DE9320379U1 - High-bay warehouse with a distribution vehicle - Google Patents
High-bay warehouse with a distribution vehicleInfo
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Description
Hochregallager mit einem VerteilfahrzeugHigh-bay warehouse with a distribution vehicle
Die Erfindung bezieht sich auf ein Hochregallager mit einem Regalbediengerät und einem darin horizontal verfahrbaren, der Beschickung in der Tiefe dienenden Verteilfahrzeug, wobei das Regalbediengerät mit vertikal verschiebbaren, parallel zueinander und ebenfalls horizontal ausgerichteten, zu Regalebenen parallel verlaufenden Profilschienen versehen ist, in denen das Verteilfahrzeug geführt ist, welches seinerseits drehbare Räder, eine Teleskopgabel zum Aufnehmen, zum Transport und zum Ablegen von mit Lagerware beschickten Paletten sowie einen Elektromotor als Antrieb aufweist.The invention relates to a high-bay warehouse with a storage and retrieval machine and a distribution vehicle that can be moved horizontally therein and is used for loading in depth, whereby the storage and retrieval machine is provided with vertically displaceable profile rails that are parallel to one another and also aligned horizontally and run parallel to the shelf levels, in which the distribution vehicle is guided, which in turn has rotating wheels, a telescopic fork for picking up, transporting and depositing pallets loaded with stored goods and an electric motor as a drive.
Hochregallager bestehen in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer Vielzahl vertikal über- und horizontal nebeneinander angeordneter Regalebenen, die gewöhnlich mit zwei parallel verlaufenden Stahlträgern bestückt sind, auf denen das einzulagernde, in der Regel auf Paletten positionierte Gut mittels eines Verteilfahrzeugs abgesetzt wird.The basic structure of high-bay warehouses consists of a large number of shelves arranged vertically above and horizontally next to one another, which are usually equipped with two parallel steel beams on which the goods to be stored, usually positioned on pallets, are placed by means of a distribution vehicle.
Der Transport einer Palette vom Eingang des Hochregallagers an seinen Platz gestaltet sich unter Verwendung eines konventionellen, auch als Shuttle oder Satellit bezeichneten Verteilfahrzeugs, das aus einem - auf einem Profilschienenpaar - horizontal verfahrbaren Grundkörper und einer darüber angeordneten, die Paletten bzw. die Gegenstände erfassenden Transportgabel aufgebaut ist, folgender-The transport of a pallet from the entrance of the high-bay warehouse to its place is carried out using a conventional distribution vehicle, also known as a shuttle or satellite, which is made up of a base body that can be moved horizontally on a pair of profile rails and a transport fork arranged above it that grasps the pallets or the objects, as follows:
maßen: Die das Verteilfahrzeug tragenden, vertikal verschiebbar an einem Regalbediengerät montierten Profilschienen werden in ihre unterste Stellung verbracht und das Verteilfahrzeug durch Verfahren entlang der Profilschiene neben dem einzulagernden Gegenstand positioniert. Die Teleskopgabel wird zum Erfassen der Palette horizontal, gewöhnlich in der zur Schiene orthogonalen Richtung teleskopiert, d.h. ausgefahren, die Palette Untergriffen und angehoben, die Teleskopierbewegung in inverser Richtung ausgeführt und schließlich wird die Teleskopgabel abgesenkt, so daß die Palette auf dem Verteilfahrzeug zum Stehen kommt. Das Regalbediengerät verschiebt die Profilschiene mit dem Verteilfahrzeug in vertikaler Richtung in die gewünschte Einlagerhöhe, so daß das Verteilfahrzeug nunmehr entlang der Profilschiene fahren kann, bis die gewünschte horizontale Position erreicht ist; die Teleskopgabel mit der darauf abgestellten Palette 0 wird angehoben, über das Regal teleskopiert und abgesenkt. Schließlich wird die Teleskopgabel wieder über das Verteilfahrzeug verfahren und letzteres steht zum Transport der nächsten Palette bereit. Die Entnahme eines Gegenstandes aus dem Hochregallager vollzieht sich inverser Reihenfolge.dimensions: The profile rails that carry the distribution vehicle and are mounted vertically on a storage and retrieval machine are moved to their lowest position and the distribution vehicle is positioned next to the object to be stored by moving along the profile rail. To grasp the pallet, the telescopic fork is telescoped horizontally, usually in the direction orthogonal to the rail, i.e. extended, the pallet is grasped and lifted, the telescoping movement is carried out in the opposite direction and finally the telescopic fork is lowered so that the pallet comes to a stop on the distribution vehicle. The storage and retrieval machine moves the profile rail with the distribution vehicle vertically to the desired storage height so that the distribution vehicle can now travel along the profile rail until the desired horizontal position is reached; the telescopic fork with the pallet 0 placed on it is raised, telescoped over the shelf and lowered. Finally, the telescopic fork is moved back over the distribution vehicle and the latter is ready to transport the next pallet. The removal of an object from the high-bay warehouse takes place in the reverse order.
Die in einem Hochregallager eingesetzten Verteilfahrzeuge dürfen zur Minimierung der Raumverluste durch das Eigenvolumen eine Höhe von in der Regel maximal 200 mm nicht überschreiten und sind daher entsprechend kompakt aufgebaut. Zum Antrieb der Räder sowie der Transportgabel dienen jeweils einer Bewegungsart zugeordnete Drehstrommotoren, dieIn order to minimize space losses due to their own volume, the distribution vehicles used in a high-bay warehouse must not exceed a height of 200 mm and are therefore designed to be compact. Three-phase motors assigned to a type of movement are used to drive the wheels and the transport fork.
durch ein flexibles Kabel oder Stromzuführungsschienen mit elektrischer Energie versorgt werden.be supplied with electrical energy via a flexible cable or power supply rails.
Als nachteilig ist anzusehen, daß bei gleichzeitiger Ausführung mehrerer Bewegungen ein relativ hoher Leistungsbedarf entsteht, so daß die Stromzufuhr dementsprechend zu dimensionieren ist.A disadvantage is that when several movements are carried out simultaneously, a relatively high power requirement arises, so that the power supply must be dimensioned accordingly.
Ausgehend vom Stande der Technik liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein zur Verwendung in Hochregallagern geeignetes Verteilfahrzeug zu schaffen, das einen deutlich reduzierten Leistungsbedarf aufweist. Based on the state of the art, the invention is based on the problem of creating a distribution vehicle suitable for use in high-bay warehouses that has a significantly reduced power requirement.
Erfindungsgemäß wird das Problem dadurch gelöst, daß der Elektromotor eine Hydraulikölpumpe antreibt, und daß die Hydraulikölpumpe über steuerbare Ventile mit die Teleskopgabel und die Räder antreibenden Zylindern verbunden ist, wobei die Ventile mit einer Steuerung versehen sind, die die einzelnen Bewegungsarten der Teleskopgabel und die Räder im wesentlichen sukzessive aktiviert.According to the invention, the problem is solved in that the electric motor drives a hydraulic oil pump, and that the hydraulic oil pump is connected via controllable valves to cylinders driving the telescopic fork and the wheels, wherein the valves are provided with a control which activates the individual types of movement of the telescopic fork and the wheels essentially successively.
Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, das Verteilfahrzeug mit einer elektromotorisch angetriebenen Hydraulikölpumpe zu versehen, die die Räder und die Teleskopgabel mittels ventilgesteuerter Hydraulikzylinder antreibt, so daß die vom Elektromotor aufgenommene Leistung aufgrund des hohen Wirkungsgrades der Antriebselemente minimal wird. Die Zylinder sind derart gestaltet, daß sie den Öldruck in eine Rotationsbewegung, wie sie sich für den Antrieb der Räder erforderlich erweist, bzw. in eineThe core idea of the invention is to provide the distribution vehicle with an electric motor-driven hydraulic oil pump that drives the wheels and the telescopic fork by means of valve-controlled hydraulic cylinders, so that the power consumed by the electric motor is minimal due to the high efficiency of the drive elements. The cylinders are designed in such a way that they convert the oil pressure into a rotational movement, as is necessary for driving the wheels, or into a
Linearbewegung zum Heben, Senken und Teleskopieren umsetzen. Eine Druckbeaufschlagung erfolgt gewöhnlich über elektromagnetisch betätigte Ventile, die drahtlos oder -gebunden durch einen zentralen Rechner gesteuert werden, wobei nur jeweils ein einer Bewegungsart zugeordneter Zylinder gleichzeitig aktiviert wird, so daß im Ergebnis ein minimaler Leistungsbedarf entsteht.Implement linear movement for lifting, lowering and telescoping. Pressure is usually applied via electromagnetically operated valves, which are controlled wirelessly or via a central computer, whereby only one cylinder assigned to a type of movement is activated at a time, so that the result is minimal power requirements.
Die Vorteile der Erfindung bestehen vornehmlich darin, daß die erforderliche elektrische Leistung durch das sukzessive Durchführen der einzelnen Bewegungen bei vergleichbarer mechanischer Leistung relativ zu bekannten Verteilfahrzeugen stark reduziert ist, so daß der Querschnitt der zur Versorgung dienenden Leitungen verringert werden kann. Das Verteilfahrzeug kann in bereits vorhandenen Hochregallagern Verwendung finden, da die räumlichen Abmessungen, die Verschiebemöglichkeiten sowie die mechanische Leistung mit konventionellen Verteilfahrzeugen übereinstimmen. Da nur ein Elektromotor zum Einsatz kommt und auch die übrigen Elemente kommerziell erhältlich sind, sind die Gestehungskosten mit bekannten Fahrzeugen zumindest vergleichbar. The advantages of the invention are primarily that the required electrical power is greatly reduced relative to known distribution vehicles by successively carrying out the individual movements with comparable mechanical power, so that the cross-section of the supply lines can be reduced. The distribution vehicle can be used in existing high-bay warehouses, since the spatial dimensions, the displacement options and the mechanical power are the same as those of conventional distribution vehicles. Since only one electric motor is used and the other elements are also commercially available, the production costs are at least comparable to known vehicles.
Um die einzulagernden Paletten exakt parallel zur Berandung der Regalebene ausrichten und die Waren möglichst raumsparend positionieren zu können, ist eine um die vertikale Achse drehbare Teleskopgabel empfehlenswert.In order to align the pallets to be stored exactly parallel to the edge of the shelf level and to position the goods in the most space-saving way possible, a telescopic fork that can rotate around the vertical axis is recommended.
Bei der Wahl des zum Antrieb der Hydraulikölpumpe eingesetzten Motors bestehen im Rahmen des erfindungsgemäßen Gedankens verschiedene Möglichkeiten. Im speziellen ist ein Drehstrommotor, der einen hohen Wirkungsgrad und geringen Raumbedarf aufweist, vorgeschlagen.When selecting the motor used to drive the hydraulic oil pump, there are various options within the scope of the inventive concept. In particular, a three-phase motor that has a high degree of efficiency and requires little space is proposed.
Alternativ kann jedoch auch ein Gleichstrommotor Verwendung finden. Der entschiedende Vorteil besteht darin, daß er ohne Wechselrichter odgl. mittels eines Akkumulators betrieben werden kann. Letzterer erlaubt, auf die im Stande der Technik erforderlichen, kostenintensiven Stromzuführungsschienen oder die flexiblen, durch die häufigen Bewegungen einem hohen Verschleiß ausgesetzten und somit relativ oft - nach dem Bruch einer Ader auszutauschenden Kabel zu verzichten. Prinzipiell wäre zwar denkbar, auch die bekannten, mit mehreren Elektromotoren ausgerüsteten Verteilfahrzeuge mit Akkumulatoren und Gleichstrommotoren zu versehen; aufgrund des geringen zur Verfügung stehenden Raumes, der zu einem erheblichen Anteil durch die Elektromotoren belegt ist, verbliebe jedoch nur ein geringes, zur Aufnahme der Akkumulatoren geeignetes Fahrzeugvolumen. Das nachteilige Ergebnis wäre, daß der Akkumulator wegen des relativ hohen Leistungsbedarfs der bekannten Fahrzeuge bereits nach dem Transport weniger Gegenstände entladen und das Fahrzeug somit (während des Ladevorganges) nicht einsatzfähig wäre. Da die zum Betrieb des erfindungsgemäßen Verteilfahrzeugs erforderliche Leistung stark reduziert ist und da aufgrund der Verwendung nur eines Elektromotors sowie der raumspa-Alternatively, a direct current motor can be used. The decisive advantage is that it can be operated without an inverter or similar using a battery. The latter makes it possible to dispense with the costly power supply rails required in the current state of the art or the flexible cables, which are subject to high levels of wear due to frequent movements and therefore have to be replaced relatively often after a wire breaks. In principle, it would be conceivable to equip the known distribution vehicles equipped with several electric motors with batteries and direct current motors; however, due to the small amount of space available, a significant proportion of which is taken up by the electric motors, only a small vehicle volume would be left suitable for accommodating the batteries. The disadvantageous result would be that the battery would be discharged after just a few items have been transported due to the relatively high power requirements of the known vehicles and the vehicle would therefore not be usable (during the charging process). Since the power required to operate the distribution vehicle according to the invention is greatly reduced and since only one electric motor is used and the space-saving
renden Hydraulikölpumpe und der zugehörigen Zylinder einen zur Montage eines Akkumulators angemessener Kapazität ausreichenden Raum zur Verfügung steht, werden die zu einem wirtschaftlichen Betrieb erforderlichen, hinreichend langen Zeitintervalle zwischen zwei Ladevorgängen erreicht. Anzumerken ist, daß grundsätzlich auch Drehstrommotoren über einen Wechselrichter durch einen Akkumulator angetrieben werden, können, Gleichstrommotoren jedoch bevorzugt Verwendung finden.If there is enough space between the hydraulic oil pump and the associated cylinders to install a battery of appropriate capacity, the sufficiently long time intervals between two charging processes required for economical operation are achieved. It should be noted that three-phase motors can also be driven by a battery via an inverter, but direct current motors are preferred.
Der Akkumulator steht zweckmäßigerweise mit einer Ladestation in Verbindung, sobald das Verteilfahrzeug seine Ruheposition erreicht; im speziellen kann die Ladestation am Regalbediengerät positioniert sein. Der Vorzug besteht darin, daß der Ladevorgang unmittelbar mit dem Erreichen der Ruheposition nach dem Andocken beginnt und die Betriebspausen und -Unterbrechungen zur Ladung des Akkumulators ausgenutzt werden.The battery is conveniently connected to a charging station as soon as the distribution vehicle reaches its rest position; in particular, the charging station can be positioned on the storage and retrieval machine. The advantage is that the charging process begins immediately when the rest position is reached after docking and the breaks and interruptions in operation are used to charge the battery.
Bei der Wahl der zum Heben und Senken der Teleskopgabel dienenden Zylinder bestehen im Rahmen der Erfindung verschiedene Möglichkeiten. Findet ein Plungerzylinder Verwendung, ist zum Senken lediglich ein Ventil, welches das während des Hebens mit Druck beaufschlagte Hydrauliköl aus dem Zylinder abläßt, zu öffnen, so daß sich der Gegenstand unter dem Einfluß der Schwerkraft selbsttätig und energiesparend absenkt.When choosing the cylinders used to raise and lower the telescopic fork, there are various options within the scope of the invention. If a plunger cylinder is used, all that is needed to lower it is to open a valve that releases the hydraulic oil pressurized during lifting from the cylinder, so that the object lowers itself automatically and in an energy-saving manner under the influence of gravity.
Alternativ oder zusätzlich besteht die Möglichkeit, eine Konstruktion nach Art einer Schere einzuset-Alternatively or additionally, it is possible to use a scissors-type construction.
zen, die die von einem sich in horizontaler oder vertikaler Richtung bewegenden Zylinder freigesetzten Kräfte in eine Vertikalbewegung des anzuhebenden oder abzusenkenden Gegenstandes umsetzt.zen, which converts the forces released by a cylinder moving in a horizontal or vertical direction into a vertical movement of the object to be raised or lowered.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnungen eine Ausführungsform der Erfindung näher erläutert ♦ wird. Es zeigen in schematischer DarstellungFurther details, features and advantages of the invention can be found in the following description, in which an embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawings. They show in schematic representation
Figur 1 ein Verteilfahrzeug im Querschnitt Figur 2 einen Ausschnitt aus einem Hochregallager Figure 1 a distribution vehicle in cross section Figure 2 a section of a high-bay warehouse
Das in Figur 1 dargestellte Verteilfahrzeug (1) besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem Akkumulator (3), einem Elektromotor (6), einer Hydraulikölpumpe (4), sowie den zwei jeweils zum Antrieb eines Rades (2) dienenden Zylindern (5). Der Akkumulator versorgt den Elektromotor (6) mit elektrischer Energie, die, um die Hydraulikölpumpe (4) anzutreiben, in Rotationsenergie umgesetzt wird. Die den erzeugten Druck in eine Drehbewegung der Räder (2) umwandelnden Zylinder (5) werden über nicht dargestellte Ventile mit Hydrauliköl versorgt. Oberhalb des Verteilfahrzeugs (l) ist eine Teleskopgabel (7) zum Transport der in das Hochregallager einzulagernden und zu entnehmenden Gegenstände angebracht; sie wird über - nicht darge-The distribution vehicle (1) shown in Figure 1 consists in its basic structure of an accumulator (3), an electric motor (6), a hydraulic oil pump (4) and two cylinders (5) each used to drive a wheel (2). The accumulator supplies the electric motor (6) with electrical energy, which is converted into rotational energy in order to drive the hydraulic oil pump (4). The cylinders (5) that convert the pressure generated into a rotary movement of the wheels (2) are supplied with hydraulic oil via valves (not shown). A telescopic fork (7) is attached above the distribution vehicle (l) for transporting the objects to be stored in and removed from the high-bay warehouse; it is operated via - not shown -
stellte - Zylinder (5) in vertikaler und horizontaler, zur Fahrtrichtung des Verteilfahrzeugs (1) orthogonaler Richtung verschoben und ist, um die Gegenstände möglichst raumsparend abstellen zu können, durch einen weiteren Zylinder (5) um die vertikale Achse drehbar. Die Verschiebemöglichkeiten der Teleskopgabel (7) und die äußeren Abmessungen entsprechen bereits bekannten, kommerziell eingesetzten Verteilfahrzeugen (1).The cylinder (5) is displaced vertically and horizontally, orthogonal to the direction of travel of the distribution vehicle (1) and can be rotated around the vertical axis by another cylinder (5) in order to be able to place the objects in the most space-saving way possible. The displacement options of the telescopic fork (7) and the external dimensions correspond to those of already known, commercially used distribution vehicles (1).
In dem in Figur 2 dargestellten Hochregallager werden die einzulagernden Gegenstände (10) auf horizontal, orthogonal zur Zeichenebene verlaufenden, ortsfesten Regalschienen (12) abgestellt. Die RäderIn the high-bay warehouse shown in Figure 2, the objects to be stored (10) are placed on fixed shelf rails (12) that run horizontally, orthogonally to the plane of the drawing. The wheels
(2) des Verteilfahrzeugs (1) sind fahrbar in zu den Regalschienen (12) parallelen Profilschienen (8) angeordnet. Letztere sind an einem Regalbediengerät, das in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem vertikal verschiebbaren Hubtisch (11) sowie zwei Masten (13) besteht, fixiert; die vertikale Position des Verteilfahrzeugs (1) wird somit durch den Hubtisch (11) bestimmt. In der rechten Hälfte der Figur 2 ist ein mittels der Teleskopgabel (11) angehobener, auf Paletten (9) gelagerter Gegenstand (1.0) dargestellt, während der in der linke Hälfte erkennbare Gegenstand (10) auf den Regalschienen (12) ruht. Das Verteilfahrzeug (1) ermöglicht, die Gegenstände (10) anzuheben, abzusenken, zu drehen, zu teleskopieren und horizontal zu verfahren.(2) of the distribution vehicle (1) are arranged in a movable manner in profile rails (8) parallel to the shelf rails (12). The latter are fixed to a storage and retrieval machine, which in its basic structure consists of a vertically movable lifting table (11) and two masts (13); the vertical position of the distribution vehicle (1) is thus determined by the lifting table (11). In the right half of Figure 2, an object (1.0) is shown which is lifted by means of the telescopic fork (11) and stored on pallets (9), while the object (10) visible in the left half rests on the shelf rails (12). The distribution vehicle (1) enables the objects (10) to be raised, lowered, rotated, telescoped and moved horizontally.
Im Ergebnis erhält man ein Hochregallager mit einem Verteilfahrzeug, das sich durch einen stark reduzierten Leistungsbedarf und bei Verwendung von Ak-The result is a high-bay warehouse with a distribution vehicle that is characterized by a greatly reduced power requirement and, when using accelerators,
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kumulatoren durch Entfallen der externen Stromzuführungselemente auszeichnet.accumulators are characterized by the elimination of external power supply elements.
Claims (8)
Gleichstrommotor ist.4. High-bay warehouse according to claim 1 or 2, characterized in that the electric motor (6) is a
DC motor.
mit einem Akkumulator (3) verbunden ist.5. High-bay warehouse according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electric motor (6)
connected to an accumulator (3).
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