DE2503508A1

DE2503508A1 - Fahrzeug-system zum handhaben von lasten

Info

Publication number: DE2503508A1
Application number: DE19752503508
Authority: DE
Inventors: Derek Keith Keene
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1974-02-01
Filing date: 1975-01-29
Publication date: 1975-08-07
Also published as: FR2259780A1; CA1017287A; SE7500757L; FR2259780B3; US3948356A; SE387616B; GB1496933A

Description

Eaton Corporation, 100 Erieview Plaza, Cleveland, Ohio/USA

"Fahrzeug-System zum Handhaben von Lasten"

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-System zum Handhaben von Lasten mit einem Antriebs-Modul bzw. einer Antriebs-Einheit und einer Mehrzahl von Lasthandhabungs-Moduln bzw. -Einheiten. .

In modernen Lagerhäusern ist es notwendig, mehrere unterschiedliche Lasthandhabungsfahrzeuge vorzusehen, wie bemannte Entnahmefahrzeuge, automatisierte Stapelgeräte, Zugfahrzeuge u. dgl. Die Vorsehung einer Vielzahl spezialisierter Fahrzeuge jeder der vorerwähnten Arten ist grundsätzlich sehr aufwendig und unwirtschaftlich, da häufig jeweils nur ein Fahrzeug zu einer bestimmten Zeit benutzt werden kann. Die Erfindung beschäftigt sich daher mit der Verwendung eines einzigen Antriebs-Moduls bzw. einer Antriebs -Einheit und einer Mehrzahl von Lasthandhabungs-Moduln bzw. -Einheiten.

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Mit der Verwendung einer einzigen Antriebseinheit und einer Mehrzahl von Zubehöreinheiten sind eine Reihe von Problemen verbunden. Insbesondere dann, wenn die Antriebseinheit unbemannter Art ist, können die verschiedenen Belastungen, die verschiedene Zubehöreinheiten auf die gelenkten Räder der Antriebseinheit ausüben können, schwerwiegende Steuerprobleme aufwerfen. Ein Beispiel eines unbemannten Fahrzeuges ist in US-PS 3 768 686 beschrieben. Es sei jedoch bemerkt, daß, obschon die vorliegende Erfindung anhand einer unbemannten Antriebseinheit erläutert ist, die Erfindung in gleicher Weise auch auf bemannte Einheiten anwendbar ist.

Ein weiteres mit der Verwendung einer gemeinsamen Antriebseinheit und einer Familie von Zubehöreinheiten verbundenes Problem besteht darin, daß die theoretischen Vorteile eines solchen Systems aufgehoben werden können, wenn die Einheiten nicht so ausgerüstet sind, daß das Umrüsten von einer Einheit auf eine andere schnell und leicht mit einem Minimum von SpezialWerkzeugen und Ausrüstungen bewirkt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Fahrzeug-Systems mit einer Antriebseinheit und einer Anzahl von Lasthandhabungseinheiten, die schnell und einfach mit der Antriebseinheit montierbar bzw. von dieser wieder demontierbar sind, wobei die auf die gelenkten Räder der Antriebseinheit ausgeübte Belastung im wesentlichen gleichbleibend sein soll, d.h. unabhängig von der besonderen Ausführung der Zubehöreinheiten und der auf diese aufgebrachten Belastungen.

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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Fahrzeug-System zur Handhabung von Lasten mit einer Antriebseinheit und einer Anzahl von Zubehör- bzw. Lasthandhabungseinheiten gelöst, bei dem die Antriebseinheit alle für eine Fortbewegung und eine Steuerung des Fahrzeuges erforderlichen Komponenten aufweist, sowie Kraftanschlüsse zur Betätigung gewisser Zubehöreinheiten und ferner zur Erleichterung des Umwechseins von einer Zubehöreinheit zu einer anderen und zur Vorsehung einer günstigen Belastungscharakteristik eine Schwenkbefestxgung zwischen der Antriebsachse der Antriebseinheit und der Zubehöreinheit vorgesehen ist, die

sicherstellt, daß die von der Zubehöreinheit auf die Antriebseinheit aufgebrachte Belastung direkt oberhalb der Antriebsachse der Antriebseinheit übertragen wird, so daß eine konstante Belastung der Lenkräder der Antriebseinheit beibehalten wird.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines typischen Fahrzeug-Systems gemäß der Erfindung mit einer Antriebseinheit und einer Entnahmeeinheit,

Fig. 2 eine Seitenansicht mit einer Antriebseinheit .und einer Stapeleinheit,

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Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Antriebseinheit und einer weiteren Ausfuhrungsform einer Entnahmeeinheit, wobei einige Teile zur besseren Klarheit fortgelassen sind,

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Antriebseinheit mit diese zur Verwendung als Zugfahrzeug ausrüstenden Mitteln und in

Fig. 6 eine schematische perspektivische Teilansicht einer Verbindung zwischen einer Zubehöreinheit und einer Antriebseinheit.

Gemäß Fig. 1 weist ein typisches Fahrzeug 10 des Systems eine Antriebseinheit 12 und eine Lasthandhabungseinheit 14 auf. Die Antriebseinheit 12 ist unbemannter Art und ist derart programmiert, daß diese einem im Boden des Lagerhauses verlegten Leitdraht folgt. Es versteht sich jedoch, daß die vorliegende Erfindung in gleicher Weise auch auf bemannte Fahrzeuge anwendbar ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist die Lasthandhabungseinheit 14 als Entnahmefahrzeug ausgebildet und weist einen Rahmen 16 auf, der an einem Ende mit der Antriebseinheit

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durch nachfolgend näher beschriebene Mittel verbunden ist und am gegenüberliegenden Ende durch nicht gezeigte Nachlaufräder abgestützt ist, ferner einen sieh vertikal erstreckenden Hubmast 18 sowie eine längs des Mastes mittels eines hydraulischen Zylinders 22 o. dgl. bewegliche Betätigungsplattform 20. Die Einheit 1*1 weist ferner eine stationäre Lastplattform 24 am Rahmen 16 auf. Zur Erläuterung ist eine typische Last gezeigt, die aus einer Anzahl von auf einer Palette 27 gelagerten Gegenständen 26 besteht. Bei einer typischen Lagerhaus-Betätigung entnimmt eine auf der Plattform 20 stehende Bedienungsperson Gegenstände 26 aus Lagerbehältern, senkt dann die Bedienungs-Plattform ab und legt die Gegenstände auf der Plattform 24 ab. Wenn ein Auftrag ausgeführt ist, wird das Fahrzeug in einen Übergabebereich bewegt, wo die Plattform 24 entleert wird. Wenn das Antriebsfahrzeug 12 unbemannt ist, kann eine Warnlampe 28 an der Einheit vorgesehen sein.

Unter Bezugnahme insbesondere auf die Fig. 2 und 3 wird die Antriebseinheit 12 als Teil eines Fahrzeuges näher beschrieben, das eine Lasthandhabungseinheit 30 in Form eines Stapelgerätes einschließt.

Die Antriebseinheit 12 weist alle notwendigen Komponenten zum Antreiben und Steuern des Fahrzeuges auf und umschließt im wesentlichen einen Rahmen 32, Zwillingsantriebsmotoren

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34, nachlaufende Antriebsräder 36 und vordere Lenkräder 38. Obschon hierauf nicht beschränkt, ist die Antriebseinheit woll elektrifiziert und weist eine Batterieabteilung 40 und eine Steuerkomponentenabteilung 42 auf. Ein Handsteuerpult kann ferner bei 44 vorgesehen sein. Die Antriebseinheit weist ferner ein hydraulisches System auf, das von den Antriebsmotoren 34 oder nicht gezeigten gesonderten Motoren angetrieben wird, um Kraftanschlüsse für die verschiedenen Lasthandhabungseinheiten zu versorgen. Die nicht gezeigten hydraulischen Verbindungen zwischen der Antriebseinheit und den Lasthandhabungseinheiten können als Schnelltrennverbindungen ausgebildet sein, die nicht näher beschrieben sind. Ähnliche elektrische Verbindungen können vorgesehen sein, um irgendwelche elektrischen Komponenten der Lasthandhabungseinheiten zu versorgen.

Die Stapeleinheit 30 weist einen Rahmen 48 auf, der an seinem vorderen Ende mit der Antriebseinheit 12 verbunden ist und am hinteren Ende durch mit Abstand voneinander angeordnete Nachlaufräder 50 abgestützt ist. Infolge ihrer Größe weist die Stapeleinheit ein paar Zwillingsnachlaufräder auf. Es versteht sich jedoch, daß auch einzelne Nachlaufräder oder Paare von einzelnen Nachlaufrädern in Abhängigkeit von der Größe der Einheit verwendet werden können.

Die Stapeleinheit weist ferner Paare von stationären Hubmastschienen 52, 53 und 54» 55 auf, die sich vertikal vom Rahmen 48 erstrecken, Paare von zwischengeschalteten beweg-

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lichen Hubmastschienen 56, 57 und 58, 59 und ein Paar weiterer beweglicher Hubmastteile 61, 63 in ineinander geschachtelter Anordnung zur vertikalen Relativbewegung gegenüber den stationären Hubmastschienen. Zwischen dem Rahmen 48 und den beweglichen Hubmastteilen angeordnete· .hydraulische Zylinder 60 und 62 erzeugen eine Ausfahrbewegung der beweglichen Hubmastteile gegenüber dem stationären Hubmast in der bekannten Weise.

Ein zwischen den beweglichen Mastteilen 6l und 63 aufgehängter Rahmen 64 bildet einen Lastschlitten und trägt ein allgemein mit 66 bezeichnetes Seitenschubgerät, das üblicher Bauart ist und nicht näher beschrieben wird. Es sei lediglich bemerkt, daß dieses ein paar Lastgabelzinken 68 aufweist , die seitlich zum Herausnehmen einer Last aus einen Vorortsbehälter oder Ablegen in einen solchen ausgefahren werden können. Wie Fig. 2 zeigt sind die Zinken 68 derart ausgebildet, daß sie in eine standardisierte Palette 72 passen. Eine Dreheinrichtung 74 kann vorgesehen sein, um den Zugang zu jeder Seite eines Regalganges zu ermöglichen, ohne das gesamte Fahrzeug umzusetzen. Eine Bewegung des Rahmens 64 gegenüber den Mastteilen 61 und 63 kann durch gesonderte hydraulische Zylinder erfolgen, die zwischen dem Rahmen und den Mastteilen angeordnet sind, oder durch ein System von Ketten oder Seilen in Verbindung mit den Zylindern 60 und 62 j ähnlich wie bei bekannten Hubladern, um einen sogenannten Freihub des LastSchlittens zu bewirken.

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Solche Systeme sind bekannt und daher nachfolgend nicht näher beschrieben. Eine stationäre Bedienungsplattform 75 ist an den stationären Hubmast schaaien 54 und 55 befestigt, um eine Steuerstation zur Betätigung des Lastschlittens, und Hubmastes sowie des Seitenschubgerätes vorzusehen. Obschon grundsätzlich lediglich die Betätigung der Lasthandhabungseinheit von der Bedienungsplattform aus erfolgt, könnten zusätzliche Steuerungen für die Antriebseinheit ebenfalls vorgesehen sein.

Fig. 4 zeigt eine allgemein mit 76 bezeichnete andere Lasthandhabungseinheit in Verbindung mit einer Antriebseinheit 12. Diese eine andere Art von Entnahmefahrzeug wiedergebende Einheit weist einen Rahmen 78 auf, deren eines Ende mit der Antriebseinheit 12 verbunden ist und an gegenüberliegenden Ende durch Nachlaufräder 80 abgestützt ist, sowie eine sich vertikal erstreckende Mastkonstruktion 82 und eine kombinierte Bedienungs- und Lastplattform 84. Im Betrieb arbeitet die Lasthandhabungseinheit 78 ähnlich wie die in Fig. 1 beschriebene Einheit 14, mit der Ausnahme, daß die auf einer Standardpalette 88 abgestützte Last 86 sich mit der Bedienungsperson auf der Plattform 84 längs des Hubmastes 82 bewegt. Einzelheiten des Hubmastes und der Verbindung der Plattform mit diesem sind üblicher Art.

Jede der Lasthandhabungseinheiten gemäß den Fig. 1 bis 4 ist mit der Antriebseinheit 12 durch Mittel verbindbar,

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die eine ausgezeichnete Auswechselbarkeit der Lasthandhabungseinheiten und hervorragende Lastcharakteristiken neben anderen Vorteilen mit sich bringen. Die Verbindung zwischen den Lasthandhabungseinheiten und der Antriebseinheit ist nachstehend insbesondere anhand der Fig. k und β erläutert .

Wie Fig. 3 zeigt, sind die Antriebsräder 36 der Antriebseinheit 12 an Achsstümpfen 90 gelagert, die mit sich rückwärts erstreckenden Rahmengliedern 92 der Antriebseinheit verschweißt oder in anderer Weise befestigt sind. Gemäß Fig. 4, welche die Antriebseinheit 12 mit einem abgenommenem Antriebsrad 36 zeigt, sind sich nach vorn erstreckende Glieder 94 des Rahmens 78 auf den Achsstümpfen 90 im Bereich zwischen den Rahmengliedern 92 und dem Antriebsrad 36 aufgenommen bzw. gelagert.

Fig. 6 zeigt schematisch die Art und Weise, in der die Glieder 9^ auf den Achsstümpfen gelagert sind. In dem gezeigten Bereich ist der Achsstumpf 90 poliert oder in anderer Weise feinbearbeitet, um eine Lagerfläche zur Aufnahme des Endes des Gliedes 94 zu bilden, das in Form eines Bügels 96 ausgebildet ist. Eine Gegenkappe 98 ist auf den Bügel zur Umfassung des Achsstumpfes aufgeschraubt.

Der Lagerbereich des Achsstumpfes 90 und des Bügels 96 und der Gegenkappe 98 ist derart bemessen, daß der Bügel

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und die Gegenkappe frei um den Achsstumpf schwenken, derart, daß eine Gelenkverbindung zwischen der Antriebseinheit 12 und der Lasthandhabungseinheit 76 gebildet ist.

Unter'besonderer Bezugnahme auf Fig. 4 ist erkennbar, daß als Ergebnis der gelenkigen,direkt oberhalb der Antriebsradachse liegenden Verbindung zwischen der Lasthandhabungseinheit und der Antriebseinheit die von der Lasthandhabungseinheit auf die Antriebseinheit übertragene Belastung lediglich eine vertikal abwärts durch die Antriebsradachse gerichtete Komponente aufweist.

Entsprechend verbleibt die auf die Lenkräder 38 ausgeübte Belastung unabhängig von der von der Lasthandhabungseinheit aufgenommenen Last konstant. Diese Belastungscharakteristik ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Antriebseinheit unbemannt ist, da die sich ergebende im wesentlichen konstant verbleibende Lenkkraft die für solche Fahrzeuge vorgesehene Servolenksteuerung wesentlich vereinfacht. Eine solche Belastung ist aber auch bei bemannten Fahrzeugen in ähnlicher Weise vorteilhaft, da bei jedem Lenksystem, bei dem die Lenkkräfte leicht vorhergesehen werden können, die Bemessung und Betätigung wesentlich einfacher ist, als bei einem System, bei dem die Lenkkräfte sich ändern, möglicherweise über einen weiten Bereich in Abhängigkeit von der verwendeten Lasthandhabungseinheit und der auf diese aufgebrachten Belastung.

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Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des Systems, welche die Antriebseinheit 12 als Zugfahrzeug geeignet macht. Die allgemein mit 100 bezeichnete Zugeinheit weist einen Rahmen 102 und einen an diesen befestigten Zughaken 104 auf.

Der Rahmen 102 besitzt ein Paar mit Abstand angeordneter L-förmiger Glieder 106, von denen eines gezeigt ist und die durch ein Querglied 108 miteinander verbunden sind. Der Zughaken 104 ist zentrisch am Querglied angeschraubt oder in anderer Weise befestigt. Eine Bodenplatte 110 ist zwischen den Rahmengliedern 106.angeordnet und dient als Betätigungsplattform, wenn die Antriebseinheit als bemanntes Fahrzeug betrieben wird.

Die Befestigung· der Zugeinheit 100 mit der Antriebseinheit 12 ist etwas anders als die der anderen Handhabungseinheiten infolge der unterschiedlichen Belastung der Einheit. Da die Zugeinheit keine hinteren Nachlaufräder aufweißt, muß diese vollständig durch die Antriebseinheit 12 abgestützt sein. Wie Fig. 5 zeigt, ist jeder Horizontalschenkel des Rahmengliedes 106 mit einem sich über den Achsstumpf 9Q der Antriebseinheit nach vorn erstreckenden Teil 112 versehen. Der Rahmen 102 ist mit dem Achsstumpf in der gleichen Weise wie die anderen Einheiten verbunden, ist jedoch durch Anlage der Teile 112 gegen die Unterfläche von Rahmengliedern

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der Antriebseinheit festgelegt. Der Bügel und&ie Gegenkappe der Verbindung können derart bemessen sein, daß sie fest gegen den Aehsstumpf 90 greifen, oder können drehbar befestigt sein, wie bei den anderen Einheiten.

Es versteht sich, daß die Zugeinheit 100 eine Lastkomponente nicht nur vertikal über die Achse 90 wie die anderen Einheiten aufbringt. Obschon das Gewicht der Einheit und einer Bedienungsperson ein im Uhrzeigersinne wirksames Moment um die Achse 90 ausübt, ist keine Lastkomponente der gezogenen Last vorhanden, die auf die Lenkräder 38 wirkt und der Einfluß auf die Lenkräder ist folglich relativ gering und im wesentlichen konstant über einen vorgegebenen Betätigungsablauf des Fahrzeuges und beeinflußt infolgedessen die Lenkung nicht schädlich. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Fahrzeug unbemannt ist, d.h. wenn die Lenkkraft kritisch ist.

Eine einzige Antriebseinheit 12 kann folglich in Verbindung mit einer Reihe unterschiedlicher Lasthandhabungseinheiten zur Befriedigung verschiedener Notwendigkeiten in einem Lagerhaus dienen. Durch Verbindung der Lasthandhabungseinheiten mit der Antriebseinheit mittels der vorbeschriebenen Verbindung wird die kritische Lenkbelastung der Antriebseinheit durch die Art der verwendeten Lasthandhabungseinheit bzw. der auf diese aufgebrachten Belastung nicht berührt. Die Antriebseinheit ist derart ausgebildet,

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daß der Verbindungsρunkt, d.h. die hintere Antriebsachse der Antriebseinheit, sich extrem weit hinten an der Antriebseinheit befindet, wodurch die Umrüstung von einer Lasthandhabungseinheit auf eine andere erleichtert wird. Die Verbindung wird durch zwei Schraubbolzen an jeder Seite des Fahrzeuges bewirkt und ein Wechsel von einer Lasthandhabungseinheit zu einer anderen kann leicht durch eine Bedienungsperson ausgeführt werden.

Ansprüche :

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Claims

Ansprüche :

1. tfahrzeug-System mit einem Antriebs-Modul bzw. einer Antriebs -Einheit mit wenigstens einem lenkbaren Rad und wenigstens einem Antriebsrad und Mitteln zur Steuerung des Fahrzeuges und mit einer Mehrzahl von auswechselbaren Lasthandhabungs-Moduln bzw. -Einheiten, die mit der Antriebseinheit verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Lasthandhabungseinheiten (14,30,76) einen Rahmen mit Mitteln (94,98) aufweist, mittels welcher ein Ende der Lasthandhabungseinheit auf der Antriebseinheit (12) abstützbar ist, sowie ferner Mittel (50,80) zur Abstützung des gegenüberliegenden Endes der Lasthandhabungseinheit und Mittel (24,66,84) zur Aufnahme einer äußeren Last an der Lasthandhabungseinheit, wobei die Mittel (94, 98) zur Abstützung des einen Endes der Lasthabungsexnheit auf der Antriebseinheit derart ausgebildet sind, daß diese keine von der äußeren Last herrührende Kraftkomponente auf das lenkbare Rad (38) der Antriebseinheit übertragen.

2. Fahrzeug-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auswechselbaren Lasthandhabungseinheiten wenigstens eine der folgenden aufweisen :

a) eine Entnahmeeinheit (14) mit einer vertikal beweglichen Betätigungsplattform (20) und einer stationären Lastplattform (24),

b) eine Entnahmeeinheit (76) mit einer vertikal beweglichen, eine Last (86) und eine Bedienungsperson tragenden Plattform (84),

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c) eine Stapeleinheit (30) mit einer Bedienungsplattform (75), einem sich vertikal bewegenden Lastschlitten (64) und einem an diesem angebrachten Seitenschubgerät (66), mittels dessen eine Last (7.2) zu jeder Seite der Stapeleinheit ausfahrbar und zurückziehbar ist, ■

d) eine Zugeinheit (100) mit einem Rahmen (102) und einem an diesem angebrachten Zughaken (104).

3. Fahrzeug-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (12) als unbemanntes, einem Leitweg im Boden folgendes Fahrzeug ausgebildet ist.

4. Fahrzeug-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit eine Bedienungsstation mit den notwendigen Kontrollen zur Handsteuerung aufweist.

5. Fahrzeug-System nach Anspruch 1 öder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Abstützung des gegenüberliegenden Endes der Lasthandhabungseinheit (14, 30,76) wenigstens ein Nachlaufrad (50,80) aufweisen.

6. Fahrzeug-System nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (94,98) zur Abstützung des einen Endes der Lasthandhabungseinheit (14,30,76) auf der Antriebseinheit (12) an letzterer auf einer Linie angreifen, die sich durch die Drehachse (90) des Antriebsrades (36) erstreckt.

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7. Fahrzeug-System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (36) auf einem Achsstumpf (90) des Rahmens der Antriebseinheit (12) abgestützt ist und die Mittel hierfür einen am Rahmen der Lasthandhabungseinheit (14,30,76) ausgebildeten in wesentlichen halb zylindrischen Bügel (94,98) aufweisen, der drehbar auf einer zylindrischen Lagerfläche des Achsstumpfes gelagert ist.

8. Fahrzeug-System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Abstützung der Lasthandhabungseinheit (100) auf der Antriebseinheit (12) ein vorsrpingendes Teil (112) am Rahmen (102) der Lasthandhabungseinheit aufweisen, das mit einem Rahmenglied (114) der Antriebseinheit derart in Eingriff ist, daß eine Drehung des Rahmens der Lasthandhabungseinheit wenigstens in einer Richtung um die Drehachse des Antriebsrades (36) verhindert ist.

9. Fahrzeug-System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (12) ein Paar an Achsstümpfen (90) des Rahmens gelagerte Antriebsräder (36) aufweist, die betätigungswirksam mit mindestens einem Antriebsmotor (34) verbunden sind, wobei die Achsstümpfe am äußersten hinteren Ende des Rahmens zur Ermöglichung eines leichten Zugangs zur Verbindung einer. Lasthandhabungseinheit (14, 30,76) mit der Antriebseinheit angeordnet sind.

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