EP3106422A1

EP3106422A1 - Regalbediengerät mit einem hubmast

Info

Publication number: EP3106422A1
Application number: EP16174627.6A
Authority: EP
Inventors: August Winkel
Original assignee: Winkel GmbH
Current assignee: Winkel GmbH
Priority date: 2015-06-15
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2036-06-15
Also published as: DE202015004370U1; EP3106422B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Regalbediengerät mit einem Hubmast (12), einem unteren angetriebenen Fahrwerk (14), das an einer unteren Führungsschiene (18) angreift, und einem oberen angetriebenem Fahrwerk (16), das an einer oberen Führungsschiene (32) angreift, wobei das Regalbediengerät mit einem Hubmast, einem unteren angetriebenen Fahrwerk, das an einer unteren Führungsschiene angreift, und einem oberen angetriebenen Fahrwerk, das an einer oberen Führungsschiene angreift, versehen ist, wobei eine obere Sicherheitsbremseinrichtung (38), die an der oberen Führungsschiene angreift, und eine untere Sicherheitsbremseinrichtung (34), die an der unteren Führungsschiene angreift, und Mittel (42) zum Koppeln der oberen und der unteren Sicherheitsbremseinrichtung vorgesehen sind

Description

Die Erfindung betrifft ein Regalbediengerät mit einem Hubmast, einem unteren angetriebenen Fahrwerk, das an einer unteren Führungsschiene angreift, und einem oberen angetriebenem Fahrwerk, das an einer oberen Führungsschiene angreift.
Mit der Erfindung soll ein Regalbediengerät in Bezug auf seine Betriebssicherheit verbessert werden.
Erfindungsgemäß ist hierzu ein Regalbediengerät mit einem Hubmast, einem unteren angetriebenen Fahrwerk, das an einer unteren Führungsschiene angreift, und einem oberen angetriebenen Fahrwerk, das an einer oberen Führungsschiene angreift, vorgesehen, bei dem eine obere Sicherheitsbremseinrichtung, die an der oberen Führungsschiene angreift, und eine untere Sicherheitsbremseinrichtung, die an der unteren Führungsschiene angreift, und Mittel zum Koppeln der oberen und der unteren Sicherheitsbremseinrichtung vorgesehen sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Regalbediengerät sorgen das untere angetriebene Fahrwerk und das obere angetriebene Fahrwerk dafür, dass das Regalbediengerät sehr schnell entlang der unteren und der oberen Führungsschiene bewegt werden kann. Da kein Pendeln des Hubmasts zu befürchten ist, können wesentlich größere Beschleunigungen realisiert werden als bei Regalbediengeräten, die lediglich über ein unteres angetriebenes Fahrwerk verfügen. Eine gelenkige Verbindung des Hubmasts mit dem unteren Fahrwerk und dem oberen Fahrwerk kann es ermöglichen, Verspannungen des Hubmasts zwischen dem unteren und dem oberen Fahrwerk zu vermeiden. Die beiden Sicherheitsbremseinrichtungen sorgen dafür, dass auch beim Ausfall des unteren oder oberen Antriebs der Hubmast immer in exakt senkrechter Stellung bleibt. Dadurch, dass die beiden Sicherheitsbremseinrichtungen miteinander gekoppelt sind, kann sichergestellt werden, dass die obere und die untere Sicherheitsbremseinrichtung exakt synchron bremsen. Es ist dadurch ausgeschlossen, dass der Hubmast beim Bremsen durch die beiden Sicherheitsbremseinrichtungen seine vertikale Lage verlässt. Eine solche Abweichung von der Vertikalen kann beim Ausfall der Antriebe des oberen und des unteren Fahrwerks beispielsweise dann auftreten, wenn die Sicherheitsbremseinrichtungen unterschiedlich stark bremsen. Dadurch könnte sich das obere Fahrwerk gegenüber dem unteren Fahrwerk verschieben und der Hubmast aus der Vertikalen gelangen. Dies wird zuverlässig durch die Mittel zum Koppeln der oberen und der unteren Sicherheitsbremseinrichtung vermieden. Das erfindungsgemäße Regalbediengerät ist dadurch redundant aufgebaut. Im Normalbetrieb sorgen das untere angetriebene Fahrwerk und das obere angetriebene Fahrwerk dafür, dass der Hubmast in seiner vertikalen Lage bleibt. Sollten der Antrieb des unteren Fahrwerks und/oder der Antrieb des oberen Fahrwerks ausfallen, sorgen die untere Sicherheitsbremseinrichtung und die obere Sicherheitsbremsrichtung sowie die Mittel zum Koppeln der unteren und der oberen Sicherheitsbremseinrichtung dafür, dass die vertikale Lage des Hubmasts unter allen Umständen auch während eines Notbremsvorgangs aufrechterhalten bleibt.
In Weiterbildung der Erfindung greifen die untere und die obere Sicherheitsbremseinrichtung mittels eines Bremsrads an der unteren bzw. oberen Führungsschiene an und die Mittel zum Koppeln sind zum Sicherstellen eines Gleichlaufs des Bremsrads der unteren und der oberen Sicherheitsbremseinrichtung ausgebildet.
Die Mittel zum Koppeln synchronisieren somit das Bremsrad der unteren Sicherheitsbremseinrichtung und das Bremsrad der oberen Sicherheitsbremseinrichtung, so dass keine Drehwinkelabweichung zwischen unterem und oberem Bremsrad auftritt. Da das untere Bremsrad an der unteren Führungsschiene und das obere Bremsrad an der oberen Führungsschiene angreift, bleibt der Hubmast dadurch in seiner exakt vertikalen Lage. Die Bremsräder können beispielsweise als Zahnräder ausgebildet sein, die jeweils an Zahnstangen an der unteren bzw. oberen Führungsschiene angreifen. Solche Zahnstangen sind an der unteren Führungsschiene und an der oberen Führungsschiene in der Regel ohnehin vorgesehen, da über geeignete Antriebsmotoren und Zahnräder das untere Fahrwerk und das obere Fahrwerk dadurch angetrieben werden.
In Weiterbildung der Erfindung weisen die Mittel zum Koppeln eine mechanische Welle auf, die das Bremsrad der unteren und der oberen Sicherheitsbremseinrichtung verbindet.
Mittels einer mechanischen Welle, beispielsweise einer Kardanwelle, können auf einfache und äußerst zuverlässige Weise das untere Bremsrad und das obere Bremsrad synchronisiert werden. Dadurch ist in redundanter Weise sichergestellt, dass der Hubmast in seiner vertikalen Lage verbleibt.
In Weiterbildung der Erfindung ist die mechanische Welle mittels eines Getriebes mit der unteren und/oder oberen Sicherheitsbremseinrichtung verbunden.
Das Vorsehen eines Getriebes oder zweier Getriebe ermöglicht es, die mechanische Welle der Mittel zum Koppeln platzsparend unterzubringen. Beispielsweise kann die mechanische Welle an einem Schaltschrank an dem Regalbediengerät vorbeigeführt werden und mittels eines ersten Getriebes mit der unteren Sicherheitsbremseinrichtung und mittels eines zweiten Getriebes mit der oberen Sicherheitsbremseinrichtung verbunden werden.
In Weiterbildung der Erfindung weisen die untere und die obere Sicherheitsbremseinrichtung jeweils einen mit dem jeweiligen Bremsrad gekoppelten Elektromotor auf und die Mittel zum Koppeln bilden eine elektrische Welle zwischen den beiden Elektromotoren.
Auch auf diese Weise kann ein Gleichlauf oder ein Synchronisieren des unteren und des oberen Bremsrads bzw. dann des unteren und des oberen Bremsmotors sichergestellt werden.
In Weiterbildung der Erfindung weisen die Mittel zum Koppeln eine elektronische Steuereinheit zum Überwachen einer Senkrechtstellung des Hubmasts und zum Ansteuern der beiden Sicherheitsbremseinrichtungen mit variablem Bremsmoment auf.
Beispielsweise sind geeignete Drehwinkelsensoren, Abstandssensoren oder auch Giersensoren vorgesehen, die eine Senkrechtstellung des Hubmasts überwachen. Wird eine Abweichung der Stellung des Hubmasts von der vertikalen Stellung erkannt, kann die Steuereinheit die beiden Sicherheitsbremseinrichtungen mit variablem Bremsmoment ansteuern, um dann durch unterschiedlich starkes Abbremsen des oberen bzw. des unteren Fahrwerks den Hubmast wieder in die vertikale Stellung zu bringen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen im Zusammenhang mit der Beschreibung. Einzelmerkmale der unterschiedlichen, beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen lassen sich dabei in beliebiger Weise miteinander kombinieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Regalbediengeräts gemäß einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2: eine abschnittsweise Seitenansicht des Regalbediengeräts der Fig. 1,
Fig. 3: eine weitere abschnittsweise Seitenansicht des Regalbediengeräts der Fig. 1 und
Fig. 4: eine abschnittsweise Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Regalbediengeräts gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Die Darstellung der Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Regalbediengerät 10. Das Regalbediengerät 10 weist einen Hubmast 12 auf, der mit einem unteren Fahrwerk 14 und einem oberen Fahrwerk 16 verbunden ist. Der Hubmast 12 ist gelenkig mit dem unteren Fahrwerk 14 und dem oberen Fahrwerk 16 verbunden. Eine jeweilige, nicht dargestellte Schwenkachse steht dabei senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1. Diese gelenkige Verbindung des Hubmasts mit dem unteren Fahrwerk 14 und dem oberen Fahrwerk 16 ermöglicht es, dass der Hubmast 12 in sehr geringem Ausmaß gegenüber dem unteren Fahrwerk 14 bzw. dem oberen Fahrwerk 16 schwenken kann. Eine solche Schwenkbewegung dient lediglich zum Ausgleich einer geringfügigen Verschiebung zwischen dem oberen Fahrwerk 16 und dem unteren Fahrwerk 14, beispielsweise verursacht durch Montagetoleranzen oder dergleichen.
Das untere Fahrwerk 14 ist an einer unteren Führungsschiene 18 geführt, die mit einer Zahnstange 20 versehen ist. Ein Antriebsmotor 22 des unteren Fahrwerks 14 greift über ein Zahnrad 24 an der Zahnstange 20 an. Der Antriebsmotor 22 ist mittels einer Kardanwelle 26 mit einem Zahnrad 28 am oberen Fahrwerk 16 verbunden. Dieses obere Zahnrad 28 kämmt mit einer Zahnstange 30 an einer oberen Führungsschiene 32. Das untere Fahrwerk 14 wird somit mittels des Zahnrads 24 entlang der Führungsschiene 18 angetrieben und das obere Fahrwerk 16 wird mittels des Zahnrads 28 entlang der oberen Führungsschiene 32 angetrieben. Da die beiden Zahnräder 24, 28 mittels der Kardanwelle 26 miteinander verbunden sind, ist ein Gleichlauf der beiden Zahnräder 24, 28 sichergestellt. Das untere Fahrwerk 14 und das obere Fahrwerk 16 bewegen sich somit exakt gleichförmig, so dass auch beim Bewegen des Regalbediengeräts 10 entlang der Führungsschienen 18, 32 der Hubmast 12 in seiner vertikalen Lage bleibt.
Um dennoch Montage- oder Fertigungstoleranzen, beispielsweise der Zahnstangen 20, 30, auszugleichen, ist der Hubmast 12 sowohl mit dem unteren Fahrwerk 14 als auch dem oberen Fahrwerk 16 gelenkig verbunden. Dadurch werden Verspannungen zwischen dem unteren Fahrwerk 14, dem oberen Fahrwerk 16 und dem Hubmast 12 vermieden.
Das untere Fahrwerk 14 ist mit einer Sicherheitsbremseinrichtung 34 versehen, die mittels eines Zahnrads 36 an der Zahnstange 20 der unteren Führungsschiene 18 angreift. Falls eine Notbremsung erforderlich sein sollte, bremst die Sicherheitsbremseinrichtung 34, die beispielsweise als elektrische Bremse ausgebildet ist, über das Zahnrad 36 das untere Fahrwerk 14 gegenüber der Führungsschiene 18 ab.
In gleicher Weise ist das obere Fahrwerk 16 mit einer Sicherheitsbremseinrichtung 38 versehen, die mittels eines Zahnrads 40 an der Zahnstange 30 der oberen Führungsschiene 32 angreift. Die Sicherheitsbremseinrichtungen 34, 38 werden über eine in Fig. 1 nicht dargestellte Steuereinheit angesteuert. Diese Steuereinheit löst die beiden Sicherheitsbremseinrichtungen 34, 38 beispielsweise bei einem Stromausfall oder beim Vorliegen eines Notsignals, beispielsweise verursacht durch das Drücken eines manuellen Not-Aus-Knopfs, aus. Auch die Sicherheitsbremseinrichtung 38 ist als elektrische Bremse ausgebildet.
Die beiden Sicherheitsbremseinrichtungen 34, 38 sind mittels einer Kardanwelle 42 und zwei Getrieben 44, 48 miteinander verbunden. Die Getriebe 44,48 bewirken dabei keine Untersetzung oder Übersetzung, sondern sorgen lediglich dafür, dass die Kardanwelle 42 seitlich an einem Schaltschrank 46 vorbeigeführt werden kann. Die beiden Zahnräder 36, 40 sind somit über die Getriebe 44, 48 und die Kardanwelle 42 miteinander gekoppelt und damit synchronisiert. Zwischen den Zahnrädern 36, 40 kann somit keine Drehwinkelabweichung auftreten, da diese sich immer im Gleichlauf befinden. Damit ist aber auch sichergestellt, dass der Hubmast 12 immer in seiner in Fig. 1 dargestellten vertikalen Position bleibt. Denn auch beim Abbremsen mittels der Sicherheitsbremseinrichtungen 34, 38 sind die beiden Zahnräder 36, 40 zueinander synchronisiert, so dass also das untere Fahrwerk 14 und das obere Fahrwerk 16 immer mit dem exakt gleichen Bremsmoment abgebremst werden.
Selbst wenn also die Kardanwelle 26 zwischen dem Antriebsmotor 22 und dem Zahnrad 28 am oberen Fahrgestell 16 versagen sollte oder wenn auf irgendeine andere Weise der Gleichlauf zwischen dem Zahnrad 24 und dem Zahnrad 28 verloren geht, so kann dies prinzipbedingt nicht zu einer Verschiebung des oberen Fahrwerks 16 zum unteren Fahrwerk 14 führen, da immer noch ein Gleichlauf der beiden Zahnräder 36, 40 über die Kardanwelle 42 und die Getriebe 44, 48 sichergestellt ist.
Es existieren somit zwei redundante Systeme, um die vertikale Position des Hubmasts 12 zwischen dem unteren Fahrwerk 14 und dem oberen Fahrwerk 16 sicherzustellen. Dies ist zum einen der Antriebsmotor 22 mit dem Zahnrad 24, sowie dessen Kopplung über die Kardanwelle 26 mit dem Zahnrad 28. Zum anderen ist dies die Kardanwelle 42 und die Getriebe 44, 48, die die beiden Sicherheitsbremseinrichtungen 34, 38 und somit die beiden Zahnräder 36, 40 miteinander synchronisieren.
Das erfindungsgemäße Regalbediengerät 10 ist somit durch eine extrem hohe Betriebssicherheit gekennzeichnet. Dennoch können die Vorteile des angetriebenen unteren Fahrwerks 14 in Verbindung mit dem ebenfalls angetriebenen oberen Fahrwerk 16 genutzt werden, so dass das Regalbediengerät 10 gegenüber konventionellen Regalbediengeräten schneller beschleunigt und abgebremst werden kann.
Die Darstellung der Fig. 2 zeigt den unteren Bereich des Regalbediengeräts 10 der Fig. 1 in etwas vergrößerter Darstellung. Zu erkennen sind die Zahnräder 24, 36, wobei das Zahnrad 24 mit dem Antriebsmotor 22 und das Zahnrad 36 mit der Sicherheitsbremseinrichtung 34 verbunden ist. Das Getriebe 44 dient, wie ausgeführt, dazu, die Kardanwelle 42 an einem Schaltschrank 46 seitlich vorbeiführen zu können.
Die Darstellung der Fig. 3 zeigt den oberen Abschnitt des Regalbediengeräts 10 der Fig. 1. Zu erkennen sind das Zahnrad 28 und das Zahnrad 40, wobei das Zahnrad 28 über die Kardanwelle 26 mit dem Antriebsmotor 22, siehe Fig. 1, verbunden ist. Das Zahnrad 40 ist mit der Sicherheitsbremseinrichtung 38 verbunden, die wiederum mittels eines Getriebes 48 mit der Kardanwelle 42 in Verbindung steht. Wie ausgeführt wurde, dient das Getriebe 48 am oberen Fahrwerk 16 und das Getriebe 44 am unteren Fahrwerk 14 dazu, die Kardanwelle 42 am Schaltschrank 46 vorbei zwischen dem unteren Fahrwerk 14 und dem oberen Fahrwerk 16 anordnen zu können.
Die Darstellung der Fig. 4 zeigt ein Regalbediengerät 50 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in abschnittsweiser Darstellung. Speziell ist lediglich das obere Fahrwerk 16 des Regalbediengeräts 50 und ein Abschnitt des Hubmasts 12 dargestellt. Erläutert werden lediglich die Unterschiede zum Regalbediengerät 10 der Fig. 1. Die Sicherheitsbremseinrichtung 38 am oberen Fahrwerk 16, die mit dem Zahnrad 40 verbunden ist und über das Zahnrad 40 das obere Fahrwerk 16 abbremst, ist mit einem Elektromotor 52 versehen. In gleicher aber nicht dargestellter Weise ist die Sicherheitsbremseinrichtung 34 am unteren Fahrwerk 14 mit einem weiteren Elektromotor verbunden. Die beiden Elektromotoren sind mittels einer elektrischen Welle miteinander gekoppelt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass zwischen dem Elektromotor an der unteren Sicherheitsbremseinrichtung 34 und dem Elektromotor 52 an der oberen Sicherheitsbremseinrichtung 38 kein Drehwinkelversatz auftritt. Die beiden Elektromotoren 52 ersetzen somit die Kardanwelle 42 bei der Ausführungsform des Regalbediengeräts 10 in Fig. 1. Es existieren verschiedene Möglichkeiten der Realisierung einer elektrischen Welle, beispielsweise mittels Inkrementalgebern oder mittels geeigneter Verbindung von Drehstrommotoren. Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist lediglich, dass zwischen dem Elektromotor, der mit der Sicherheitsbremseinrichtung 34 am unteren Fahrwerk 14 verbunden ist und dem Elektromotor 52, der mit der Sicherheitsbremseinrichtung 38 am oberen Fahrwerk 16 verbunden ist, kein Drehwinkelversatz auftritt. Selbstverständlich können die Elektromotoren 52 selbst als Sicherheitsbremseinrichtung genutzt werden.

Claims

Regalbediengerät mit einem Hubmast (12), einem unteren angetriebenen Fahrwerk (14), das an einer unteren Führungsschiene (18) angreift, und einem oberen angetriebenen Fahrwerk (16), das an einer oberen Führungsschiene (32) angreift, dadurch gekennzeichnet, dass eine obere Sicherheitsbremseinrichtung (38), die an der oberen Führungsschiene (32) angreift, und eine untere Sicherheitsbremseinrichtung (34), die an der unteren Führungsschiene (18) angreift, und Mittel zum Koppeln der oberen und der unteren Sicherheitsbremseinrichtung (34, 38) vorgesehen sind.
Regalbediengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die untere und die obere Sicherheitsbremseinrichtung (34, 38) mittels eines Bremsrads (36, 40) an der unteren beziehungsweise der oberen Führungsschiene (18, 32) angreifen und wobei die Mittel zum Koppeln zum Sicherstellen eines Gleichlaufs des Bremsrads (36, 40) der unteren und der oberen Sicherheitsbremseinrichtung (34, 38) ausgebildet sind.
Regalbediengerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Koppeln eine mechanische Welle (42) aufweisen, die die Bremsräder (36, 40) der unteren und der oberen Sicherheitsbremseinrichtung (34, 38) verbindet.
Regalbediengerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Welle (42) mittels eines Getriebes (44, 48) mit der unteren und/oder oberen Sicherheitsbremseinrichtung (34, 38) verbunden ist.
Regalbediengerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die untere und die obere Sicherheitsbremseinrichtung (34, 38) jeweils einen mit dem jeweiligen Bremsrad (36, 40) gekoppelten Elektromotor (52) aufweisen, und wobei die Mittel zum Koppeln eine elektrische Welle zwischen den beiden Elektromotoren (52) bilden.
Regalbediengerät nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Koppeln eine elektronische Steuereinheit zum Überwachen einer Senkrechtstellung des Hubmastes und zum Ansteuern der beiden Sicherheitsbremseinrichtungen mit variablem Bremsmoment aufweisen.
Regalbediengerät nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende des Hubmastes (12) gelenkig mit dem unteren Fahrwerk (14) verbunden ist.
Regalbediengerät nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende des Hubmastes (12) gelenkig mit dem oberen Fahrwerk (16) verbunden ist.