20a) in elastischen Gummimetallagern (21a) erfolgen. In der Mittelbohrung des Kardangelen­ kes (20a) ist das untere Ende (27a) der Drehachse (27) drehfest mit dem Kardangelenk (20a) verbunden. Zwi­ schen den Mastfußlagern (29, 30) kann ein elektrischer Drehantrieb (23) angeordnet sein, der mit der Dreh­ achse (27) drehfest verbunden ist. Er stützt seine Reak­ tionskräfte über sein Getriebegehäuse (23a) an einer Konsole im Mastfuß ab. Der Drehantrieb (23) wird dann eingesetzt, wenn das Regalbediengerät z. B. innerhalb der Regalgasse den Mast um die Drehachse (27) und die Mastkopfachse (28) schwenken soll. In diesem Fall wird der Mast (1) über den Drehmotor (23) in den Mastfußla­ gern (29, 30) und in entsprechenden Mastkopflagern ge­ genüber den Fahrwerken geschwenkt.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch das obere Fahrwerk und dessen Lagerung im Mastkopf des Regalbedienge­ rätes und die obere Führungsschiene der erfindungsge­ mäßen Regalanlage. Der Mastkopf ist mit den Mast­ kopflagern (31, 32) versehen, in welche die Mastkopf­ achse (28) eintaucht. Die Mastkopfachse (28) ist entwe­ der frei beweglich oder wird ggf. von einem an der Mastkopfachse (28) angeordneten weiteren Drehan­ trieb synchron zu einem unteren Drehantrieb angetrie­ ben. Das obere Fahrwerk kann sich in den Mastkopfla­ gern (31, 32) drehen und über die Mastkopfachse (28) eine vertikale Relativbewegung zum Mastkopf ausfüh­ ren. Die vertikale Bewegung ist erforderlich um Zwän­ gungen zu verhindern, wenn die untere Führungsschie­ ne und die obere Führungsschiene (5b) zueinander Hö­ hentoleranzen aufweisen. Zwischen den Mastkopfla­ gern (31, 32) befindet sich an der Mastkopfachse (28) ein ringförmiger, in zwei Richtungen wirkender mechani­ scher Anschlag (24), der das Ausfädeln der Mastkopf­ achse (28) - die über das obere Kardangelenk (20b) mit dem oberen Fahrwerk verbunden ist - aus dem Mast­ kopf verhindert. Des weiteren ist am Mastkopf ein End­ lagenbegrenzungsschalter (25a) angeordnet, der einen unteren Fahrmotor und den oberen Fahrmotor (8b) aus Sicherheitsgründen zwangsweise abschaltet, wenn der Mast eine unzulässige Schiefstellung in Fahrtrichtung einnimmt. Hierzu ist der ringförmige Anschlag (24) mit einer Verlängerung (26) versehen, die den Endlagenbe­ grenzungsschalter (25a) betätigt. Ein weiterer Endla­ genbegrenzungsschalter (25b) ist dafür vorgesehen, den unteren Fahrmotor und den oberen Fahrmotor (8b) des unteren und oberen Fahrwerks abzuschalten, wenn sich die obere Führungsschiene (5b), z. B. unter Einwirkung von Schneelasten auf das Hallendach, unzulässig abge­ senkt hat. Am senkrechten Steg der oberen Führungs­ schiene (5b) ist ein Meßband (18b) angeordnet, über welchem ein oberes Wegemeßsystem Wegeinformatio­ nen erhält. Das obere Fahrwerk wird aus dem Fahrsche­ mel (15b), den angetriebenen Laufrädern (7b), den Ge­ genrollen (14b), den Führungsrollen (4b) den oberen An­ triebsachsen (16b) und dem oberen Fahrmotor (8b) ge­ bildet. Die Antriebsachse (16b) ist verkürzt dargestellt, denn der obere Fahrmotor (8b) muß unbehindert um mindestens 180° um den Mast (1) schwenken können. Durch das Kardangelenk (20b) besitzt das obere Fahr­ werk eine allseitige Winkelbeweglichkeit und kann sich z. B. auf verdrehte und/oder wellenförmig verlegte Füh­ rungsschienen (5b) zwängungsfrei einstellen. Statt des Kardangelenkes (20b) kann beispielsweise auch ein Gleichlaufgelenk oder eine biegeweiche Verbindung verwendet werden. Zur Geräuschreduzierung kann das obere Kardangelenk (20b) an seinen äußeren Zapfen in Gummimetallagern (21b) im oberen Fahrschemel (15b) gelagert sein. Das obere Fahrwerk überträgt die Stütz- und Antriebskräfte des oberen Fahrmotors (8b) auf die obere Führungsschiene (5b).
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte er­ findungsgemäße Regalanlage mit vier Gassen, gerade- und bogenförmig angeordneten Führungsschienen, vier Schienenweichen (35, 36, 37, 38), den Mast im Schnitt und der Last des Regalbediengerätes sowie verschiede­ ne Arbeitspositionen eines Regalbediengerätes. Die Ar­ beitspositionen (41, 42, 43, 44) des Regalbediengerätes sind beispielhaft herausgegriffen. In der Arbeitsposition (41) befindet sich das Regalbediengerät in der Endposi­ tion der linksseitigen Gasse (39) und bedient das letzte Regalfach der Regalzeilen (45, 46). In Arbeitsposition (42) hat das Regalbediengerät mit der Last den Schwenkwinkel 90° eingenommen und schwenkt hier­ bei mit dem vorderen Teil durch ein leeres Regaldoppel­ fach des Regals (46). Der dargestellte Halbkreis um­ schreibt den größten Drehkreis. Beim Wenden schwenkt das Regalbediengerät in der Gasse (39) um 180° und kann danach den gegenüberliegenden Anfang der Regale (46, 47) bedienen. In diesen Fällen werden Mast, Hubwagen, Lastaufnahmemittel und Last des Re­ galbediengerätes mit Hilfe eines Drehantriebes gegen­ über dem unteren Fahrwerk (2a) und einem gleicharti­ gen nicht dargestellten oberen Fahrwerk geschwenkt. Zum Wenden in einer Gasse ist Voraussetzung, daß der rückwärtige Überhang des Regalbediengerätes kleiner als der Abstand der Führungsschiene (5a) zum Regal in der jeweiligen Gasse ist. In der Arbeitsposition (44) hat das Regalbediengerät auf der gebogenen unteren Füh­ rungsschiene (5e) der Schienenweiche (35) und einem gleichartigen nicht dargestellten Kurvenbogen einer oberen Schienenweiche eine Winkelstellung von ca. 45° eingenommen. Gegenüber der Arbeitsposition (41) hat der Drehantrieb den Mast um ca. 90° entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt. An den unteren und oberen Führungsschienen (5c) des Kopfganges (40), der quer zu den Regalgassen (39) verläuft, kann das Regalbedienge­ rät in der Arbeitsposition (43) quer zu den Gassen (39) verfahren, bis es z. B. das rechtsseitige Ende des Kopf­ ganges (40) erreicht. Durch Drehen des Mastes mittels des Drehantriebes kann das Regalbediengerät in Arbeitsposition (44) auch im Kopfgang (40) wenden. Unte­ rer Fahrmotor (8a) und oberer nicht dargestellter Fahr­ motor behalten beim Schwenken des Mastes ihre ur­ sprüngliche Winkellage zur Führungsschiene (5c) bzw. zu der Führungsschiene (5a) bei. Der Fahrmotor (8a) ist so angeordnet, daß der Mast einen Schwenkwinkel von mindestens ±90° ausführen kann. Am rechtsseitigen Ende des Kopfgangregales (50) kann das Regalbedien­ gerät somit die Last in das letzte Fach des Kopfgangre­ gales (50) einlagern. Bereitstellplätze für die Last kön­ nen an den von außen zugänglichen Stirnseiten der Gas­ sen (39) und/oder den Stirnseiten des Kopfganges (40), sowie in allen von außen zugänglichen Regalfächern der Regale (45, 46, 47, 48, 49, 50) angeordnet sein. Die klein­ ste erforderliche Breite des Kopfganges (40) resultiert aus dem kleinsten kollisionsfreien Schwenkradius des mit Last beladenen beispielhaften Regalbediengerätes in Arbeitsposition (44) zum Regal (45, 46). Die kleinste Kopfgangbreite wird erreicht, wenn das Regalbedien­ gerät beim Durchfahren eines Kurvenbogens der Schie­ nenweiche (35), mit dem Drehantrieb eine genau defi­ nierte Gegenschwenkbewegung des Mastes ausgeführt, so daß die für die Last eine weitgehende Parallelbewe­ gung zur Führungsschiene (5a) ausführt.
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte Schienenweiche der erfindungsgemäßen Regalanlage. Aufgrund des äußerst kurzen Radabstandes des Regal­ bediengerätes kann der Kurvenradius extrem klein ge­ halten werden. Auf der Weichenzunge (51) sind die mit Schleifleitungen versehenen Führungsschienen (5d, 5e) angeordnet. In der dargestellten Weichenstellung ist ei­ ne Kurvenfahrt möglich. Die zweite Weichenstellung für die Geradeausfahrt ist gestrichelt dargestellt. Durch eine nicht dargestellte elektrische Verriegelung wird si­ chergestellt, daß das Regalbediengerät nur auf die gebo­ gene Führungsschiene (5e) auffahren kann, wenn sich die entsprechenden Führungsschienen (5a, 5c, 5e), bzw. (5c, 5d) gegenüberstehen. Die dargestellte Schienenwei­ che wird an jedem Schienenabzweig, sowohl an den unteren Führungsschienen (5a, 5c) als auch an den nicht dargestellten analogen oberen Führungsschienen, benö­ tigt. Da sich die Schleifleitung und die Meßbänder für die Wegemeßsysteme des Regalbediengerätes an den Führungsschienen befinden und das Regalbediengerät über mitfahrende Fahrantriebe verfügt, kann es für La­ ger- und Transportanwendungen in beliebig langen Streckensystemen mit beliebig vielen Gassen der erfin­ dungsgemäßen Regalanlage eingesetzt werden.
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte Re­ galgasse der erfindungsgemäßen Regalanlage mit dem Regalbediengerät, seinem unteren Fahrwerk und einen Schnitt durch den Mast in der Schwenkposition (A) der Last. Wenn das Regalbediengerät mit seinen Fahrwer­ ken die Führungsschiene (5c) des Kopfganges (40) über die Schienenweiche (35) verlassen und sich in die untere Führungsschiene (5a) und die nicht dargestellte obere Führungsschiene der Gasse (39) eingefädelt hat, kann es in der Schwenkposition (A) die Regalzeilen (45, 46) be­ dienen. Beim Überfahren der unteren Schienenweiche (35) und einer nicht dargestellten gleichartigen oberen Schienenweiche durchlaufen die Fahrwerke einen Kur­ venbogen von 90°. Die Antriebsachsen (15a) stehen senkrecht zu der Führungsschiene (5a) und der am unte­ ren Fahrwerk befestigte Fahrmotor (8a) befindet sich in Schwenkposition (A) zwischen der Regalzeile (46) und der Führungsschiene (5a). Der Fahrmotor (8a) ist dar­ über hinaus so angeordnet, daß er unbehindert die be­ vorzugten Schwenkwinkel 0°, +90° und -90° des Ma­ stes (1) erreichen kann, ohne mit dem Mast oder ande­ ren Teilen des Regalbediengerätes zu kollidieren.
Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf einen beispielhaften Kopfgang der erfindungsgemäßen Regalanlage mit dem Regalbediengerät in den Schwenkpositionen (A) und (B) der Last. Das Regalbediengerät befindet sich, nachdem es die Gasse (39) und die Führungsschiene (5a) sowie die nicht dargestellte obere Führungsschiene in Schwenk­ position (A) verlassen hat, innerhalb des Kopfganges und der Führungsschienen (5c) mit der Last (10) in einer Arbeitsposition bei der es die Last (10) in ein Fach des Kopfgangregales (50) einlagern kann. Die unteren An­ triebsachsen (16a) des Fahrantriebes (2a) stehen senk­ recht zu der Führungsschiene (5c). Mast (1), Hubwagen (9) und Last (10) befinden sich mit ihren Mittellinien deckungsgleich zur Mittellinie der Führungsschiene (5e). Der Fahrmotor (8a) befindet sich zwischen Kopf­ gangregal (50) und Führungsschiene (5c). Der größte Schwenkkreisradius ist strichpunktiert dargestellt, er entsteht an der Lastdiagonalen. Da der Mast (1) bei der erfindungsgemäßen Regalanlage sozusagen "auf der Stelle dreht", ergibt sich ein extrem kleiner Schwenk­ kreisradius. Im Kopfgang kann wahlweise die Schwenk­ position (A) oder (B) eingenommen werden. Dieses führt zu einem extrem schmalen Kopfgang von bei­ spielsweise nur ca. 2 m Breite bei einem ca. 24 m hohen Regalbediengerät mit Europalette 800 × 1200 und der dargestellten Längseinlagerung der Last (10) in das Kopfgangregal (50). Darüber hinaus ermöglichen die um 90° versetzten Schwenkpositionen (A) und (B) sowie eine zusätzlich mögliche Schwenkposition 180° eine na­ hezu beliebige Anordnung für Abgabe- und Bereitstell­ plätze der Last (10) im Regallager, so daß auf die übli­ chen Horizontalförderer in der Lagervorzone ggf. ver­ zichtet werden kann.
Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht auf eine herkömmliche Regalanlage der Fa. DEMAG, bestehend aus Führungs­ schienen und Regalbediengerät. Das untere Fahrwerk (2a), der Doppelmast (1) und das obere Fahrwerk (2b) des Regalbediengerätes sind miteinander biegesteif ver­ bunden. Das Regalbediengerät wird an den Schienen (5a, 5b) geführt und stützt sein Gewicht über die Laufrä­ der (7, 7a) auf der unteren Schiene (5a) ab. Die seitliche Führung der Regalbediengerätes wird von den Füh­ rungsrollen (4a, 4b) übernommen. Innerhalb des Dop­ pelmastes (1) befindet sich ein Hubwagen (9) mit einem Lastaufnahmemittel (12) und einer Last (10). Das Lauf­ rad (7a) wird von einem Fahrmotor (8a) angetrieben, es rollt auf der unteren Führungsschiene (5a) ab. Im Be­ reich des oberen Fahrwerkes (2b) ist ein Dämpfungsan­ trieb (11) angeordnet, der an der oberen Führungsschie­ ne kraftschlüssig abrollt. Der Antrieb des Regalbedien­ gerätes erfolgt kraftschlüssig und überwiegend über das Laufrad (7a), der kleinere Dämpfungsantrieb (11) dient vornehmlich zur Dämpfung von Mastschwingungen, die bei Änderungen der Fahrgeschwindigkeit durch die Massenträgheit des Regalbediengerätes und die Feder­ wirkung des Mastes (1) entstehen.
Bezugszeichenliste
1
Mast
1
a Mastfuß
1
b Mastkopf
2
a Fahrwerk unten
2
b Fahrwerk oben
3
Winkelsensor
4
a Führungsrolle unten
4
b Führungsrolle oben
5
a Führungsschiene unten
5
b Führungsschiene oben
5
c Führungsschiene Kopfgang
5
d Führungsschiene gerade
5
e Führungsschiene gebogen
6
Schaltschrank
7
Laufrad
7
a Laufrad unten
7
b Laufrad oben
8
a Fahrmotor unten
8
b Fahrmotor oben
9
Hubwagen
10
Last
11
Dämpfungsantrieb
12
Lastaufnahmemittel
13
Mastführungsschiene
14
a Gegenrolle unten
14
b Gegenrolle oben
15
a Fahrschemel unten
15
b Fahrschemel oben
16
a Antriebsachse unten
16
b Antriebsachse oben
17
a Schleifleitungen
18
a Meßband unten
18
b Meßband oben
19
Druckring
20
a Kardangelenk Mastfuß
20
b Kardangelenk Mastkopf
21
a Gummimetallager
21
b Gummimetallager
22
Kragen
23
Drehantrieb
23
a Getriebegehäuse
24
Anschlag
25
a Endlagenbegrenzungsschalter
25
b Endlagenbegrenzungsschalter
26
Verlängerung
27
Drehachse
27
a Drehachse, unteres Ende
28
Mastkopfachse
29
Mastfußlager
30
Mastfußlager
31
Mastkopflager
32
Mastkopflager
33
Wegemeßsystem unten
34
Wegemeßsystem oben
35
Schienenweiche
36
Schienenweiche
37
Schienenweiche
38
Schienenweiche
39
Gasse
40
Kopfgang
41
Arbeitsposition Regalbediengerät
42
Arbeitsposition Regalbediengerät
43
Arbeitsposition Regalbediengerät
44
Arbeitsposition Regalbediengerät
45
Regalzeile
46
Regalzeile
47
Regalzeile
48
Regalzeile
49
Regalzeile
50
Kopfgangregal
51
Weichenzunge
A Schwenkposition Last
B Schwenkposition Last

Claims (14)

1. Regalbediengerät einer Regalanlage mit einem in der Höhe verfahrbaren Hubwagen, mit einem an einer oberen und unteren Führungsschiene geführten senkrechten Mast, der am Mastfuß und am Mastkopf mittels jeweils einem Fahrwerk antreibbar und über zumindest ein Laufrad auf der unteren Führungsschiene abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsschienen (5a, 5b) flanschförmig nach Art einer I-Schiene ausgebildet sind,
daß der Mast (1) jeweils am oberen und unteren Fahrwerk (2a, 2b) an einem Gelenk (20a, 20b) befestigt ist und
daß jedes Fahrwerk (2a, 2b) zwei antreibbare Laufräder (7a, 7b) aufweist, die beidseitig des Gelenks (20a, 20b) in Bewegungsrichtung hintereinander auf den einander zugewandten Schienenseiten der oberen und unteren Führungsschiene (5a, 5b) abrollbar anliegen und daß an die den Laufrädern (7a, 7b) abgewandten Schienenseiten jeweils mindestens eine am Fahrwerk (2a, 2b) gelagerte Gegenrolle (14a, 141a) anpreßbar ist.
2. Regalbediengerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Laufräder (7a, 7b) paarweise nebeneinanderliegend ausgebildet sind.
3. Regalbediengerät nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenrollen (14a, 14b) paarweise den Laufrädern (7a, 7b) unmittelbar gegenüberliegend angeordnet sind.
4. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich an den Stirnseiten der Führungsschiene abrollende Führungsrollen (4a, 4b) vorgesehen sind.
5. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichung von der Senkrechtstellung des Mastes (1) erfaßbar ist und eine Regelungseinrichtung zur Regelung der Senkrechtstellung durch Steuerung der Fahrwerke (2a, 2b) vorgesehen ist.
6. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Abweichung von der Senkrechtstellung am Mast (1) ein Winkelsensor (3) angeordnet ist.
7. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Abweichung von der Senkrechtstellung für beide Fahrwerke (2a, 2b) jeweils ein Wegemeßsystem vorgesehen ist.
8. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schiefstellung des Mastes (1) über einen vorgegebenen Grenzwert hinaus die Fahrmotoren (8a, 8b) über Endlagenbegregrenzungsschalter (25a, 25b) abschaltbar sind.
9. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Fahrmotoren (8a, 8b) Sicherheitsbremsen angeordnet sind, die das Regalbediengerät bei Unterbrechung der Energiezufuhr mechanisch abbremsen.
10. Regalbediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrwerke (2a, 2b) den Kopf der Führungsschienen (5a, 5b) allseitig umfassen.
11. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (20a, 20b) als Kardangelenk oder Gleichlaufgelenk ausgebildet ist.
12. Regalbediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Fahrwerk (6) über eine senkrecht angeordnete Drehachse (27a) und das obere Fahrwerk (8) über eine Mastkopfachse (28) gelenkig am Mast (1) befestigt sind.
13. Regalbediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mastkopfachse (28) in den Mastfußlagern (29, 30) axial verschiebbar angeordnet ist.
14. Regalbediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Verschiebung der Mastkopfachse (28) in ihrer Amplitude durch einen Anschlag (24), der sich an den Stirnseiten der Mastfußlager (29, 30) abstützt, begrenzt ist.
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