DE3213983A1

DE3213983A1 - Vorrichtung zum handhaben von transport- bzw. lagereinheiten, insbesondere in hochregal-blocklagersystemen

Info

Publication number: DE3213983A1
Application number: DE19823213983
Authority: DE
Inventors: Reinhardt Prof. Dr.-Ing. 4600 Dortmund Jünemann; Michael Dipl.-Phys. Dipl.-Ing. Kalm
Original assignee: Fraunhofer Institut fuer Materialfluss und Logistik IML
Current assignee: Fraunhofer Institut fuer Materialfluss und Logistik IML
Priority date: 1982-04-16
Filing date: 1982-04-16
Publication date: 1983-10-27
Also published as: DE3213983C2

Description

Bezeichnung Vorrichtung zum Handhaben von Transport- bzw.
Lagereinheiten, insbesondere in Hochregal-Blocklagersystemen" "Vorrichtung zum Handhaben von Transport- bzw. Lagereinheiten, insbesondere in Hochregal-Blocklagersystemen" Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Handhaben von Transport- bzw. Lagereinheiten, insbesondere in Hochregal-Blocklagersystemen als schienengebundenes Fahrzeug mit einem die Laufräder, einen Antrieb, eine Antriebssteuerung und eine Versorgungseinheit tragenden Fahrgestell sowie einer heb- und senkbaren Hubplattform in einer das Unterfahren von belegten Lagerplätzen ermöglichenden Flachbauweise.
In Hochregal-Lagern ist es bekannt, insbesondere wenn diese als Durchlauf-Regallager ausgebildet sind, in sogenannten Regaltunneln eine Mehrzahl von Paletten für das zu lagernde Gut seitlich auf Auflagerschienen hintereinander zu stellen, wobei der Hohlraum unterhalb der Paletten von batteriegetriebenen oder mit einer Kabelschleppeinrichtung versehenen schienengebundenen Fahrzeugen durchfahren werden kann. Diese Fahrzeuge sind mit Hubmechanismen, z.B. mit Exzenterscheiben, ausgerüstet, die die Paletten anheben und dann verfahren können und nach Erreichen der Absatzposition auch wieder absetzen können.
So ist z.B. aus einer Veröffentlichung der Mitsubishi Heavy Industrie LTD, herausgegeben von der Fa. Holstein & Kappert AG, ein derartiges Fahrzeug bekannt, welches in einem geschlossenen Fahrgestell einen Batteriekasten, einen Fahrmotor, einen Hubmotor, der Hubexzenter antreibt und die elektrischen Schalteinheiten trägt. Das F4rgestell ist mit seitlichen Laufrädern und Führungsrollen ausgerüstet. Eine ähnliche Konstruktion ist auch aus "Modern Materials Handeling, February i978, Seiten 78 bis 83, bekannt. Das dort offenbarte System stützt sich auf die US-PS'en 3 417 879, 3 458 060 und 3 557 373. Eine Steuerung für ein derartiges Fahrzeug ist auch z.B. aus der DE-OS 29 30 569 bekannt.
Die bekannten Systeme haben insbesondere den Nachteil, daß durch die Trennung von Fahr- und Hubmotor der apparative Aufwand sehr groß ist. Gleichzeitig ist der Antrieb nur eines Antriebsrades auf jeder Seite des Fahrzeuges nachteilig. Ein weiterer Nachteil liegt bei den bekannten Systemen in der Beschränkung, Schienenlücken o. dgl. sanft überfahren zu können, die sich zwangsläufig zwischen den Schienen des Regalförderzeuges und den Regalschienen ausbilden.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Lösung, mit der zum einen der apparative und damit der steuerungsmäßige Aufwand verringert wird und zum anderen ein stoßfreies Überfahren von Schienenlücken o. dgl.
ermöglicht wird.
Bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Hubplattform mit das Heben und Senken bewirkenden Führungselementen ausgerüstet ist, die über Hub- bzw.
Senkkulissenflächen geführt sind, wobei das Fahrgestell beim Heben bzw. Senken synchron in entgegengesetzter Richtung relativ zur Hubplattform verfahrbar ist.
Tit der Erfindung ist zum einen das sanfte Anheben auch schwerer Lasten möglich, da das Vorsehen von Kulissenflächen als Bahnen für die Führungselemente der Hubplattform ein stoßfreies Anheben ermöglichen, zum anderen die Übertragung sehr großer Kräfte, da dort das Prinzip der schiefen Ebene verwirklicht ist. Gleichzeitig wird die Lage der Hubplattform relativ zur Fahrschiene exakt beibehalten, da bei dem Hochschleppen der Führungselemente ber die Hubkulissenflächen bzw. beim Absenken das seitliche Versetzen der Hubplattform durch ein synchrones Zurückfahren des Fahrgestelles in entgegengesetzter Richtung vollständig kompensiert wird.
Zweckmäßig ist es, um eine ganz gleichmäßige Krafteinleitung zum Heben bzw. Senken der Hubplattform zu erreichen, wenn die Hub- bzw. Senkkulissenflächen an den seitlichen Fahrgestellen angeordnet sind und gleichmäßige Steigungen aufweisen.
Die Erfindung sieht in weiterer Ausgestaltung vor, daß die Hub- und Senkbewegung über einen Seilzugtrieb erfolgt, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, daß der Seilzug trieb von der Antriebsachse bzw. Übertragungswelle des Fahrwerkes kuppelbar beaufschlagt wird. Diese Gestaltung ermöglicht die einfache Übertragung einer Drehbewegung der Antriebsachse auf eine Zugbewegung im Seilzugtrieb, was die konstruktive Gestaltung der Vorrichtung erheblich vereinfacht. An dieser Stelle sei bemerkt, daß statt eines Seilzuges auch ein Kettenzug o. dgl. einsetzbar ist.
Die Erfindung sieht auch vor, daß die Übertragungswelle wenigstens eine Antriebskette beaufschlagt, die ihrerseits mindestens zwei Laufräder auf jeder Seite des Fahrgestelles treibt, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, daß jede Fahrgestellseite mit wenigstens drei Laufrädern ausgerüstet ist, die von der Antriebskette antreibbar sind.
Mit diesem erfindungsgemäßen Kettentrieb wird mit einfachen Mitteln der wahlweise synchrone Antrieb des Hubmechanismusses mit dem Fahrmechanismus erreicht.
Für das sanfte überfahren von Schienenstößen ist es zweckmäßig, wenn auf jeder Fahrgestellseite zwei Paar Laufräder unterschiedlicher Durchmesser vorgesehen sind, instesondere wenn dabei die kleineren Laufräder weiter zum Fahr- zeuginneren relativ zu den größeren Laufrädern am Fahrgestell angeordnet sind.
Diese Gestaltung verhindert einmal ein Absacken der größeren Laufrollen im Schxnenstoß, wobei der Abstand zwischen den kleineren und größeren Laufrollen paarweise jeweils so groß gewählt werden kann, wie die größtmögliche Schienenstoßweite. Diese Gestaltung ist insbesondere aber auch deswegen zweckmäßig, um Höhenunterschiede am SchienenstoB íuszugleichen, wobei dabei dem System der Antrieb von wenigstens drei Laufrädern auf jeder Seite vorteilhaft entgegenkommt.
Nach der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß die kleineren Laufräder bei ungestörter Lage des Fahrgestelles auf den Laufschienen zur Vermeidung eines Schje?enkontaktes gegenüber diesen einen geringfügigen Abstand aufweisen.
Dadurch, daß nur eine Antriebswelle sowohl für den Hubmechanismus als auch für den Antrieb vorgesehen ist, läßt sich erreichen, daß der Fahrzeugrahmen im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, mit den die Laufrollen tragenden seitlichen Fahrgestellen als U-Schenkel und einen die Ubertragungswelle, den Motor, das Motorregelteil sowie die Steuerelektronik und die Kupplung bzw. Getriebe aufnehmenden U-Steg, wobei insbesondere auch vorgesehen sein kann, daß im durch die U-förmige Ausbildung des Rahmens gebildeten Freiraum unter der Hubplattform eine Kabelschlepprolle und/oder eine Batterie o. dgl. einbaubar ist. Mit letzterer Ausgestaltung ließe sich z.B. ein automatische Batteriewechsel bei Stillstand der Vorrichtung vor einer entsprechenden Versorgungsstation erreichen. Auch könnten dort Kabelschlepprollen angebracht werden oder Kabelkupplungsmechansmen, die sich automatisch ankuppeln bzw. abkuppeln oder auch Stromabnehmer bei Stromführungsschienen innerhalb des Regales oder auf dem Regalförderzeug.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung teilweise aufgebrochen, Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Hub- und Antriebselemente in der Darstellungsweise gemäß Fig. 2, Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung, Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Antriebsketenverlaufes sowie in Fig. 5 einzelne Positionsabbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Überfahren des Schienenstoßes.
Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung ist in Fig. 1 mit ihren wesentlichen Elementen vereinfacht dargestellt.
Der Fahrzeugrahmen 2 der Vorrichtung ist im wesentlichen U-förmig, wobei die Fahrgestelle 3 die U-Schenkel bilden.
Im U-Steg 4 sind der Motor 5, das Motorregelteil 6, die Steuerelektronik 7, das Getriebe 8, eine Antriebs- bzw.
Übertragungswelle 9 sowie eine Kupplung 10 untergebracht, die in Fig. 1 alle ohne nähere Einzelheiten dargestellt sind.
An den Fahrgestellen sind auf jeder Seite der Vorrichtung ein äußeres Paar von Laufrädern 11 und ein dazu nach innen versetztes Paar kleinerer Laufräder 12 sowie Führungsrollen 13 angeordnet. Gleichzeitig weisen die Fahrgestelle 3 Führungsbahnen 14 auf, auf denen Führungselemente 15 gleiten oder rollen können, die an der Hubplattform 16 angeordnet sind. Wie sich aus den Figuren ergibt, sind an der Hubplattform 16 beidseitig je zwei Führungselemente 15 angeordnet.
Wie sich insbesondere aus den Fig. 2 und 3 ergibt, ist die Führungsbahn 14 für jedes Führungselement 15 mit einer Hub- bzw. Senkkulissenfläche 17 bzw. 18 ausgerüstet, auf denen das zugeordnete Führungselement 15 bergauf- bzw.
bergabfahren kann. Diese Kulissenflächen sind im dargestellten Beispiel als Geraden ausgebildet mit gleichförmiger Steigung. Diese können, je nach Einsatzgebiet, auch anders gestaltet sein. Wird von den Führungselementen der obere Totpunkt 19 erreicht, befindet sich die Hubplattform in ihrer oberen Hubstellung, in den jeweiligen Talpunkten 20 befindet sich die Hubplattform 16 in der unteren Absenkstellung, in welcher die Vorrichtung 1 unter lichten Regalplätzen hindurchfahren kann bzw. unter die anzuhebende Last einfahren kann.
Um insbesondere größere Schienenstöße überfahren zu können, ist auf jeder Seite neben beiden größeren Laufrädern 11 wenigstens je ein kleineres Laufrad 12 angetrieben. Die Laufräder 12 selbst sind so in den Fahrgestellen 3 angeordnet, daß sie bei einer waagerechten ungestörten Lage auf der Schiene diese nicht berühren, vielmehr dazu einen ganz geringfügigen Abstand aufweisen.
In Fig. 2 ist vereinfacht wiedergegeben, wie das Heben und Senken der Hubplattform 16 über den einzigen Motor 5 erfolgt. Der Motor 5 beaufschlagt das Getriebe 8 und darüber die Übertragungswelle 9. Dese Übertragungswelle beaufschlagt zum einen einen Kettentrieb, dessen Funktionsbetrieb in Fig. 4 wiedergegeben ist und zum anderen die Kupplung 10, welche elektrisch schaltbar ist und mit der ein Ketten- oder Zahnrad 21 ein- bzw. ausgekuppelt werden kann.
Das Ketten- bzw. Zahnrad 21 beafschlagt einen allgemein mit 22 bezeichneten Seilzug, der über an der Hubplattform 16 befestigte Umlenkrollen 23 geführt ist. Um eine gleich- förmige Krafteinleitung beim Heben und Senken über den Seilzug 22 zu erreichen, ist dieser doppelt geführt über eine Umlenkrolle 24, die ihrerseits am Fahrgestell 11 befestigt ist, wie sich dies besonders deutlich aus Fig. 2 ergibt.
Die Funktionsweise der Vorrichtung, was den Hub- und Senkmechanismus betrifft, wird anhand von Fig. 4 näher erläutert: Es wird unterstellt, daß die Übertragungswelle 9 in Richtung des Pfeiles 26 gedreht wird und diese Drehung über das Kettenrad 27 auf die Antriebskette 25 überträgt, die ihrerseits wiederum die großen Laufräder 11 in Richtung der Pfeile 28 dreht, woraus sich eine Bewegung des Fahrzeugrahmens 2 in Richtung des Pfeiles 29 ergibt.
Bei eingekuppeltem Kettenrad 21 für den Seilzugtrieb 22 wird das Kettenrad 21 ebenfalls in Richtung des Pfeiles 26 gedreht und übt einen Zug auf den Seilzug 22 in Richtung des Pfeiles 30 aus, dadurch bewegt sich die Hubplattform 16 ebenfalls in Richtung des Pfeiles 30, dessen Richtung umgekehrt zu derjenigen des Pfeiles 29, d.h. der Bewegungsrichtung des Fahrzeugrahmens 2 ist. In dieser Stellung steht beispielsweise jedes Führungselement 15 der Hubplattform 16 vor einer aufsteigenden Kulissenfläche 18.
Folgt sie der Bewegung gemäß Pfeil 30, läuft sie diese Kulissenfläche 18 hoch, so daß sich insgesamt eine Hubbewegung in Richtung des Pfeiles 31 ergibt, wobei die Hubplattform 16 für einen außenstehenden Betrachter relativ zu einem ortsfesten Punkt an einem Regal oder an einem anderen Teil keine Bewegung in Richtung der Pfeile 30 oder 29 ausführt, lediglich die Hubbewegung in Richtung des Pfeiles 31.
In Fig. 5 ist dargestellt, wie die Vorrichtung z.B. von einer Fahrschiene 32 eines Trägerfahrzeuges auf einer ortsfesten Fahrschiene 33 des Lagerkanales überwechselt, wobei die Position der Fahrschienen sowohl im Niveau höher oder tiefer sein, als auch einen beträchtlichen Schienenstoß 34 aufweisen kann. Für eine gute Funktion kann es sinnvoll sein, die Fahrschienen 32 des Träger-Fahrzeuges beidseitig am Schienenstoß mit Auflaufschrägen 35 auszurüsten, wobei ein einfaches Überfahren dadurch möglich ist, daß sowohl die beiden größeren Laufräder 11 als auch wenigstens eins der beiden kleineren Laufräder 12 angetrieben ist, d.h. es befinden sich in jeder Position wenigstens zwei getriebene Räder auf jeder Seite der Vorrichtung 1 in Kontakt mit einer Schiene (32 bzw. 33).
Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Insbesondere ist die Er- findung nicht auf den speziellen Einsatz als Regalförderzeug beschränkt. Hier können auch andere Fahrzeuge in gleicher Weise ausgerüstet werden, bei denen vergleichbare Probleme anstehen.
Leerseite

Claims

Ansprüche 1. Vorrichtung zum Handhaben von Transport- bzw. Lagereinheiten, insbesondere in Hochregal-Blocklagersystemen als schinengebundenes Fahrzeug mit einem die Laufräder, einen Antrieb, eine Antriebssteuerung und eine Versorgungseinheit tragenden Fahrgestell sowie einer heb- und senkbaren Hubplattform in einer das Unterfahren von belegten Lagerplätzen ermöglichenden Flachbauweise, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubplattform (16) mit das Heben und Senken bewirkenden Führungselementen (15) ausgerüstet ist, die über Hub- bzw. Senkkulissenflächen (17,18) geführt sind, wobei das Fahrgestell (2,3) beim Heben bzw. Senken synchron in entgegengesetzter Richtung relativ zur Hubplattform (16) verfahrbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hub- bzw. Senkkulissenflächen (17,18) an den seitlichen Fahrgestellen -(11) angeordnet sind und gleichmäßige Steigungen aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hub- und Senkbewegung ueber einen Seilzugtrieb (22) erfolgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Seilzugtrieb (22) von-der Antriebsachse bzw. Ubertragungswelle (9) des Fahrwerkes kuppelbar beaufschlagt wird.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ubertragungswelle (9) wenigstens eine Antriebskette (25) beaufschlagt, die ihrerseits mindestens zwei Laufräder (11,12) auf jeder Seite des Fahrgestelles (2,5) treibt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fahrgestellseite (11) mit wenigstens drei Laufrädern (11,12) ausgerüstet ist, die von der Antriebskette (25) antreibbar sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Fahrgestellseite (11) zwei Paar Laufräder (11 bzw. 12) unterschiedlicher Durch messer vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kleineren Laufräder (12) weiter zum Fahrzeuginneren relativ zu den größeren Laufrädern (11) am Fahrgestell (11) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kleineren Laufräder (12) bei ungestörter Lage des Fahrgestelles (11) auf den Laufschienen zur Vermeidung eines Schienenkontaktes gegenüber diesen einen geringfügigen Abstand aufweisen.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugrahmen (2) im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, mit den die Laufrollen (11,12) tragenden seitlichen Fahrgestellen (11) als U-Schenkel und einen die Ubertragungswelle (9), den Motor (5), das Motorregelteil (6) sowie die Steuerelektronik (7) und die Kupplung (10) bzw. Getriebe (8) aufnehmenden U-Steg (4).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im durch die U-förmige Ausbildung des Rahmens (2) gebildeten Freiraum unter der Hubplattform (16) eine Kabelschlepprolle und/oder eine Batterie o. dgl. einbaubar ist.