DE3734068A1 - Schienengebundenes transportsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein schienengebundenes Transportsy­ stem mit selbstfahrenden Fahrwagen und ortsfesten sowie beweglichen Schienenstücken gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Transportsysteme werden sowohl im Lager- als auch im Produktionsbereich verwendet und weisen selbstfah­ rende Fahrwagen auf, die häufig ihre Energie Akkumulatoren entnehmen und denen die Befehle drahtlos übermittelt wer­ den, die sie speichern und nacheinander abarbeiten. Ferner sind Transportsysteme bekannt, bei denen die elektrische Antriebsenergie und/oder die Befehle per Kabel oder Schleifleitung übermittelt werden.

Im Schienenparcour derartiger Transportsysteme gibt es in der Regel Schienenenden oder ortsfest verlegte Schienen­ stücke, die die Fahrzeuge überfahren müssen, um auf beweg­ liche Schienenstücke und umgekehrt zu gelangen. Diese beweglichen Schienenstücke können beispielsweise auf Ver­ schiebewagen, auf Aufzugsplattformen, Drehtischen, Regal­ bediengeräten etc. angeordnet sein.

Insbesondere bei Fahrwagen mit Akkumulatoren, aber auch bei "leitungsversorgten" Fahrwagen gibt es bis jetzt keine befriedigende Lösung, um das Überfahren von Schienenenden ohne Eingriff in das Fahrzeugsteuerungssystem zu verhin­ dern, wenn sich im Anschluß an dieses Schienenende kein entsprechendes Schienenanschlußstück befindet bzw. dieses Stück falsch positioniert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schienenge­ bundenes Transportsystem gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß das Überfahren eines offenen Schienenendes, d.h. eines Schienenendes, an das sich kein entsprechendes Anschlußstück anschließt, mit Sicherheit verhindert wird.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Erfindungsgemäß weisen die Fahrwagen wenigstens einen Stoßdämpfer und die Schienenenden Anschlagelemente mit einer Betriebs- und einer Außerbetriebsstellung auf. Die Anschlagelemente werden aus der Betriebsstellung, in der sie einen auf das offene Ende zufahrenden Fahrwagen stop­ pen, nur dann in die Außerbetriebsstellung überführt, wenn das Schienenende nicht mehr offen ist, d.h. wenn sich hinter dem Schienenende ein entsprechendes Schienenan­ schlußstück befindet und dieses richtig positioniert ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Transportsystem wird damit zu­ verlässig das Herausfallen eines Fahrwagens aus einem offenen Schienenende verhindert. Darüberhinaus ist die Sicherung gegen das Überfahren von Schienenenden störsi­ cher, da das Anschlagelement in der Grundstellung den Fahrwagen stoppt. Die Sicherung ist darüberhinaus unabhän­ gig von dem Steuerungssystem für die Fahrwagen und aus­ schließlich von der Stellung der beweglichen Schienenstüc­ ke in Relation zu den ortsfesten Schienenstücken abhängig.

Der Aufwand wird dadurch niedrig gehalten, daß die eine Funktion auslösenden und damit aufwendigen Teile an den beweglichen Schienenstücken angebracht sind, und damit nicht an jedem ortsfesten Schienenende, von denen es in der Regel wesentlich mehr im System gibt, vorgesehen wer­ den müssen.

Diese Lösung hat gegenüber der Lösung, beispielsweise den Stoßdämpfer wegzuklappen, um ein Überfahren des Schienen­ endes zu ermöglichen, u.a. den Vorteil, daß keine aufwen­ digen und störanfälligen Informations- und Energieübertra­ gungsstrecken zum Fahrwagen benötigt werden.

Je nach Ausbildung des Fahrwagens und der Fahrschiene - zwei Schienen oder nur eine Schiene etc. - ist es selbst­ verständlich möglich, einen oder mehrere Stoßdämpfer, zum Beispiel auf beiden Wagenseiten einen, und dementspre­ chend ein oder mehrere Anschlagselemente vorzusehen.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die in Anspruch 2 gekennzeichnete Ausbildung der Anschlag­ elemente hat den Vorteil, daß bei ihr die Funktion, das Überfahren in Richtung auf das offene Ende zu verhindern, durch die Ausbildung als auf die Betriebsstellung vorge­ spannter Hebel besonders einfach zu realisiert ist. Zum anderen erlaubt diese Ausbildung ohne weitere Maßnahmen ein Überfahren des Anschlagelements durch Fahrwagen, die von einem offenen Schienenende kommen.

Die in Anspruch 3 gekennzeichnete Ausbildung der Anschlag­ elemente hat den Vorteil, daß für die Schwenkbewegung des Anschlagelements keine zusätzliche Länge der Schienenstüc­ ke nötig ist.

Anspruch 4 kennzeichnet eine Ausbildung, bei der bei­ spielsweise beim Ausfall einer zentralen Steuereinheit in jedem Falle sichergestellt ist, daß alle offenen Enden gesichert sind.

In den Ansprüchen 6 bis 8 sind Maßnahmen angegeben, die den baulichen Aufwand für eine zuverlässige Lösung weiter verringern, sowie minimale Modifikationen an bestehenden Systemen erfordern.

Dabei hat insbesondere die Lösung gemäß Anspruch 8 den Vorteil, daß bei einer fehlerhaften Positionierung des beweglichen Schienenelements weiterhin die Sicherung gegen das Überfahren des offenen Schienenstücks aktiviert ist.

Selbstverständlich ist es vorteilhaft, wenn die Abbremsung durch Anlage der Stoßdämpfer an den Anschlagelementen derart erfolgt, daß die Verzögerung des Fahrzeugs so ge­ ring ist, daß weder am Fahrzeug noch an den anderen Teilen des Systems insbesondere in den oberen Etagen von Lagerre­ galen, für diesen selten auftretenden Notfall besondere Verstärkungen nötig sind, um Beschädigungen zu vermeiden. Darüber hinaus ist es wünschenswert, wenn in diesem Fall das Transportgut weder verrutscht noch beschädigt wird.

Nach den Gesetzen der Physik ist dazu eine Länge der Stoßdämpfer nötig, die mit der Höhe der Geschwindigkeit, von der abgebremst werden soll, quadratisch zunimmt.

Eine Ausbildung, die die Verwendung langer Stoßdämpfer auch an kompakten Fahrzeugen erlaubt, ist im Anspruch 9 gekennzeichnet. Darüber hinaus ist der bauliche Aufwand vergleichsweise gering.

Bei Transportsystemen, bei denen kompakte Fahrwagen mit hoher Geschwindigkeit fahren, kann es jedoch oft nicht ausreichen, die Fahrzeuge alleine über Stoßdämpfer abzu­ bremsen.

Eine Weiterbildung die beispielsweise durch eine Kombina­ tion mechanischer und elektrisch/elektronischer Maßnahmen eine zuverlässige Abbremsung von Fahrwagen aus hohen Ge­ schwindigkeiten erlaubt, ist in den Ansprüchen 10 folgende gekennzeichnet:

Die in diesen Ansprüchen gekennzeichnete Weiterbildung erfordert nur minimalen baulichen Aufwand am Gesamtsystem. Darüber hinaus hat die in Anspruch 11, 14 und 18 gekenn­ zeichnete Lösung den Vorteil, daß die Zeit, in der ein Fahrwagen mit herabgesetzter Geschwindigkeit (Schleich­ fahrt) fährt, so gering wie möglich gehalten werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrie­ ben, in der zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf Teile eines Fahrwagens und ein bewegliches Schienenende, und

Fig. 2 und 3 schematische Ausführungsbeispiele, bei denen zusätzlich die Fahrtgeschwindigkeit vor dem Schie­ nenende reduziert wird.

Fig. 1 zeigt in Aufsicht einen Teil eines Fahrwagens 1, einer ortsfesten Schiene 2 und einer beweglichen Schiene 3, die beispielsweise auf Verschiebewagen, auf Aufzugs­ plattformen, Drehtischen, Regalbediengeräten etc. angeord­ net sein kann. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein Zwei-Schienensystem verwendet, von dem lediglich eine Schiene gezeigt ist. Selbstverständlich sind die folgenden Ausführungen auch entsprechend auf andere Schienensysteme übertragbar.

An dem Fahrwagen 1 sind im Bereich jeder Schiene jeweils ein Stoßdämpfer 4 angebracht, von denen in Fig. 1 nur einer dargestellt ist. Die Stoßdämpfer 4 sind jeweils in beiden Fahrtrichtungen beaufschlagbar.

An dem ortsfesten Schienenstück 2 ist ein Hebel 5 ange­ lenkt, der einen Ansatz 6 mit einer später noch beschrie­ benen Prallplatte 7 aufweist. Den Hebel 5 spannt eine Druckfeder 8 in eine durch einen Anschlag 9 definierte Betriebsstellung vor, in der der Stoßdämpfer 4 des Fahrwa­ gens 1 bei einer Bewegung des Fahrwagens in Richtung eines Pfeils 10 gegen ihn prallt, so daß der Fahrwagen gestoppt wird.

An dem beweglichen Schienenstück 3 ist ebenfalls ein Hebel 11 angelenkt, der ebenfalls von einer Druckfeder 12 auf eine durch einen Anschlag 13 definierte Betriebsstellung vorgespannt ist, in der der Anschlag 13 einen sich in Richtung eines Pfeils 10′ bewegenden Fahrwagen sicher stoppt. An dem Hebel 11 sowie über einen Verbindungsarm 14 an dem Schienenstück 3 ist ein Linearantrieb 15 für einen Stift 16 gelenkt. Der Linearantrieb 15 weist beispielswei­ se einen Pneumatik-, Hydraulik- oder Elektrozylinder auf, der den Stift 16 immer, wenn das bewegliche Schienenstück 3 richtig positioniert ist, in Richtung eines Pfeils 17 auf die Prallplatte 7 ausfährt und damit den Hebel 5 aus der Betriebsstellung in die Außerbetriebsstellung weg­ schwenkt. Da das andere Ende des Linearantriebs an dem Hebel 11 angelenkt ist, wird nach dem Anliegen des Hebels 5 an seinem Anschlag auch der Hebel 11 aus seiner Be­ triebsstellung in die Außerbetriebsstellung überführt, da sich der Sift in dieser Stellung des Hebels 5 an der Prallplatte abstützt. Damit kann der Fahrwagen 1 passie­ ren.

Die Abmessungen der Prallplatte 7 sind so dimensioniert, daß der Stift 16 nur dann auf sie auftrifft, wenn die Schienenstücke 2 und 3 richtig zueinander positioniert sind, so daß ein Fahrwagen 1 ohne Schwierigkeiten die Stoßstelle passieren kann. Bei unzureichender Positionie­ rung "stößt" der Stift 16 ins Leere; hierdurch kann bei­ spielsweise bei Erreichen des maximalen Hubs des Linearan­ triebs eine Fehlermeldung ausgelöst werden.

Damit erfolgt die Betätigung der einzelnen Anschlagele­ mente auf rein mechanische Weise immer von den beweglichen Schienenstücken aus, so daß die in der Regel zahlreicheren ortsfesten Schienenenden kein eigenes Antriebssystem haben müssen. Trotzdem ist gewährleistet, daß ein Fahrwagen immer nur dann einen Schienenabschnitt (ortsfestes oder bewegliches Schienenstück) verlassen kann, wenn der für die Weiterfahrt nötige Schienenabschnitt vorhanden und richtig positioniert ist.

Die für schnelle, kompakte Fahrwagen zusätzlich nötige elektrische/elektronische Geschwindigkeitsüberwachung arbeitet folgendermaßen:

Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, sind an den Enden sowohl der ortsfesten als auch der beweglichen Schienenstücke 1 bzw. 2 Betätigungselemente 21 bzw. 22 vorgesehen, denen Schalter 23 bzw. 24 am Fahrwagen 1 zugeordnet sind. Der Fahrwagen 1 weist einen nicht dargestellten Geschwindig­ keitssensor, beispielsweise einen Fliehkraftschalter, einen Inkrementalgeber etc. sowie bei dem in Fig. 3 darge­ stellten Ausführungsbeispiel einen Sensor, der die Fahrtrichtung erfaßt.

Im Normalbetrieb fährt der Fahrwagen auf Strecken ohne Nockenbahnen mit einer größeren Geschwindigkeit als der Grenzgeschwindigkeit v ₁, aus der das Fahrzeug ohne Beschä­ digungen durch die Stoßdämpfer abgebremst werden kann.

Da die Sicherheitseinrichtung die normale Fahrzeugsteuer­ ung "überwachen" soll, muß letztere dafür sorgen, daß dort, wo die Betätigungselemente (21 bzw. 22 beginnen, die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als v₁ ist, damit im Nor­ malbetrieb keine Notbremsfunktion ausgelöst wird. Die Länge der Betätigungselemente muß so bemessen sein, daß die Fahrwagen, wenn sie am Beginn der Betätigungselemente mit der bauartbedingt maximalen Geschwindigkeit fahren, mit Hilfe ihrer Notbremseinrichtung, z.B. einer auf den Fahrantrieb wirkenden elektrisch zu lüftenden Federdruck­ bremse oder auch eines Bremsschuhs, bis zum Auftreffen der Stoßdämpfer auf die Anschlagelemente sicher auf v₁ ge­ bracht werden können.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführung hat dabei den Nachteil, daß die Geschwindigkeit des Fahrwagens immer auf einem Wert unterhalb von v₁ gehalten werden muß, solange sich der Fahrwagen im Bereich der Betätigungselemente befin­ det.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform wird dagegen die Geschwindigkeit nur dann auf die sog. "Schleichge­ schwindigkeit abgesenkt, solange sich der Fahrwagen im Bereich einer Nockenbahn befindet und auf ein Schienenende zufährt. Bei dieser Ausführung werden die sich aufgrund von Fahrten mit Schleichgeschwindigkeit ergebenden Spiel­ zeiten wesentlich verringert. In den Fig. 2 und 3 sind mit Signalgebern sowie UND-/ODER-Gliedern arbeitende Prin­ zipschaltungen angegeben, aus denen die Funktionen deut­ lich hervorgehen. Deshalb wird ausdrücklich auf die Figu­ ren Bezug genommen. Dabei wird ausdrücklich darauf hinge­ wiesen, daß die in den Figuren angegebenen Prinzipschalt­ bilder lediglich die Funktion erläutern sollen, eine tatsächliche Realisierung aber auch anders, beispielsweise mit Ein-Chip-Mikrocomputern realisiert werden kann.

Vorstehend ist die Erfindung exemplarisch ohne Beschrän­ kung des sich aus den Ansprüchen und der Beschreibung ergebenden allgemeinen Erfindungsgedankens beschrieben worden.

Beispielsweise ist es möglich, mechanische Schaltelemente - wie Nockenbahne, Stifte etc. - durch äqivalent wirkende elektrische Elemente - wie Impulsgeber etc. - zu ersetzen.

Claims (19)

1. Schienengebundenes Transportsystem mit selbstfahrenden Fahrwagen (1), die in einem Schienensystem fahren, das ortsfeste Schienenstücke (2) sowie bewegliche Schienen­ stücke (3), wie Verschiebewagen, Aufzüge, Drehtische usw. aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Sicherung gegen das Über­ fahren offener Schienenenden die Fahrwagen (1) wenigstens einen Stoßdämpfer (4) und sowohl die ortsfesten als auch die beweglichen offenen Schienenenden (2, 3) jeweils wenig­ stens ein Anschlagelement (5 bzw. 11) aufweisen, die zwi­ schen einer Betriebsstellung, in der sie den Fahrwagen (1) durch Anlage des Stoßdämpfers (4) stoppen, und einer Au­ ßerbetriebstellung bewegbar sind, in der sie die Durch­ fahrt des Fahrwagens (1) ermöglichen, und
daß die Überführung der Anschlagelemente (5, 11) aus der Betriebsstellung in die Außerbetriebstellung durch eine Betätigungseinrichtung nur dann erfolgt, wenn ein bewegli­ ches Schienenende derart zu dem offenen ortsfesten Schie­ nenende positioniert ist, daß ein Fahrwagen die Stoßstelle überfahren kann.

2. Transportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente schwenk­ bar gelagerte Hebel (5, 11) sind, deren Schwenkbewegung aus der Betriebsstellung in die Außerbetriebsstellung entgegen der Fahrtrichtung (10) eines auf das offene Schienenende zufahrenden Fahrwagens (1) verläuft.

3. Transportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente schwenk­ bar gelagerte Hebel sind, deren Schwenkbewegung aus der Betriebsstellung in die Außerbetriebsstellung senkrecht zur Fahrtrichtung verläuft, und die durch einen Umlenkme­ chanismus betätigbar sind.

4. Transportsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beaufschlagungseinrich­ tung (8, 12) die Hebel in die durch einen Anschlag defi­ nierte Betriebsstellung vorspannt.

5. Transportsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel in die durch einen Anschlag definierte Betriebsstellung durch Gewichts­ kräfte gehalten werden.

6. Transportsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung ein an dem beweglichen Schienenstück (3) über den schwenkbaren Hebel (11) und über eine Anlenkung (14) oder über den Umlenkmechanismus angebrachter Linearantrieb (15) mit einem ausfahrbaren Betätigungselement (16) ist, das bei richtiger Positionierung des beweglichen Schienenstücks zu dem ortsfesten Schienenstück zunächst den an diesem ange­ lenkten Hebel (5) und danach den am beweglichen Schienen­ stück angelenkten Hebel (11) in die Außerbetriebsstellung drückt.

7. Transportsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement ein Stift (16) ist, dem eine Druckplatte (7) mit kleiner Flä­ che an dem am ortsfesten Schienenstück angebrachten Hebel (5) zugeordnet ist.

8. Transportsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Druckplatte (7) so klein ist, daß eine Betätigung durch den Stift bei unzureichender Positionierung der Schiene ausgeschlossen ist.

9. Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßdämpfer (4) seitlich an den Fahrwagen (1) angebracht und in beiden Fahrtrich­ tungen (10, 10′) beaufschlagbar sind.

10. Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Geschwindigkeitsüberwa­ chungs- und Bremseinrichtung vorgesehen ist, die die Ge­ schwindigkeit der Fahrwagen auf eine Grenzgeschwindigkeit absenkt, von der die Fahrwagen zum Stand ohne Beschädigung des Transportguts durch Anlage der Stoßdämpfer an den Anschlagelementen abbremsbar sind.

11. Transportsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung nur die Geschwindigkeit von auf das offene Ende zufahrenden Fahr­ wagen absenkt.

12. Transportsystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung den Fahrwagen bei Überschreiten der Grenzgeschwindigkeit stoppt.

13. Transportsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsüber­ wachungseinrichtung durch Schaltelemente (23, 24) an den Fahrwagen sensibilisiert wird, die durch Betätigungs­ elemente (21, 22) an den Schienen betätigt werden.

14. Transportsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsüber­ wachungseinrichtung durch geeignete Anordnung der Schalt- und Betätigungselemente nur dann sensibilisiert wird, wenn der betreffende Fahrwagen auf das Schienenende zufährt.

15. Transportsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine an den Schienen angebrachte Auslöseeinrichtung (21, 22) aufweist.

16. Transportsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung eine Nockenbahn, ein Impulsgeber oder dgl. ist.

17. Transportsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in den Fahrwagen ein Ge­ schwindigkeitssensor vorgesehen ist, dessen Ausgangs­ signal zusammen mit dem Ausgangssignal des Schaltelements (23) an einem UND-Glied anliegt, dessen Ausgangssignal beim Wert "1" eine Unterbrechung der Energiezufuhr zum Antriebsmotor des Fahrwagens und eine Betätigung der Bremse bewirkt.

18. Transportsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwei UND-Glieder vorgesehen sind, an deren Eingängen die Ausgangssignale eines Ge­ schwindigkeitssensors, eines Fahrtrichtungssensors und je eines von zwei Schaltelementen (23, 24) anliegen und deren Ausgangssignale über ein ODER-Glied verknüpft sind, dessen Ausgangssignal beim Wert "1" eine Unterbrechung der Energiezufuhr zum Antriebsmotor des Fahrwagens und eine Betätigung der Bremse bewirkt.

19. Transportsystem nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß pro Schienenende nur eine Auslöseeinrichtung (21, 22) benötigt wird.