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Werktransportsystem mit Fahrzeugen
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Werktransportsystem mit Fahrzeugen,
insbesondere batteriebetriebenen Fahrzeugen, die über Abnehmer an in den Boden verlegten
Stromzuführungen betreibbar sind, in denen zwei Leiter voneinander isoliert übereinander
angeordnet sind.
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Für den innerbetrieblichen Verkehr wurden früher zum Transport von
Gütern oder Werkzeugen Fahrzeuge verwendet, die mit eingebauten Batterien betrieben
waren.
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Zur Vermeidung von übermäßigen Zeitausfällen durch das Laden der Batterien
oder durch den Austausch der Batterien gegen frisch aufgeladene war es notwendig,
Batterien mit einer hohen Speicherfähigkeit zu verwenden, was wiederum hohe Kosten
und ein hohes Eigengewicht des Fahrzeugs ergab. Bei bestimmten Fahrzeugen, die nur
verhältnismäßig kurzzeitig bewegt wurden und lange Zeit an bestimmten Stellen anhielten,
konnte die Batteriekapazität dadurch abgesenkt werden, daß an den bestimmten Stellen
Ladeeinrichtungen zum Wiederaufladen während der Stillstandszeit installiert wurden.
Dieses Verfahren war je-
doch nur bei einen ot?lativ hohen tii1otati-Zeitantel
zufriedenstellend.
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Für Fahrzeuge mit einem verhältnismäßig hohen Fahrt-Anteil und auch
hohem Leistungsbedarf wurden daher Systeme mit Stromzuführvorrichtungen geschaffen,
bei denen die Fahrzeuge über Stromabnehmer an fest installierten Schleifleitungen
oder über flexible Leitungen betrieben wurden, und zwar entweder ausschließlich
über solche oder unter gleichzeitigem Laden einer entsprechend klein dimensionierten
Batterie für das Fahren außerhalb des Stromzuführungsbereichs.
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Bei einem bekannten Werktransportsystem der eingangs genannten Art
ist die Stromzuführvorrichtung in der Weise gestaltet, daß in einen in den Boden
verlegten, nach oben offenen Kanal seitlich übereinander zwei Stromleiter voneinander
isoliert angeordnet sind, an denen vom Fahrzeug her durch die Öffnung des Kanals
geführte Abnehmer schleifen, die dann das Fahrzeug mit Strom versorgen. Die Kanalöffnung
dient zugleich auch als Lenk- und Führungsschiene für das Fahrzeug. Die seitlich
angebrachten Leiter sind durch eine Verengung des Kanals an dessen Öffnung überdeckt.
Dies ergibt zwar einen gewissen Berührungsschutz für die Leitungen, jedoch besteht
eine Gefahr darin, daß kleine Metallgegenstände, die durch die Kanalöffnung hindurchgelangen
können, an den Stromleitern einen Kurzschluß herbeiführen können. Damit würde unter
Auslösen entsprechender Sicherungen das ganze System stillgelegt werden. Da üblicherweise
das System für relativ hohe Stromstärken auszulegen ist, kann es auch geschehen,
daß der Metallgegenstand vor dem Ansprechen der Sicherungen an einem der Leiter
angeschweißt wird, was dann zu mühsamen Reparaturarbeiten führt. Ferner stellt die
Kanalöffnung für andere Fahrzeuge-mit kleinen Rädern eine Behinderung dar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werktransportsystem
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, das sich durch hohe Betriebssicherheit
auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil
des Patentanspruchs 1 genannten Mitteln gelöst.
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Demnach ist bei dem erfindungsgemäßen System der untere Leiter, an
den ständig Spannung angelegt ist, auf seiner ganzen Länge von dem oberen Leiter
abgedeckt, so daß sichergestellt ist, daß kein Metallgegenstand zwischen die Leiter
gelangen kann. Durch das Aufteilen des oberen Leiters in die Längsabschnitte unter
gegenseitiger Isolierung derselben und Anschalten nur eines jeweils vom Fahrzeug
völlig überdeckten Längsabschnitts an den unteren Leiter ist gewährleistet, daß
kein Fremdgegenstand mit einem spannungsführenden Leiter in Berührung kommen kann,
wobei natürlich das Fahrzeug auf die übliche Weise ringsum mit einer Räum- und Hindernisschutz-Schürze
umgeben ist, von der kleinere Gegenstände weggeräumt werden und die bei einem größeren
festen Hindernis den Fahrzeugantrieb unterbricht. An deM jeweiligen Längsabschnitt
wird die Spannung für den Fahrzeugantrieb abgenommen, wobei auf übliche Weise mit
einem gleichartigen Leiter oder einem geerdeten Leiter die Stromrückführung erfolgt.
Mit dem erfindungsgemäßen System wird also eine hohe Betriebssicherheit sowohl hinsichtlich
des Betriebs der Fahrzeuge als auch hinsichtlich einer Gefährdung oder Behinderung
von Menschen oder Geräten erreicht.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angeführt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Austührungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine schematische Ansicht des Systems, bei der zur Vereinfachung
nur ein Stromführungsweg skizzenhaft dargestellt ist.
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Fig. 2 zeigt den Querschnitt durch eine in den Boden zu verlegende
Profilschiene des Systems, in der isoliert ein oberer und ein unterer Leiter sowie
ein Schütz zum Verbinden derselben eingesetzt sind.
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Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht der Profilschiene nach Fig. 2
in einem Schnitt an einer von dem Schütz abliegenden Stelle.
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Fig. 4 ist eine Längsschnittansicht durch die Profilschiene nach
Fig. 2 mit den Leitern und dem Schütz.
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Nach Fig. 1 erhält ein Fahrzeug 1 einpolig über einen jeweiligen
Abnehmer 2 Spannung von einer insgesamt als 3 bezeichneten Stromzuführungsschiene.
Bei dieser Stromzufuhrungsschiene 3 sind gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer
in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Masse-Profilschiene übereinander ein unterer Leiter
5 und ein oberer Leiter 6 voneinander isoliert angeordnet, wobei der obere Leiter
in Längsabschnitte 6a, 6b, 6c, 6d usw. aufgeteilt ist, die voneinander isoliert
sind. Jedem der Leiterabschnitte ist ein in Fig.
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1 schematisch gezeigtes Schütz 7 zugeordnet, das bei diesem Ausführungsbeispiel
mittels eines Magnetankers
8 einschaltbar ist, der vom Fahrzeug
1 her durch Magnetfelder angezogen wird. Hierzu ist in dem Fahrzeug eine Anzugmagnetspule
9 für ein starkes Magnetfeld zum Anziehen des Magnetankers 8 aus seiner vom Fahrzeug
i abliegenden Stellung heraus vorgesehen. Sobald durch dieses starke Magnetfeld
der Magnetanker 8 angezogen und damit das Schütz 7 zum Verbinden des unteren Leiters
5 mit dem jeweiligen oberen Längsabschnitt eingeschaltet ist, genügt zum Halten
des Magnetankers ein mittels einer Haltemagnetspule 10 erzeugtes schwächeres Magnetfeld.
Die Länge der Längsabschnitte ist dabei so gewählt, daß sie kleiner als die Hälfte
der Länge L des Überdeckungsbereichs des Fahrzeugs 1 ist.
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An den unteren Leiter 5 ist ständig Spannung angelegt, die über das
jeweils eingeschaltete Schütz 7 dem zugeordneten Längsabschnitt 6a, b, ... und von
diesem über einen der Abnehmer 2 dem Fahrzeug zugeführt wird. Durch die Wahl der
Länge der Längsabschnitte in bezug auf den Bereich der Überdeckung durch das Fahrzeug
1 ist gewährleistet, daß jeweils nur ein gegen Berührung oder Kurzschluß geschützter
Längsabschnitt unter Spannung steht. In der Fig. 1 ist bei dem Fahrzeug 1 nur eine
Magneteinrichtung aus der Anzugmagnetspule 9 und der Haltemagnetspule 10 für die
Fahrt nach links in Fig. 1 gezeigt. Selbstverständlich kann für die Fahrt des Fahrzeugs
1 nach rechts zu am rechten Ende der Haltemagnetspule 10 eine weitere Anzugmagnetspule
9 angebracht werden. Sobald bei der Fahrt des Fahrzeugs 1 die Anzugmagnetspule 9
über ein jeweiliges Schütz 7 gelangt, wird dessen Magnetanker 8 angezogen und damit
die Stromzuführungsverbindung hergestellt.
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Bei der Weiterfahrt wird der Magnetanker 8 mittels der Haltemagnetspule
10 angezogen gehalten. Sobald das Fahrzeug sich soweit weiterbewegt hat, daß der
Magnetanker
8 aus dem Bereich der Haltemagnetspule 10 herausgelangt, unterbricht das Schütz
7, so daß der betreffende Längsabschnitt 6a, b, ... stromlos wird. Inzwischen hat
jedoch die Anzugsmagnetspule 9 ein nächstes Schütz 7 erreicht, so daß nunmehr die
Versorgung des Fahrzeugs 1 von dem nächsten Längsabschnitt her erfolgt. Hinsichtlich
der Anordnung der Magnetspulen im Fahrzeug und des Schützes 7 in der Stromzuführungsschiene
3 besteht keine Einschränkung auf die dargestellte Lage. Die Magneteinrichtung des
Fahrzeugs 1 kann auch in Längsrichtung des Fahrzeugs symmetrisch zu den Abnehmern
2 angeordnet sein, wobei dann das Schütz jeweils an der Mitte des betreffenden Längsabschnitts
des oberen Leiters 6 anzuordnen ist.
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Weiterhin kann die Magneteinrichtung auch durch Permanentmagnete gebildet
sein oder aus einer einzigen Magnetspule mit entsprechend geformten Polschuhen bestehen.
Die gezeigte Anordnung des Schützes 7 jeweils am Ende des betreffenden Längsabschnitts
ist jedoch hinsichtlich der Herstellung besonders vorteilhaft, da an diesem Ende
die Isolierung gegenüber dem benachbarten Längsabschnitt vorzunehmen ist und daher
ohnehin an dieser Stelle Fertigungsmaßnahmen erforderlich sind.
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Ein Ausführungsbeispiel für die Gestaltung der Stromzuführungsschiene
3 ist in den Fig. 2 bis 4 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der untere
Leiter 5 und der obere Leiter 6 Jeweils in Isolierschienen 11 eingebettet und zusammen
mit diesen in die Profilschiene 4 eingesetzt. Die Profilschiene 4 hat ein nach oben
offenes Querschnittsprofil. An der Unterseite der Profilschiene 4 sind seitlich
außen Flanschstege zur Befestigung bzw. Verankerung der Schiene im Boden ausgebildet.
Auf dem Grund der Profilhöhlung ist eine Mulde geformt, die den unteren Leiter 5
mit der zugehörigen Isolierschiene 11 aufnimmt. An der Profilöffnung sind an der
Innenseite Vorsprünge derart ausgebildet, daß sie in Eingriff mit entsprechenden
Konturen
der Isolierschiene 11 des oberen Leiters 6 diesen zusammen
mit seiner Isolierschiene zur Oberfläche der Profilschiene 4 bündig festhalten,
wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Profilschiene
4 aus leitendem Material hergestellt, so daß sie zugleich zu ihrer Funktion der
Halterung der beiden Leiter 5 und 6 auch als geerdete Stromrückführungsschiene dient.
Hierzu ist ein Seitenrand der Profilöffnung zu einer Schleiffläche für einen betreffenden
Rückführungs-Abnehmer 2 erweitert, wie es in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Die
Profilschiene 4 wird zusammen mit den beiden Leitern 5 und 6 und ihren Isolierschienen
11 so in den Boden eingelassen oder eingegossen, daß ihre Oberfläche und damit auch
die Oberfläche des oberen Leiters 6 mit der zugehörigen Isolierschiene 11 mit dem
Boden bündig bzw. ausgefluchtet ist, so daß die Stromzuführungsschiene 3 keinerlei
Hindernis darstellt. Die Profilschiene 4 kann natürlich auch aus Isoliermaterial
gefertigt werden, wobei in diesem Fall die Isolierschienen 11 entfallen können,
jedoch ein gesonderter Rückführungs-Schleifleiter vorgesehen werden muß, der beispielsweise
die Form eines in den verbreiteten Öffnungsrand der Profilschiene 4 eingelassenen,
mit deren Oberseite bündigen Stromleiters haben kann.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 bis 4 ist jeweils am
Ende eines Längsabschnitts des oberen Leiters 6 in direkter Verbindung ein Schütz
7 mit einem Festkontakt 12, der in den oberen Leiter 6 eingeschraubt oder eingenietet
ist, und einem bewegbaren Kontakt 13 ausgebildet, der an dem Magnetanker 8 befestigt
ist. Gleichzeitig mit der Befestigung des bewegbaren Kontakts 13 an dem Magnetanker
8 sind an diesem in der Reihenfolge vom Kontakt 13 her gesehen ein b enbnd tK und
eine ¢3r Al) t3etflX d.le an ihre
anderen Ende mittels einer Anschlußschraube
16 an dem unteren Leiter 5 befestigt sind. Mit dem Litzenband 14 wird dem Kontakt
13 Strom zugeftihrt., während die-Feder 15 den Magnetanker 8 und damit den Kontakt
13 in Abstand zu dem Festkontakt 12 hält und diese beim Schließzustand des Schützes
7, also Berührung der Kontakte 12 und 13 von dem oberen Leiter 6 weg vorspannt.
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Die Kontakte 12 und 13 stehen einander bei dem Ausführungsbeispiel
in einer Öffnung 17 gegenüber, die in einem Abschnittsisolator 18 ausgebildet ist,
welcher zur gegenseitigen Isolierung benachbarter Längsabschnitte des oberen Leiters
6 dient.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel haben die beiden Leiter 5 und 6 und
ihre Isolierschienen 11 völlig gleichen Querschnitt, was hinsichtlich der Fertigung
Vorteile bietet. Der Abschnittsisolator 18 ist dabei so geformt, daß er abgesehen
von seiner Öffnung 17 die gleiche Querschnittsform wie der obere Leiter 6 mit der
zugehörigen Isolierschiene 11 hat. Dadurch ist auch an der Abschnitts-Trennungsstelle
die Profilöffnung der Profilschiene 4 völlig abgeschlossen und plan.
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Die Steuerung oder Lenkung des Fahrzeugs 1 kann auf vorteilhafte
Weise unter Nutzung der Stromführungsschiene 3 dadurch erfolgen, daß an den unteren
Leiter 5 ein Steuersignal angelegt wird, das über einen entsprechend am Fahrzeug
1 angebrachten Sensor erfaßt und zur Lenkung oder Steuerung des Fahrzeugs verarbeitet
wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Oberseite der Stromführungsschiene
3 mit einer Führungsnut versehen wird, in die ein entsprechend am Fahrzeug 1 angebrachter
Abtaster greift, mit dem dann die erwünscht Lenkung oder Steuerung herbeigeführt
wird. Die Führungsnut kann relativ schmal und flach gehalten
sein,
da sie nur einen schmal bemessenen Abtaster aufzunehmen braucht. Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß den Fig. 2 bis 4 kann z. B. die Führungsnut an der Oberseite der Profilschiene
4, der Isolierschiene 11 des oberen Leiters 6 oder auch des oberen Leiters 6 ausgebildet
sein, wobei in den beiden letzteren Fällen der Abstandsisolator 18 dementsprechend
zu formen ist oder aber dieser Isolator 18 zu besonderen Steuerungszwecken andersartig
gestaltet sein kann.
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Hinsichtlich des Schützes 7 besteht keinerlei Einschränkung auf die
beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bis 4 gezeigte Ausführungsform. Vielmehr kann
irgendein anderes Schütz, wie beispielsweise ein Halbleiterschütz in oder nahe der
Stromzuführungsschiene 3 angeordnet werden und vom Fahrzeug her auf magnetische
Weise wie z. B. mittels eines Reed-Schalters oder Hall-Schalters, auf induktive
Weise mit einer Sensorspule, durch Strahlung mittels der Photozelle usw. geschaltet
werden. Vorzugsweise erhält das Schütz eine Einschaltanzeigevorrichtung, mit der
der Einschaltzustand und damit der spannungsführende Zustand des zugeordneten Lansabschnitts
des oberen Leiters 6 angezeigt wird.
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Der Einschaltzustand eines jeweiligen SchUtzes 7 wird zweckdienlich
über die betreffende Einschaltanzeigevorrichtung an dem Fahrzeug 1 mit Hilfe einer
demgemäß ausgebildeten Abfrageeinrichtung erfaßt, wobei die Erfassung zur Anzeige,
zur Fahrzeugsteuerung oder auch dazu verwendet werden kann, das Fahrzeug selbsttätig
anzuhalten, wenn es im Begriff ist, einen nicht wieder abgeschalteten und daher
unter Spannung stehenden Längsabschnitt freizugeben.
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Die an dem Fahrzeug 1 angebrachte Befehlseinrich-
tung
zum Aufschalten eines jeweiligen Längsabschnitts des oberen Leiters 6 auf den unteren
Leiter 5 wird zweckdienlich nur in Abhängigkeit von einer an einem Längsabschnitt
abgenommenen Spannung oder durch Betätigen eines gegen Berührung abgesicherten Tasters
betrieben, da auf diese Weise verhindert werden kann, daß ein mit Batteriekraft
fahrendes Fahrzeug beim Überfahren der Stromzuführungsschiene in Querrichtung einen
Einschaltvorgang hervorruft, mit dem über die Breite des Fahrzeugs herausragende
Leiterabschnitte unter Spannung gesetzt werden könnten. Für eine derartige Sicherung
bei einer Überquerung ist es weiterhin zweckdienlich, verschiedenpolige Abnehmer
in Fahrzeuglängsrichtung in einem Abstand versetzt anzuordnen, der größer als der
Querabstand zwischen den zugeordneten Stromleitern ist.
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Auf diese Weise kann auch eine einfache Schienenkreuzung dadurch aufgebaut
werden, daß eine der Schienen unterbrochen wird und ein auf der unterbrochenen Schiene
laufendes Fahrzeug den Unterbrechungsabstand, in dem die querverlaufende Schiene
durchgehend verlegt ist, mit Hilfe der eigenen Batteriekraft überfährt.
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