EP3747826A1 - Hubvorrichtung für einen hubwagen - Google Patents

Hubvorrichtung für einen hubwagen Download PDF

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EP3747826A1
EP3747826A1 EP20177555.8A EP20177555A EP3747826A1 EP 3747826 A1 EP3747826 A1 EP 3747826A1 EP 20177555 A EP20177555 A EP 20177555A EP 3747826 A1 EP3747826 A1 EP 3747826A1
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EP
European Patent Office
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belt
mast
lifting device
winding drum
lift truck
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20177555.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Maurer
Helmut Rositzka
Adi Ceric
Jens Hussfeldt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dematic GmbH
Original Assignee
Dematic GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of EP3747826A1 publication Critical patent/EP3747826A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/07—Floor-to-roof stacking devices, e.g. "stacker cranes", "retrievers"
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28—Other constructional details
    • B66D1/36—Guiding, or otherwise ensuring winding in an orderly manner, of ropes, cables, or chains
    • B66D1/38—Guiding, or otherwise ensuring winding in an orderly manner, of ropes, cables, or chains by means of guides movable relative to drum or barrel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/08—Masts; Guides; Chains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/205—Arrangements for transmitting pneumatic, hydraulic or electric power to movable parts or devices

Definitions

  • the invention relates to a lifting device for a lift truck, in particular a storage and retrieval unit, with a drive mechanism comprising a motor drive, a winding drum driven by the motor drive and a belt, in particular a flat belt, which is unwound from the winding drum or wound onto it and for lifting and lowering of the lifting truck is used along a mast, according to claim 1.
  • Pallet truck or lifting carriage e.g. B. from storage and retrieval machines, traditionally use steel cables or more recently belts as traction means for the vertical lifting movement.
  • EP 2 565 148 A1 a storage and retrieval unit with an at least essentially vertical frame, a lifting slide that can be moved along this frame and a drive device for moving the lifting slide, the drive device comprising a motor, a traction means that can be driven by the motor, at least one rotatably arranged on the lifting slide, interacting with the traction means and from Traction means has movable deflection wheel and at least one deflection roller arranged on the frame, the deflection wheel, the deflection roller and the traction means forming a block and tackle, whereby the traction means can actively transfer acceleration forces of the motor both in the lifting direction and in the lowering direction to the lifting carriage via the at least one deflection wheel .
  • the traction means here is preferably a toothed belt.
  • the DE 197 20 861 C2 discloses vertically movable pallet trucks or other devices that can be moved by means of wheels or rollers. B. ropes, chains, toothed belts, etc. are driven.
  • toothed belts and belts are preferred in terms of service life, maintenance and costs, but it brings with it technical requirements that can cause problems. Winding up the belt is complex if this is to be done in a layer on the winding drum with parallel edges.
  • the object of the present invention is to provide a possibility with which belts, in particular flat belts, can be used as traction means for the vertical lifting movement of lifting trucks or lifting slides, with parallel ones Edges wound on the winding drum or can be unwound from this.
  • the lifting device for a lift truck with a drive mechanism comprising a motor drive, a winding drum driven by the motor drive and a belt that is unwound from the winding drum or wound onto it and along for lifting and lowering the lift truck a mast
  • a drive mechanism comprising a motor drive, a winding drum driven by the motor drive and a belt that is unwound from the winding drum or wound onto it and along for lifting and lowering the lift truck a mast
  • the control roller is preferably located in the inlet and outlet area of the winding drum and accordingly ensures a desired unwinding or winding (layering) of the belt on the winding drum.
  • the contact area in degrees in which the belt surrounds the control roller is regarded as the wrap angle.
  • control roller on the mast can be arranged below or above the winding drum.
  • control roller is additionally designed to be convex (cambered) or if the control roller has a convex surface.
  • the crowning of the control roller is preferably in the range between 0 and 10 mm.
  • At least one console is arranged on the mast between the control roller and the lift truck or the deflection roller on the mast head, in which the belt runs in a guided manner.
  • Mast heights it can make sense if consoles are arranged along the mast at least every 5 meters, especially if the total mast height is greater than 20 meters.
  • consoles serve to stabilize the flat belt in the Z and X directions, so that the pallet truck can be positioned more precisely and faster in front of the shelf.
  • a console is understood to mean two rollers that are arranged in parallel and rotatable transversely to the direction of travel of the belt, between which the belt runs.
  • the belt can run over several deflections between the control roller and the lift truck, e.g. B. to use the pulley principle or constrictions in different ratios (preferably 2: 1; 3: 1, etc.), whereby the strand forces are reduced, so that very narrow flat belts and small deflection geometries (rollers and connections) can be realized.
  • smaller, more cost-effective gears can be used. Another advantage is the reduction in approach dimensions.
  • the deflections can be attached to both the mast head and the lift truck.
  • Fixed points or connection points of the belt can be arranged on the lift truck or on the mast head or on the head traverse, depending on the transmission ratio.
  • the belt is a flat belt.
  • the use of the flat belt drive in different gear ratios increases the service life of the drive means considerably. Compared to a conventional rope drive, an increase in service life by a factor of 10 is realistic. In addition, the flat belt is virtually maintenance-free (no smearing or greasing compared to ropes, chains, etc.).
  • Another advantage is a reduction in costs compared to rope drives or chain drives.
  • the differences in diameter caused by differences in thickness are revealed during winding the winding drum is compensated by a compensation roller at the fixed point.
  • the invention can also be transferred to two-mast or multi-mast systems.
  • FIG. 1 a storage and retrieval unit, designated as a whole by 1, with a chassis 2 and a lifting mast 3 is shown.
  • the chassis 2 can be moved horizontally on a rail 4 via a drive 5.
  • a lifting truck 9 can be raised and lowered on the lifting mast 3 via a flat belt 7, for which purpose the flat belt 7 is fixed on the lifting truck 9 at a connection point 8.
  • the storage and retrieval unit 1 has a lifting device 6 for the lift truck 9, which has a motor drive 10, a winding drum 11 driven by the motor drive 10 for the belt 7, which is unwound from the winding drum 11 or wound onto it, and a control roller 12 between Winding drum 11 and lifting carriage 9 or deflection 13 on the mast head in such a way that a wrap angle ⁇ of the belt 7 around the control roller 12 greater than 20 degrees is achieved.
  • control roller 12 is arranged above the winding drum 11 on the mast 3.
  • the surface of the control roller 12, on which the belt 7 is wound or unwound, has a convex design.
  • FIG. 2 an alternative embodiment 100 of the storage and retrieval unit is shown, which essentially differs from the one described above in that the control roller 112 is arranged below the winding drum 111 on the mast 103, so that the wrap angle ⁇ * of the belt 107 around the control roller 112 is greater than 20 degrees is.
  • the lift truck 109 has a further deflection roller 115 on the lift truck 109, so that a 1: 2 ratio is achieved here.
  • brackets 14 are arranged along the mast to calm the belt run.

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Abstract

Hubvorrichtung für einen Hubwagen, insbesondere eines Regalbediengeräts, mit einem Antriebsmechanismus umfassend einen motorischen Antrieb, eine vom motorischen Antrieb angetriebene Wickeltrommel und einen Riemen, insbesondere Flachriemen, der von der Wickeltrommel abgewickelt bzw. auf diese aufgewickelt wird und zum Heben und Senken des Hubwagens entlang eines Masts dient, wobei eine Steuerrolle zwischen Wickeltrommel und Hubwagen derart angeordnet ist, dass ein Umschlingungswinkel größer 20 Grad des Riemens um die Steuerrolle erreicht wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung für einen Hubwagen, insbesondere eines Regalbediengeräts, mit einem Antriebsmechanismus umfassend einen motorischen Antrieb, eine vom motorischen Antrieb angetriebene Wickeltrommel und einen Riemen, insbesondere Flachriemen, der von der Wickeltrommel abgewickelt bzw. auf diese aufgewickelt wird und zum Heben und Senken des Hubwagens entlang eines Masts dient, nach Anspruch 1.
  • Hubwagen oder Hubschlitten, z. B. von Regalbediengeräten, verwenden als Zugmittel für die vertikale Hubbewegung klassischerweise Stahlseile oder in jüngerer Zeit Riemen.
  • So offenbart EP 2 565 148 A1 ein Regalbediengerät mit einem, zumindest im Wesentlichen vertikalen Rahmen, einem entlang dieses Rahmens verfahrbaren Hubschlitten und einer Antriebsvorrichtung zum Bewegen des Hubschlittens, wobei die Antriebsvorrichtung einen Motor, ein vom Motor antreibbares Zugmittel, zumindest ein am Hubschlitten drehbar angeordnetes, mit dem Zugmittel zusammenwirkendes und vom Zugmittel bewegbares Umlenkrad und zumindest eine am Rahmen angeordnete Umlenkrolle aufweist, wobei das Umlenkrad, die Umlenkrolle und das Zugmittel einen Flaschenzug bilden, wobei durch das Zugmittel über das zumindest eine Umlenkrad Beschleunigungskräfte des Motors sowohl in Hubrichtung als auch in Senkrichtung aktiv auf den Hubschlitten übertragbar sind. Das Zugmittel ist hier bevorzugt ein Zahnriemen.
  • Die DE 197 20 861 C2 offenbart vertikal verfahrbare Hubwagen oder sonstige über Räder oder Rollen verfahrbare Einrichtungen, die bei größeren Achsabständen meist über Zugmittel, wie z. B. Seile, Ketten, Zahnriemen usw. angetrieben werden.
  • Die Verwendung von Zahnriemen und Riemen ist hinsichtlich Lebensdauer, Wartung und Kosten zwar bevorzugt, bringt aber technische Anforderungen mit sich, die Probleme bereiten können. So ist das Aufwickeln der Riemen aufwendig, wenn dies in einer Schichtung auf der Wickeltrommel mit parallelen Kanten erfolgen soll.
  • Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Möglichkeit bereitzustellen, mit der Riemen, insbesondere Flachriemen, als Zugmittel für die vertikale Hubbewegung von Hubwagen oder Hubschlitten einsetzbar sind und dabei mit parallelen Kanten auf der Wickeltrommel aufgewickelt bzw. von dieser abgewickelt werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Vorrichtung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.
  • Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass, wenn die Hubvorrichtung für einen Hubwagen mit einem Antriebsmechanismus umfassend einen motorischen Antrieb, eine vom motorischen Antrieb angetriebene Wickeltrommel und einen Riemen, der von der Wickeltrommel abgewickelt bzw. auf diese aufgewickelt wird und zum Heben und Senken des Hubwagens entlang eines Masts dient, ausgestaltet ist, es durch Anordnung einer Steuerrolle zwischen Wickeltrommel und Hubwagen derart, dass ein Umschlingungswinkel größer 20 Grad des Riemens um die Steuerrolle erreicht wird, es möglich wird, einen symmetrischen Ein- und Auslauf des Riemens auf die Wickeltrommel zu erreichen.
  • Die Steuerrolle liegt bevorzugt im Ein- und Auslaufbereich der Wickeltrommel und sorgt sinngemäß für eine gewünschte Ab- bzw. Aufwicklung (Schichtung) des Riemens auf der Wickeltrommel.
  • Als Umschlingungswinkel wird der Kontaktbereich in Winkelgraden angesehen, in denen der Riemen die Steuerrolle umschließt.
  • Dazu kann die Steuerrolle am Mast unterhalb oder oberhalb der Wickeltrommel angeordnet sein.
  • Ein besonders guter Ein- und Auslauf bzw. Schichtung wird erreicht, wenn die Steuerrolle zusätzlich ballig (bombiert) ausgebildet ist bzw. die Steuerrolle eine ballige Oberfläche aufweist.
  • Die Balligkeit der Steuerrolle liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0 und 10 mm.
  • Zur weiteren Beruhigung des Laufs des Riemens kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Konsole am Mast zwischen der Steuerrolle und dem Hubwagen bzw. der Umlenkrolle am Mastkopf angeordnet ist, in der der Riemen geführt läuft. Bei großen Masthöhen, kann es dann sinnvoll sein, wenn mindestens alle 5 Meter am Mast entlang Konsolen angeordnet sind, insbesondere wenn die Gesamt-Masthöhe größer 20 Meter beträgt.
  • Zusätzlich dienen die Konsolen zur Stabilisierung des Flachriemens in Z- und X-Richtung, dadurch kann der Hubwagen genauer und schneller vor dem Regalfach positioniert werden.
  • Als Konsole werden zwei parallel angeordnete quer zur Laufrichtung des Riemens drehbare Rollen verstanden, zwischen denen der Riemen geführt verläuft.
  • Der Riemen kann über mehrere Umlenkungen zwischen Steuerrolle und Hubwagen laufen, z. B. zur Nutzung des Flaschenzugsprinzips oder Einschnürungen in verschiedenen Übersetzungen (bevorzugt 2:1; 3:1, usw.), wodurch die Trumkräfte reduziert werden, so dass sich sehr schmale Flachriemen und kleine Umlenkgeometrien (Rollen und Anbindungen) realisieren lassen. Zudem lassen sich kleinere, kostengünstigere Getriebe einsetzen. Ein weiterer Vorteil besteht in der Reduktion der Anfahrmaße.
  • Die Umlenkungen können sowohl am Mastkopf als auch am Hubwagen befestigt sein.
  • Festpunkte oder Anbindungspunkte des Riemens können je nach Übersetzungsverhältnis am Hubwagen oder am Mastkopf bzw. an der Kopftraverse angeordnet werden.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn der Riemen ein Flachriemen ist.
  • Die Nutzung des Flachriementriebs in verschiedenen Übersetzungsverhältnissen steigert die Lebensdauer des Triebmittels erheblich. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Seiltrieb ist eine Lebensdauererhöhung um den Faktor 10 realistisch. Zudem ist der Flachriemen als quasi wartungsfrei zu erachten (kein Schmieren oder Fetten im Vergleich zu Seilen, Ketten etc.).
  • Ein weiterer Vorteil ist eine Reduktion der Kosten im Vergleich zu Seiltrieben oder Kettentrieben. Im Falle der Zwei-Strang-Ausführung (2 redundante Flachriemen) werden die durch Dickenunterschiede auftretenden Durchmesserunterschiede beim Wickeln auf der Wickeltrommel durch eine Ausgleichsrolle am Festpunkt kompensiert.
  • Die Erfindung lässt sich ebenfalls auf Zwei- oder Mehr-Mast-Systeme übertragen.
  • Besonders bevorzugt ist eine Verwendung in einem Regalbediengerät, Palettenheber oder Hub-AGV.
  • Mit der Erfindung werden eine Vervielfachung der Lebensdauer (> 10 Jahre) und somit eine indirekte Kostenreduktion durch weniger Personalaufwand, eine geringere Wartung, eine Reduktion der Kosten (kleinere Antriebe, Umlenkungen auf Grund der Übersetzung), eine Optimierung der Anfahrmaße, eine Geräuschreduktion, ein vibrationsarmes Laufverhalten, ein schnelleres und genaueres Positionieren vor dem Regalfach erreicht. Durch eine Kunststoffummantelung ist der Riemen vor Umgebungseinflüssen geschützt.
  • Weitere Details der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, in der
    • Fig. 1
    eine schematische Seitenansicht eines Regalbediengeräts mit einer Steuerrolle oberhalb der Wickeltrommel am Mast und
    Fig. 2
    eine schematische Seitenansicht eines Regalbediengeräts mit einer Steuerrolle unterhalb der Wickeltrommel am Mast zeigen.
  • In Figur 1 ist ein als Ganzes mit 1 bezeichnetes Regalbediengerät mit einem Fahrgestell 2 und einem Hubmast 3 dargestellt.
  • Das Fahrgestell 2 ist auf einer Schiene 4 über einen Antrieb 5 horizontal verfahrbar.
  • An dem Hubmast 3 ist ein Hubwagen 9 über einen Flachriemen 7 heb- und senkbar, wozu der Flachriemen 7 an dem Hubwagen 9 an einem Anbindungspunkt 8 fixiert ist.
  • Zum Heben und Senken weist das Regalbediengerät 1 eine Hubvorrichtung 6 für den Hubwagen 9 auf, die einen motorischen Antrieb 10, eine vom motorischen Antrieb 10 angetriebene Wickeltrommel 11 für den Riemen 7, der von der Wickeltrommel 11 abgewickelt bzw. auf diese aufgewickelt wird, und eine Steuerrolle 12 zwischen Wickeltrommel 11 und Hubwagen 9 bzw. Umlenkung 13 am Mastkopf derart auf, dass ein Umschlingungswinkel α des Riemens 7 um die Steuerrolle 12 größer 20 Grad erreicht wird.
  • Die Steuerrolle 12 ist dazu oberhalb der Wickeltrommel 11 am Mast 3 angeordnet.
  • Die Oberfläche der Steuerrolle 12, auf der der Riemen 7 auf- bzw. abgewickelt wird, ist ballig ausgeführt.
  • In der Figur 2 ist eine alternative Ausführungsform 100 des Regalbediengeräts dargestellt, die sich im Wesentlichen von der zuvor beschriebenen dadurch unterscheidet, dass die Steuerrolle 112 unterhalb der Wickeltrommel 111 am Mast 103 angeordnet ist, so dass der Umschlingungswinkel α* des Riemens 107 um die Steuerrolle 112 größer 20 Grad ist.
  • Als weiterer Unterschied weist der Hubwagen 109 eine weitere Umlenkrolle 115 am Hubwagen 109 auf, so dass hier eine 1:2 Übersetzung erreicht wird.
  • In beiden Varianten sind entlang des Masts 3 bzw. 103 Konsolen 14, 114 zur Beruhigung des Riemenlaufs angeordnet.

Claims (10)

  1. Hubvorrichtung für einen Hubwagen mit einem Antriebsmechanismus umfassend einen motorischen Antrieb, eine vom motorischen Antrieb angetriebene Wickeltrommel und einen Riemen, der von der Wickeltrommel abgewickelt bzw. auf diese aufgewickelt wird und zum Heben und Senken des Hubwagens entlang eines Masts dient, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerrolle zur gezielten Ab- bzw. Aufwicklung (Schichtung) des Riemens auf der Wickeltrommel zwischen Wickeltrommel und Hubwagen derart angeordnet ist, dass ein Umschlingungswinkel größer 20 Grad des Riemens um die Steuerrolle erreicht wird.
  2. Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerrolle relativ zur Wickeltrommel unterhalb oder oberhalb am Mast angeordnet ist.
  3. Hubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerrolle eine ballige Oberfläche aufweist.
  4. Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Konsole am Mast zwischen der Steuerrolle und dem Hubwagen oder Umlenkrolle am Mastkopf angeordnet ist, in der der Riemen geführt läuft.
  5. Hubvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens alle 5 Meter am Mast entlang Konsolen angeordnet sind, insbesondere wenn die Gesamt-Masthöhe größer 20 Meter beträgt.
  6. Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemen über mehrere Umlenkungen zwischen Steuerrolle und Hubwagen läuft.
  7. Hubvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkungen sowohl am Mastkopf oder Masttraverse als auch am Hubwagen befestigt sind.
  8. Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Festpunkte oder Anbindungspunkte des Riemens je nach Übersetzungsverhältnis am Hubwagen oder am Mastkopf oder an der Kopftraverse angeordnet sind.
  9. Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemen ein Flachriemen ist.
  10. Verwendung einer Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Regalbediengerät.
EP20177555.8A 2019-06-04 2020-05-29 Hubvorrichtung für einen hubwagen Withdrawn EP3747826A1 (de)

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