WO2024073784A1 - Automatisiertes lagersystem mit einem shuttle zum transport von lagerhilfsmitteln - Google Patents

Automatisiertes lagersystem mit einem shuttle zum transport von lagerhilfsmitteln Download PDF

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WO2024073784A1
WO2024073784A1 PCT/AT2023/060283 AT2023060283W WO2024073784A1 WO 2024073784 A1 WO2024073784 A1 WO 2024073784A1 AT 2023060283 W AT2023060283 W AT 2023060283W WO 2024073784 A1 WO2024073784 A1 WO 2024073784A1
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WO
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wheels
counterpressure
shuttle
friction
storage system
Prior art date
Application number
PCT/AT2023/060283
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French (fr)
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Franz Mathi
Franz Hornhofer
Marc PENDL
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Knapp Ag
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    • B65G57/302—Stacking of articles by adding to the bottom of the stack by means of reciprocatory or oscillatory lifting and holding or gripping devices added articles being lifted to substantially stationary grippers or holders

Definitions

  • the invention relates to an automated storage system with the features of the preamble of claim 1.
  • Automated storage systems are known in the field of warehouse logistics for automatically storing and retrieving goods from a warehouse. Such storage systems are used in modern logistics to enable quick, fast and individual fulfillment of orders. For this purpose, storage systems usually include means for picking goods in order to handle orders that include a large number of different products. However, such storage systems are also used as warehouses, for example in the automotive industry, where a large number of different components are stored in a common warehouse and must be available at short notice.
  • Storage systems are known in the state of the art which are designed in the form of shelf warehouses. In these, goods are stored in storage locations which are formed by the shelves. Such storage systems usually include so-called storage and retrieval machines or shuttles which store and retrieve goods in and from the storage locations.
  • US 10,730,696 B2 discloses a storage system with several shelves and shuttles, wherein the shuttles can be moved vertically on the shelf supports.
  • EP 3 960 658 A1 discloses a loading vehicle for a stack storage arrangement, wherein the chassis of the loading vehicle has two running wheel arrangements, wherein the loading vehicle can be moved in a first direction with the aid of the first running wheel arrangement and in a second direction transversely or perpendicularly to the first direction with the aid of the second running wheel arrangement.
  • EP 3 992 115 A1 discloses a shuttle for horizontal and vertical travel in a shelving system, which has a vertical wing with a pivot axis for pivoting two rotatable wheel axes of the rotatable wheels of the shuttle about the pivot axis between two positions.
  • EP 3 943 417 A1 discloses a storage robot for storing and retrieving goods in and from a rack warehouse with a climbing component which is slidably connected to a lower frame of the robot.
  • EP 3 901 067 A1 discloses a transport device for picking articles on horizontal and vertical tracks in large racks in warehouses, which consists of a vehicle body, a driving mechanism and crawling assemblies.
  • WO 2022/109452 A2 discloses automated vehicles for use in a storage system for storing loads in vertically stacked levels in shelves with shelf supports. On each of the automated vehicles, a pair of wheels is rotatably attached to the chassis and a motor is used to drive the pair of wheels.
  • US 2021/0047112 Al discloses a vehicle that can be moved along a horizontal surface to a position adjacent to a movable rail in a material handling system.
  • WO 2023/001449 A1 discloses a motorized vehicle intended to transport a load and comprising at least three wheels which can be pivoted by at least 90°.
  • the object of the present invention is to provide an automated storage system which avoids the disadvantages of the prior art.
  • the automated storage system comprises a shuttle for transporting storage aids and at least one shelf set up on a base with several shelf supports.
  • the shuttle is designed to move on the base and to climb the shelf vertically on two adjacent shelf supports by means of a frictional connection.
  • the shuttle comprises several ground contact wheels for moving the shuttle on the base and at least one load-carrying device for picking up the storage aid.
  • the shuttle also comprises two motor-driven friction wheels arranged in a friction wheel track width for vertical friction wheel climbing on vertical surfaces of the two adjacent shelf supports of the shelf, and a first pair of counterpressure wheels.
  • the counterpressure wheels can be moved between a docking position and a climbing position by a shuttle control of the shuttle, whereby in the climbing position the shuttle is coupled to the two adjacent shelf supports, and in the docking position the shuttle is detached from the two adjacent shelf supports.
  • the counterpressure wheels are arranged in a counterpressure wheel track width which essentially corresponds to the friction wheel track width.
  • a shelf support is arranged at least in sections between one of the friction wheels and one of the counterpressure wheels.
  • the counterpressure wheels are also positioned out of engagement with the shelf supports.
  • the advantage is achieved that the shelf supports themselves do not have to include any perforations or additional mechanical devices such as racks or similar in order to enable coupling or fastening of the shuttle to the shelf supports.
  • the friction wheels and the first pair of counterpressure wheels which are arranged in a counterpressure wheel track width in the climbing position, which in the climbing position essentially corresponds to the friction wheel track width, enable the shuttle to provide sufficient adhesion to the respective shelf support purely due to the static friction of the friction wheels and to carry out a vertical ascent and a braked descent along the shelf supports.
  • the ability to move the counterpressure wheels between the docking position and the climbing position enables the shuttle to be coupled into or onto the respective shelf support after the shuttle has been positioned in front of the shelf supports.
  • the counterpressure track width of the counterpressure wheels in the docking position is smaller than the friction wheel track width, and allows the counterpressure wheels of the Shuttles between the adjacent shelf supports in the shelf.
  • a shelf support is arranged at least in sections between a friction wheel and at least one counter-pressure wheel. This enables a mechanically particularly simple and robust coupling mechanism.
  • the counterpressure wheels are pivotally mounted, and the shuttle control is designed to pivot the counterpressure wheels from the docking position to the climbing position and from the climbing position to the docking position. This also achieves a simple and robust coupling mechanism.
  • the two friction wheels are formed by two of the shuttle's several ground contact wheels. This has the advantage that two of the ground contact wheels can be used simultaneously to climb the shelf supports. This means that components of the shuttle can be saved, which reduces the shuttle weight, makes the shuttle simpler to construct and cheaper to produce.
  • the friction wheels are adjustably mounted, and the shuttle control is designed to reduce an axial distance between the friction wheels and the counterpressure wheels when the counterpressure wheels are adjusted to the climbing position, to press the friction wheels onto the two adjacent shelf supports, and to clamp the two adjacent shelf supports at least in sections between one of the friction wheels and one of the counterpressure wheels.
  • the friction wheels are adjustably mounted, and the shuttle control is designed to lift the friction wheels from the shelf supports when the counterpressure wheels are adjusted to their docking position. This enables the shuttle or the friction wheels to be uncoupled from the shelf supports.
  • the counter-pressure wheels are adjustably mounted, and the shuttle control is designed to reduce an axial distance between the friction wheels and the counter-pressure wheels when the counter-pressure wheels are adjusted to their climbing position, and to press the counter-pressure wheels against the two adjacent shelf supports, and the two adjacent shelf supports are each at least partially between one of the friction wheels and one of the counter-pressure wheels This can also generate a high normal force acting on the friction wheels.
  • the counterpressure wheels can be adjustably mounted and the shuttle control can be designed to lift the counterpressure wheels off the shelf supports when the counterpressure wheels are adjusted to their docking position. This also enables the shuttle to be uncoupled from the shelf supports.
  • Each of the friction wheels preferably has a floor contact surface and a shelf support contact surface, with the friction wheel having a larger rolling circumference in the area of the floor contact surface than in the area of the shelf support contact surface.
  • the shuttle comprises a second pair of counter-pressure wheels, which are arranged at a distance from the first pair of counter-pressure wheels. This achieves a more even load distribution on the shelf supports.
  • the friction wheels and the first pair of counterpressure wheels are arranged essentially in a horizontal plane. This allows a particularly high clamping force to be achieved and at the same time prevents an excessive bending moment acting on the shelf supports.
  • the shuttle comprises a counterpressure wheel swing arm with a swing pivot point at a fixed end of the counterpressure wheel swing arm, and a free end arranged opposite the swing pivot point.
  • the free end of the counterpressure wheel swing arm is preferably connected to a spring bearing of the counterpressure wheel swing arm, and the first pair of counterpressure wheels is arranged in the area of the free end of the counterpressure wheel swing arm.
  • the spring bearing provides a uniform clamping force Fk of the counterpressure wheels.
  • Fk uniform clamping force
  • the second pair of counterpressure wheels is also arranged in the area of the fixed end of the counterpressure wheel swing arm.
  • the cross-section of the shelf supports corresponds essentially to a T-shape, at least in sections.
  • This has the advantage that the shelf supports can be manufactured easily and inexpensively, while at the same time having a high load-bearing capacity and torsional rigidity. In addition, this offers a good opportunity for the friction wheels and the counterpressure wheels to clamp into the shelf supports in the climbing position.
  • the storage system preferably comprises at least two shuttles, wherein the shuttles are designed to accommodate the same shelf support at least in sections between at least one friction wheel and at least one counter-pressure wheel in the climbing position on a shelf support, while being opposite one another, wherein the shuttles can be moved past one another along the shelf support.
  • Figure la shows a shuttle of the storage system according to the invention in a preferred embodiment in a perspective view, with counterpressure wheels arranged in a docking position.
  • Figure 1b shows the shuttle according to Figure la in a side view
  • Figure 1c shows the shuttle according to Figure 1a in a top view.
  • Figure 2a shows the shuttle of the storage system according to the invention in a perspective view, with counterpressure wheels arranged in a climbing position.
  • Figure 2b shows the shuttle according to Figure 2a in a top view.
  • Figure 3a shows the shuttle of the storage system according to the invention in a perspective view, with counter-pressure wheels arranged in a climbing position, wherein an axial distance between the friction wheels of the shuttle and the counter-pressure wheels has also been reduced.
  • Figure 3b shows the shuttle according to Figure 3a in a side view.
  • Figure 3c shows the shuttle according to Figure 3a in a view from above.
  • Figure 4 shows a detailed view of a counterpressure wheel swing arm of the shuttle.
  • Figure 5 shows two shuttles arranged next to each other adjacent to the same shelf support.
  • Figure 6 shows a shelf support of the storage system according to the invention in a perspective view.
  • Figure la shows a shuttle 1 of a storage system 2 according to the invention in a preferred embodiment.
  • Figure 1b also shows the shuttle according to Figure la in a side view
  • Figure 1c shows the shuttle 1 according to Figure la in a top view.
  • the storage system 2 according to the invention comprises at least one shuttle 1 for transporting storage aids not shown in the figures and at least one shelf set up on a base with several shelf supports 3.
  • Figure la shows the shuttle 1 in a position on the base not shown separately in the figures.
  • the shuttle 1 is designed to move on the base and to climb the shelf vertically on two adjacent shelf supports 3 by means of a frictional connection.
  • the shuttle 1 has a plurality of ground contact wheels 4 for moving the shuttle 1 on the ground and two motor-driven friction wheels 5 arranged in a friction wheel track width RS, shown in Figure 1c, for vertical friction wheel climbing on vertical surfaces of the two adjacent shelf supports 3 of the shelf.
  • the shuttle 1 also comprises at least one load-bearing device, not shown separately in the figures, for receiving the storage aid, which is also not shown.
  • the shuttle 1 also comprises a first pair 6 of counter-pressure wheels 7.
  • the counter-pressure wheels 7 can be moved by a shuttle control of the shuttle 1 between a docking position shown in Figures 1a to 1c and a climbing position shown in Figures 2a to 3c.
  • the shuttle 2 In this climbing position, the shuttle 2 is coupled to the two adjacent shelf supports 3, and in the docking position the shuttle 1 is detached from the two adjacent shelf supports 3.
  • the counter-pressure wheels 7 are also arranged in a counter-pressure wheel track width GS, which essentially corresponds to the friction wheel track width RS, wherein in the climbing position a shelf support 3 is arranged at least in sections between one of the friction wheels 5 and one of the counter-pressure wheels 7. This can be seen in Figures 2b and 3c.
  • the counter-pressure wheels 7 are positioned out of engagement with the shelf supports 3, as can be seen in Figure 1c.
  • the dead weight G of the shuttle 1 makes it possible for the counter-pressure wheels 7 and the friction wheels 8 to rest on the vertical surfaces of the shelf supports 3 by tilting the shuttle 1 relative to the course of the shelf supports 3 when a torque is provided to the friction wheels 5, which is generated, for example, by a motor of the shuttle 1.
  • This generates a normal force N on these vertical surfaces, which increases the friction of the friction wheels 5 on the shelf supports 3 and enables the shuttle 1 to climb up and descend in a controlled manner along the shelf supports 3.
  • the dead weight G and the normal force N can be seen in Figure 4.
  • the counterpressure track width GS is smaller than the friction wheel track width RS in the docking position of the counterpressure wheels 7, whereby insertion of the Counterpressure wheels 7 of the shuttle 1 between the adjacent shelf supports 3 in the shelf is made possible.
  • the counterpressure track width GS is smaller than the friction wheel track width RS, and in the climbing position shown in Figures 2b and 3b in a view from above, the counterpressure wheel track width GS essentially corresponds to the friction wheel track width RS.
  • the counterpressure wheel track width GS is therefore variable according to this embodiment.
  • the friction wheel track width RS also preferably essentially corresponds to a distance between the two adjacent shelf supports 3, so that the friction wheels 5 rest on the vertical surfaces of the two adjacent shelf supports 3 of the shelf during friction wheel climbing.
  • the counterpressure wheels 7 are pivotally mounted and the shuttle control is designed to move the counterpressure wheels 7 from the docking position to the climbing position and from the climbing position to the docking position. This also ensures that a shelf support 3 is arranged at least in sections between one of the friction wheels 5 and one of the counterpressure wheels 7.
  • the two friction wheels 5 are formed by two of the several ground contact wheels 4 of the shuttle.
  • the two ground contact wheels 4 have a dual function as ground contact wheel 4 and friction wheel 5, thereby reducing the number of necessary components of the shuttle 1.
  • the friction wheels 5 are preferably adjustably mounted, and the shuttle control is designed to reduce an axial distance A between the friction wheels 5 and the counterpressure wheels 7 when the counterpressure wheels 7 are adjusted to their climbing position, to press the friction wheels 5 against the two adjacent shelf supports 3, and to clamp the two adjacent shelf supports 3 at least in sections between one of the friction wheels 5 and one of the counterpressure wheels 7.
  • the adjustability of the friction wheels 5 is preferably ensured by means of an eccentric mechanism 11 to which the respective friction wheel is attached.
  • the adjustability of the friction wheels 5 provides the advantage that a high clamping force Fk acting on the shelf supports 3, as shown in Figure 4, can be achieved by means of the friction wheels 5 and the first pair 6 of counterpressure wheels 7, whereby even high loads can be transported by the shuttle 1.
  • the counterpressure wheels 7 are adjustably mounted and the shuttle control is designed to reduce an axial distance A between the friction wheels 5 and the counterpressure wheels 7 when the counterpressure wheels 7 are adjusted to their climbing position, and to press the counterpressure wheels 7 onto the two adjacent shelf supports 3, and to clamp the two adjacent shelf supports 3 at least in sections between one of the friction wheels 5 and one of the counterpressure wheels 7.
  • the friction wheels 5 are adjustably mounted, and the shuttle control is also designed to lift the friction wheels 5 from the shelf supports 3 when the counterpressure wheels 7 are adjusted to their docking position.
  • the counterpressure wheels 7 are adjustably mounted, and the shuttle control is designed to lift the counterpressure wheels 7 from the shelf supports 3 when the counterpressure wheels 7 are adjusted to their docking position. This provides simple and quick decoupling mechanisms.
  • each of the friction wheels 5 has a floor contact surface and a shelf support contact surface, wherein the friction wheel 5 has a larger rolling circumference in the area of the floor contact surface than in the area of the shelf support contact surface. This is not visible in the figures. This allows the shuttle 1 to travel on the floor contact surface of the friction wheels 5 on the ground, while the shelf support contact surface rests against the respective vertical surface of the two adjacent shelf supports 3 of the shelf when the friction wheel climbs along the shelf supports 3. This prevents contamination of the shelf support contact surface, whereby a consistently high static friction can be reliably achieved between the shelf support 3 and the friction wheel 5.
  • the shuttle 1 in the preferred embodiment of the storage system 2 according to the invention has a second pair 8 of counter-pressure wheels 7, which is arranged at a distance from the first pair 6 of counter-pressure wheels 7. This provides additional support for the shuttle 1 on the shelf supports 3.
  • the friction wheels 5 and the first pair of counter-pressure wheels 7 are arranged essentially in one plane. This prevents deformation of the shelf supports 3 from occurring when there is a high clamping force.
  • the shuttle 1 comprises a counterpressure wheel swing arm 9 with a swing pivot point at a fixed end 12 of the counterpressure wheel swing arm 9, and a opposite the pivot point of the counterpressure wheel swing arm 9.
  • the counterpressure wheel swing arm 9 is shown in detail in Figure 4.
  • the free end 13 of the counterpressure wheel swing arm 9 is connected to a spring bearing 14 of the counterpressure wheel swing arm 9, and the first pair 6 of the counterpressure wheels 7 is arranged in the region of the free end 13 of the counterpressure wheel swing arm 9.
  • This provides a uniform clamping force between the first pair 6 of counterpressure wheels 7 and the friction wheels 5.
  • the second pair 8 of counterpressure wheels 7 is preferably arranged in the region of the fixed end 12 of the counterpressure wheel swing arm 9. This creates a leverage effect through the weight of the shuttle 1, which presses the second pair 8 of counterpressure wheels 7 onto the shelf supports 3.
  • the second pair 8 of counterpressure wheels 7 is preferably positioned by a distance y above the first pair 6, whereby the center of gravity S of the shuttle 1, which projects by a distance x and in which the weight force G acts, increases the normal force N of the friction wheels 5 on the shelf supports 3 by the lever force Fh according to the lever law:
  • the cross section of the shelf supports 3 preferably has a section which essentially corresponds to a T-shape. This can be seen, for example, in Figures 1a, 1c, 3a and 3c. This has the advantage that the shelf supports 3 can be manufactured simply and inexpensively, and at the same time have a high load-bearing capacity and torsional rigidity. In addition, this offers a good opportunity for the friction wheels 5 and the counterpressure wheels 7 to clamp into the shelf supports 3 in the climbing position.
  • the T-shaped section of the cross section of the shelf supports 3 is preferably realized by a multi-part construction of the shelf supports 3.
  • the shelf supports 3 of the storage system 2 according to the invention in the preferred embodiment shown in Figure 6 have a base profile 31 to which two C-profiles 32 arranged adjacent to one another on their long side as seen in cross section are fastened in such a way that a base side of the C-profiles 32 as seen in cross section of the C-profiles 32 rests against the base profile 31.
  • the T-shaped section of the cross section of the shelf supports 3 is thus formed by a section of the C-profiles 32 arranged opposite the base profile 31.
  • the storage system 2 preferably comprises at least two shuttles 1, wherein the shuttles 1 are designed to be able to simultaneously support the same shelf support 3 in the climbing position opposite one another at least in sections between at least one friction wheel 5 and at least one Counter pressure wheel 7, whereby the shuttles 1 can be moved past one another along the shelf support 3.
  • This has the advantage that shuttles 1 moving vertically next to one another on the shelf do not block one another.
  • the shuttles 1 can each clamp a section of the common shelf support 3 between one of their friction wheels 5 and one of their counter pressure wheels 7 and be moved past one another in a climbing manner.
  • This section is preferably T-shaped as seen in the cross section of the shelf support.
  • the storage speed can be increased by a method for storing and/or retrieving goods in or from a storage location of a storage system 2, wherein the storage system 2 comprises a shelf set up on a base with several shelf supports 3, and at least two shuttles 1.
  • the method can be described as follows by way of example.
  • Method for storing and/or retrieving goods in or from a storage location of a storage system 2 wherein the storage system 2 comprises a shelf set up on a base with a plurality of shelf supports 3, and at least two shuttles 1, wherein each of the shuttles 1 is vertically movable on vertical surfaces of two adjacent shelf supports 3 of the shelf, comprising the steps:
  • This method provides the advantage that the shuttles 1 can use any adjacent shelf supports 3 to climb the shelf without having to take into account whether another shuttle 1 adjacent to these shelf supports 3 is also climbing the shelf or descending on it. This significantly increases the storage and retrieval speed compared to methods according to the state of the art.

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Abstract

Automatisiertes Lagersystem (2) mit zumindest einem Shuttle (1) und einem Regal mit mehreren Regalstützen (3), wobei das Shuttle (1) zum vertikalen Erklimmen des Regals an zwei benachbarten Regalstützen (3) mittels eines Reibschlusses ausgebildet ist, und folgende Merkmale aufweist: Mehrere Bodenkontakträder (4); Zumindest ein Lastaufnahmemittel (L); Zwei in einer Reibradspurweite angeordnete motorisch angetriebene Reibräder (5) zum vertikalen Reibradklettern; und ein erstes Paar (6) an Gegendruckrädern (7), wobei die Gegendruckräder (7) von einer Shuttlesteuerung zwischen einer Andockposition und einer Kletterposition verlagerbar sind, und in der Kletterposition das Shuttle (2) an die zwei benachbarten Regalstützen (3) gekoppelt, und in der Andockposition das Shuttle (2) von den zwei benachbarten Regalstützen (3) gelöst ist, wobei in der Kletterposition die Gegendruckradspurweite im Wesentlichen der Reibradspurweite entspricht, und jeweils eine Regalstütze (3) zumindest abschnittsweise zwischen einem der Reibräder (5) und einem der Gegendruckräder (7) angeordnet ist.

Description

Automatisiertes Lagersystem mit einem Shuttle zum Transport von Lagerhilfsmitteln
Die Erfindung betrifft ein automatisiertes Lagersystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Automatisierte Lagersysteme sind auf dem Gebiet der Lagerlogistik bekannt, um Waren automatisiert in ein Warenlager einzulagern und aus diesem auszulagern. Derartige Lagersysteme werden in der modernen Logistik verwendet um eine rasche, schnelle und individuelle Erfüllung von Bestellaufträgen zu ermöglichen. Hierzu umfassen Lagersysteme in der Regel Mittel zur Warenkommissionierung, um Bestellaufträge abzuhandeln, welche eine Vielzahl an verschiedenen Produkten umfassen. Derartige Lagersysteme finden jedoch auch als Lager beispielsweise in der Automobilindustrie Anwendung, wo beispielsweise eine Vielzahl von verschiedenen Komponenten in einem gemeinsamen Lager gelagert, und kurzfristig verfügbar sein müssen.
Im Stand der Technik sind Lagersysteme bekannt, welche in Form von Regallagern ausgeführt sind. In diesen werden Waren in Lagerplätzen gelagert, welche von den Regalen gebildet werden. Derartige Lagersysteme umfassen in der Regel sogenannte Regalbediengeräte oder Shuttles, welche eine Einlagerung und eine Auslagerung von Waren in und aus den Lagerplätzen durchführen.
Im Zuge der Einlagerung und der Auslagerung der Waren in die Lagerplätze werden die Waren vertikal entlang der Regalstützen der Regale transportiert. Dies kann beispielsweise direkt durch die Shuttles erfolgen, welche hierzu die Regalstützen erklimmen. Herkömmlicherweise wird das jeweilige Shuttle im Zuge dessen in die jeweilige Regalstütze eingekoppelt, und erklimmt diese beispielsweise mittels eines Ketten- oder Zahnradantriebs, welcher in die Regalstütze eingreift. Ein Nachteil derartiger Systeme besteht darin, dass durch die hierzu notwenigen Anpassungen beziehungsweise die spezielle Ausformung der Regalstützen die Herstellungskosten des gesamten Lagersystems erhöht werden. Zudem sind derartige Systeme mit einer hohen Abnutzung verbunden, wodurch die Betriebskosten erhöht werden. Des Weiteren ist bei derartigen Systemen im Bereich eines Untergrunds unter den Regalen ein Einkopplungsbereich vorgesehen, in welchem die Regalstützen speziell ausgeformt sind, um ein Einklinken beziehungsweise Ankoppeln der Shuttles an die Regalstützen zu ermöglichen.
Die US 10,730,696 B2 offenbart ein Lagersystem mit mehreren Regalen und Shuttles, wobei die Shuttles an den Regalstützen vertikal verfahrbar sind. Die EP 3 960 658 Al offenbart ein Beschickungsfahrzeug für eine Stapellageranordnung, wobei das Fahrgestell des Beschickungsfahrzeuges zwei Laufradanordnungen aufweist, wobei das Beschickungsfahrzeug mit Hilfe der ersten Laufradanordnung in eine erste Richtung und mit Hilfe der zweiten Laufradanordnung in eine zweite Richtung quer oder senkrecht zur ersten Richtung verfahrbar ist.
Die EP 3 992 115 Al offenbart ein Shuttle zum horizontalen und vertikalen Fahren in einem Regalsystem, welches einen vertikalen Flügel mit einer Schwenkachse aufweist, um zwei drehbare Radachsen der drehbaren Räder des Shuttles um die Schwenkachse zwischen zwei Positionen zu verschwenken.
Die EP 3 943 417 Al offenbart einen Lagerroboter zum Ein- und Auslagern von Waren in bzw. aus einem Regallager mit einer Kletterkomponente, die gleitend mit einem unteren Rahmen des Roboters verbunden ist.
Die EP 3 901 067 Al offenbart eine Transportvorrichtung für die Kommissionierung von Artikeln auf horizontalen und vertikalen Bahnen in großen Regalen in Lagern, welche aus einer Fahrzeugkarosserie, einem Fahrmechanismus und Kriechbaugruppen besteht.
Die WO 2022/109452 A2 offenbart automatisierte Fahrzeuge zum Einsatz in einem Lagersystem zum Lagern von Lasten in vertikal übereinander angeordneten Ebenen in Regalen mit Regalstützen. An den automatisierten Fahrzeugen ist jeweils ein Paar Räder drehbar am Fahrgestell angebracht und ein Motor dient zum Antrieb des Radpaares.
Die US 2021/0047112 Al offenbart ein Fahrzeug, welches entlang einer horizontalen Fläche bis zu einer Position neben einer beweglichen Schiene in einem Materialhandhabungssystem verfahrbar ist.
Die WO 2023/001449 Al offenbart ein motorisiertes Fahrzeug, welches dazu bestimmt ist, eine Last zu transportieren, und mindestens drei Laufräder umfasst, welche um mindestens 90° schwenkbar sind.
Die Aufgabe der gegenständlichen Erfindung ist ein automatisiertes Lagersystem bereitzustellen, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Bereitstellung eines automatisierten Lagersystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße automatisierte Lagersystem umfasst ein Shuttle zum Transport von Lagerhilfsmitteln und zumindest ein, auf einem Untergrund aufgestelltes Regal mit mehreren Regalstützen. Das ist Shuttle zum Verfahren auf dem Untergrund und zum vertikalen Erklimmen des Regals an zwei benachbarten Regalstützen mittels eines Reibschlusses ausgebildet. Zudem umfasst das Shuttle mehrere Bodenkontakträder zum Verfahren des Shuttles auf dem Untergrund und zumindest ein Lastaufnahmemittel zur Aufnahme des Lagerhilfsmittels. Des Weiteren umfasst das Shuttle zwei in einer Reibradspurweite angeordnete motorisch angetriebene Reibräder zum vertikalen Reibradklettern an vertikalen Flächen der zwei benachbarten Regalstützen des Regals, und ein erstes Paar an Gegendruckrädem.
Die Gegendruckräder sind von einer Shuttlesteuerung des Shuttles zwischen einer Andockposition und einer Kletterposition verlagerbar, wobei in der Kletterposition das Shuttle an die zwei benachbarten Regalstützen gekoppelt, und in der Andockposition das Shuttle von den zwei benachbarten Regalstützen gelöst ist. In der Kletterposition sind die Gegendruckräder in einer Gegendruckradspurweite angeordnet, welche im Wesentlichen der Reibradspurweite entspricht. In der Kletterposition ist jeweils eine Regalstütze zumindest abschnittsweise zwischen einem der Reibräder und einem der Gegendruckräder angeordnet. In der Andockposition sind die Gegendruckräder zudem außer Eingriff mit den Regalstützen positioniert.
Durch das Erklimmen des Regals an zwei benachbarten Regalstützen mittels eines Reibschlusses durch das Shuttle mittels den zwei in der Reibradspurweite angeordneten, motorisch angetriebenen Reibrädern zum vertikalen Reibradklettern an vertikalen Flächen der zwei benachbarten Regalstützen des Regals wird der Vorteil erreicht, dass die Regalstützen selbst keine Perforierungen oder zusätzliche mechanische Vorrichtungen wie Zahnstangen oder ähnliches umfassen müssen, um ein Einkoppeln beziehungsweise ein Befestigen des Shuttles an den Regalstützen zu ermöglichen. Durch die Reibräder und das erste Paar an Gegendruckrädem, welche in der Kletterposition in einer Gegendruckradspurweite angeordnet sind, welche in der Kletterposition im Wesentlichen der Reibradspurweite entspricht, wird es dem Shuttle ermöglicht, rein aufgrund der Haftreibung der Reibräder genügend Haftung an der jeweiligen Regalstütze bereitzustellen und einen vertikalen Aufstieg und einen gebremsten Abstieg entlang der Regalstützen durchzuführen. Die Verlagerbarkeit der Gegendruckräder zwischen der Andockposition und der Kletterposition ermöglicht eine Einkopplung des Shuttles in bzw. an die jeweilige Regalstütze nach erfolgter Positionierung des Shuttles vor den Regalstützen.
Vorzugsweise ist die Gegendruckspurweite der Gegendruckräder in der Andockposition kleiner als die Reibradspurweite, und ermöglicht ein Einschieben der Gegendruckräder des Shuttles zwischen den benachbarten Regalstützen in das Regal. Durch das Einschieben der Gegendruckräder in der Andockposition zwischen den Regalstützen und das Ausfahren der Gegendruckräder in die Kletterposition, wird jeweils eine Regalstütze zumindest abschnittsweise zwischen jeweils einem Reibrad und zumindest einem Gegendruckrad angeordnet. Dies ermöglicht eine mechanisch besonders simple und robuste Einkopplungsmechanik.
Die Gegendruckräder sind gemäß einer alternativen Ausführungsvariante schwenkbar gelagert, und die Shuttlesteuerung ist dazu ausgebildet ist, die Gegendruckräder von der Andockposition in die Kletterposition und von der Kletterposition in die Andockposition zu verschwenken. Hierdurch wird ebenfalls eine simple und robuste Einkopplungsmechanik erreicht.
Vorzugsweise werden die zwei Reibräder durch zwei der mehreren Bodenkontakträder des Shuttles gebildet. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass zwei der Bodenkontakträder gleichzeitig zum Erklimmen der Regalstützen verwendet werden können. Hierdurch können Komponenten des Shuttles eingespart werden, wodurch das Shuttlegewicht reduziert wird, das Shuttle simpler aufgebaut und kostengünstiger zu produzieren ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Lagersystems sind die Reibräder verstellbar gelagert, und die Shuttlesteuerung ist dazu ausgebildet, bei in die Kletterposition verstellten Gegendruckrädem einen Achsabstand zwischen den Reibrädern und den Gegendruckrädern zu reduzieren, die Reibräder an die zwei benachbarten Regalstützen anzudrücken, und die zwei benachbarten Regal stützen jeweils zumindest abschnittsweise zwischen einem der Reibräder und einem der Gegendruckräder einzuklemmen. Hierdurch wird eine sichere Verbindung und eine hohe Haftreibung zwischen den Regalstützen und den Reibrädern, durch eine hohe Normalkraft, mit welcher die Reibräder an die Regalstützen angedrückt werden, erreicht.
Besonders bevorzugt sind die Reibräder verstellbar gelagert, und die Shuttlesteuerung ist dazu ausgebildet, bei in ihre Andockposition verstellten Gegendruckrädem die Reibräder von den Regalstützen abzuheben. Hierdurch wird ein Abkoppeln des Shuttles beziehungsweise der Reibräder von den Regalstützen ermöglicht.
Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Lagersystems sind die Gegendruckräder verstellbar gelagert, und die Shuttlesteuerung ist dazu ausgebildet, bei in ihre Kletterposition verstellten Gegendruckrädern einen Achsabstand zwischen den Reibrädern und den Gegendruckrädern zu reduzieren, und die Gegendruckräder an die zwei benachbarten Regalstützen anzudrücken, und die zwei benachbarten Regal stützen jeweils zumindest abschnittsweise zwischen einem der Reibräder und einem der Gegendruckräder einzuklemmen. Hierdurch kann ebenfalls eine hohe auf die Reibräder wirkende Normalkraft erzeugt werden.
Zusätzlich können gemäß einer alternativen Ausführungsvariante die Gegendruckräder verstellbar gelagert sein, und die Shuttlesteuerung kann dazu ausgebildet sein, bei in ihre Andockposition verstellten Gegendruckrädern die Gegendruckräder von den Regalstützen abzuheben. Hierdurch wird ebenfalls ein Abkoppeln des Shuttles von den Regalstützen ermöglicht.
Jedes der Reibräder weist vorzugsweise eine Bodenkontaktfläche und eine Regalstützenkontaktfläche auf, wobei das Reibrad im Bereich der Bodenkontaktfläche einen größeren Abrollumfang als im Bereich der Regalstützenkontaktfläche aufweist. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass das jeweilige Reibrad mittels der Bodenkontaktfläche auf einem Untergrund verfahrbar ist, und mittels der Regalstützenkontaktfläche auf der vertikalen Fläche der Regalstütze verfahrbar ist. Hierdurch wird die Regalstützenkontaktfläche nicht durch Fahrten des Shuttles auf dem potenziell verunreinigten Boden beziehungsweise Untergrund unter dem Regal verschmutzt.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Lagersystems umfasst das Shuttle ein zweites Paar an Gegendruckrädern, welches von dem ersten Paar an Gegendruckrädem beabstandet angeordnet ist. Hierdurch wird eine gleichmäßigere Lastverteilung auf den Regalstützen erreicht.
Vorzugsweise sind in der Kletterposition die Reibräder und das erste Paar der Gegendruckräder im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene angeordnet. Hierdurch kann eine besonders hohe Klemmkraft erreicht, und gleichzeitig ein zu hohes, auf die Regalstützen wirkendes Biegemoment verhindert werden.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Lagersystems umfasst das Shuttle eine Gegendruckradschwinge mit einem Schwingendrehpunkt an einem festen Ende der Gegendruckradschwinge, und einem gegenüber dem Schwingendrehpunkt angeordneten freien Ende. Das freie Ende der Gegendruckradschwinge ist vorzugsweise mit einer Federlagerung der Gegendruckradschwinge verbunden, und das erste Paar der Gegendruckräder ist im Bereich des freien Endes der Gegendruckradschwinge angeordnet. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass durch die Federlagerung eine gleichmäßige Klemmkraft Fk der Gegendruckräder bereitgestellt wird. Des Weiteren können hierdurch Unebenheiten entlang der Regalstützen ausgeglichen werden. Vorzugsweise ist zudem das zweite Paar an Gegendruckrädem im Bereich des festen Endes der Gegendruckradschwinge angeordnet. Vorzugsweise entspricht der Querschnitt der Regalstützen zumindest abschnittsweise im Wesentlichen einer T-Form. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass die Regalstützen einfach und kostengünstig gefertigt werden können, und gleichzeitig eine hohe Tragfähigkeit und Verwindungssteifigkeit aufweisen. Zudem wird hierdurch für die Reibräder und die Gegendruckräder in der Kletterposition eine gute Möglichkeit geboten in die Regalstützen klemmend einzugreifen.
Das Lagersystem umfasst vorzugsweise zumindest zwei Shuttles, wobei die Shuttles dazu ausgebildet sind in der Kletterposition an einer Regalstütze gegenüberliegend gleichzeitig dieselbe Regalstütze zumindest abschnittsweise zwischen jeweils zumindest einem Reibrad und zumindest einem Gegendruckrad aufzunehmen, wobei die Shuttles entlang der Regalstütze aneinander vorbeibewegbar sind. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass nebeneinander an dem Regal vertikal verfahrende Shuttles sich nicht gegenseitig blockieren. Dies führt zu einer Erhöhung der Einlager- und Auslagergeschwindigkeit des erfindungsgemäßen Lagersystems.
Das erfindungsgemäße automatisierte Lagersystem, sowie bevorzugte und alternative Ausführungsvarianten von diesem werden in weiterer Folge anhand der Figuren näher erläutert.
Figur la zeigt ein Shuttle des erfindungsgemäßen Lagersystems in einer bevorzugten Ausführungsvariante in einer perspektivischen Ansicht, mit in einer Andockposition angeordneten Gegendruckrädern.
Figur 1b zeigt das Shuttle gemäß Figur la in einer Seitenansicht
Figur 1c zeigt das Shuttle gemäß Figur la in einer Ansicht von oben.
Figur 2a zeigt das Shuttle des erfindungsgemäßen Lagersystems in einer perspektivischen Ansicht, mit in einer Kletterposition angeordneten Gegendruckrädem.
Figur 2b zeigt das Shuttle gemäß Figur 2a in einer Ansicht von oben.
Figur 3a zeigt das Shuttle des erfindungsgemäßen Lagersystems in einer perspektivischen Ansicht, mit in einer Kletterposition angeordneten Gegendruckrädem, wobei zusätzlich ein Achsabstand zwischen Reibrädern des Shuttles und den Gegendruckrädem reduziert wurde. Figur 3b zeigt das Shuttle gemäß Figur 3a in einer Seitenansicht Figur 3c zeigt das Shuttle gemäß Figur 3a in einer Ansicht von oben.
Figur 4 zeigt eine Detaildarstellung einer Gegendruckradschwinge des Shuttles.
Figur 5 zeigt zwei angrenzend an dieselbe Regalstütze nebeneinander angeordnete Shuttles. Figur 6 zeigt eine Regalstütze des erfindungsgemäßen Lagersystems in einer perspektivischen Ansicht. Figur la zeigt ein Shuttle 1 eines erfindungsgemäßen Lagersystems 2 in einer bevorzugten Ausführungsvariante. Zur umfassenden Darstellung der konstruktiven Details des Shuttles 1 zeigt zudem die Figur 1b das Shuttle gemäß Figur la in einer Seitenansicht und die Figur 1c zeigt das Shuttle 1 gemäß Figur la in einer Draufsicht. Das erfmdungsgemäße Lagersystem 2 umfasst zumindest ein Shuttle 1 zum Transport von in den Figuren nicht dargestellten Lagerhilfsmitteln und zumindest ein, auf einem Untergrund aufgestelltes Regal mit mehreren Regalstützen 3. Figur la zeigt das Shuttle 1 in einer Position auf dem, in den Figuren nicht gesondert dargestellten Untergrund. Das Shuttle 1 ist zum Verfahren auf dem Untergrund und zum vertikalen Erklimmen des Regals an zwei benachbarten Regalstützen 3 mittels eines Reibschlusses ausgebildet. Hierzu weist das Shuttle 1 mehrere Bodenkontakträder 4 zum Verfahren des Shuttles 1 auf dem Untergrund und zwei in einer, in Figur 1c ersichtlichen, Reibradspurweite RS angeordnete motorisch angetriebene Reibräder 5 zum vertikalen Reibradklettem an vertikalen Flächen der zwei benachbarten Regalstützen 3 des Regals auf. Des Weiteren umfasst das Shuttle 1 zumindest ein in den Figuren nicht gesondert dargestelltes Lastaufnahmemittel zur Aufnahme des ebenfalls nicht ersichtlichen Lagerhilfsmittels. Zudem umfasst das Shuttle 1 ein erstes Paar 6 an Gegendruckrädern 7. Die Gegendruckräder 7 sind von einer Shuttlesteuerung des Shuttles 1 zwischen einer in den Figuren la bis 1c dargestellten Andockposition und einer in den Figuren 2a bis 3c ersichtlichen Kletterposition verlagerbar. In dieser Kletterposition ist das Shuttle 2 an die zwei benachbarten Regalstützen 3 gekoppelt, und in der Andockposition ist das Shuttle 1 von den zwei benachbarten Regalstützen 3 gelöst. In der Kletterposition sind die Gegendruckräder 7 zudem in einer Gegendruckradspurweite GS angeordnet, welche im Wesentlichen der Reibradspurweite RS entspricht, wobei in der Kletterposition jeweils eine Regalstütze 3 zumindest abschnittsweise zwischen einem der Reibräder 5 und einem der Gegendruckräder 7 angeordnet ist. Dies ist in den Figuren 2b und 3c ersichtlich. In der Andockposition sind die Gegendruckräder 7, wie in Figur 1c ersichtlich, außer Eingriff mit den Regalstützen 3 positioniert. In der Kletterposition wird durch das Eigengewicht G des Shuttles 1 ermöglicht, dass bei Bereitstellung eines Drehmoments an den Reibrädern 5 welches beispielsweise durch einen Motor des Shuttles 1 erzeugt wird, die Gegendruckräder 7 und die Reibräder 8 durch ein Verkippen des Shuttles 1 gegenüber dem Verlauf der Regalstützen 3 an den vertikalen Flächen der Regalstützen 3 anliegen. Hierdurch wird eine Normalkraft N auf diese vertikalen Flächen erzeugt, wodurch die Reibung der Reibräder 5 an den Regalstützen 3 erhöht wird, und ein Emporklettem und ein kontrollierter Abstieg des Shuttles 1 entlang der Regalstützen 3 ermöglicht wird. Das Eigengewicht G und die Normalkraft N sind in Figur 4 ersichtlich.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfmdungsgemäßen Lagersystems 2 ist die Gegendruckspurweite GS, wie in Figur 1c dargestellt, in der Andockposition der Gegendruckräder 7 kleiner als die Reibradspurweite RS, wodurch ein Einschieben der Gegendruckräder 7 des Shuttles 1 zwischen den benachbarten Regalstützen 3 in das Regal ermöglicht wird. In der Andockposition ist gemäß dieser in Figur 1 dargestellten Ausführungsvariante die Gegendruckspurweite GS kleiner als die Reibradspurweite RS, und in der in Figur 2b und 3b in einer Ansicht von oben dargestellten Kletterposition entspricht die Gegendruckradspurweite GS im Wesentlichen der Reibradspurweite RS. Die Gegendruckradspurweite GS ist gemäß dieser Ausführungsvariante somit variierbar. Hierdurch kann das Shuttle 1 mit den, in der Andockposition befindlichen Gegendruckrädem 7 zwischen die beiden benachbarten Regalstützen 3 positioniert werden. Die Reibradspurweite RS entspricht zudem vorzugsweise im Wesentlichen einem Abstand der zwei benachbarten Regalstützen 3 zueinander, sodass die Reibräder 5 beim Reibradklettern an den vertikalen Flächen der zwei benachbarten Regalstützen 3 des Regals anliegen. Gemäß einer in den Figuren nicht dargestellten, alternativen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Lagersystems 2 sind die Gegendruckräder 7 schwenkbar gelagert, und die Shuttlesteuerung ist dazu ausgebildet, die Gegendruckräder 7 von der Andockposition in die Kletterposition und von der Kletterposition in die Andockposition zu verlagern. Hierdurch wird ebenfalls erreicht, dass jeweils eine Regalstütze 3 zumindest abschnittsweise zwischen einem der Reibräder 5 und einem der Gegendruckräder 7 angeordnet ist.
Vorzugsweise sind die zwei Reibräder 5 durch zwei der mehreren Bodenkontakträder 4 des Shuttles gebildet. Hierdurch kommt den zwei Bodenkontakträdern 4 eine Doppelfunktion als Bodenkontaktrad 4 und Reibrad 5 zu, wodurch die Anzahl der notwendigen Komponenten des Shuttles 1 reduziert wird.
Wie in den Figuren 3a bis 3c dargestellt, sind die Reibräder 5 vorzugsweise verstellbar gelagert, und die Shuttlesteuerung ist dazu ausgebildet, bei in ihre Kletterposition verstellten Gegendruckrädem 7 einen Achsabstand A zwischen den Reibrädern 5 und den Gegendruckrädem 7 zu reduzieren, die Reibräder 5 an die zwei benachbarten Regalstützen 3 anzudrücken, und die zwei benachbarten Regalstützen 3 jeweils zumindest abschnittsweise zwischen einem der Reibräder 5 und einem der Gegendruckräder 7 einzuklemmen. Dieser Zustand ist in Figur 3c gut ersichtlich, wobei hierbei ein Abschnitt der Regalstützen 3, von den Gegendruckrädern 7 und den Reibrädern 5 eingeklemmt wird. Die Verstellbarkeit der Reibräder 5 wird vorzugsweise mittels einer Exzentermechanik 11 gewährleistet, an welcher das jeweilige Reibrad befestigt ist. Die Verstellbarkeit der Reibräder 5 stellt en Vorteil bereit, dass eine hohe, auf die Regalstützen 3 wirkende, in Figur 4 ersichtliche, Klemmkraft Fk mittels der Reibräder 5 und dem ersten Paar 6 an Gegendruckrädem 7 erreicht werden kann, wodurch auch hohe Lasten durch das Shuttle 1 transportiert werden können.
Gemäß einer in den Figuren nicht ersichtlichen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Lagersystems 2 sind die Gegendruckräder 7 verstellbar gelagert, und die Shuttlesteuerung ist dazu ausgebildet, bei in ihre Kletterposition verstellten Gegendruckrädern 7 einen Achsabstand A zwischen den Reibrädern 5 und den Gegendruckrädern 7 zu reduzieren, und die Gegendruckräder 7 an die zwei benachbarten Regal stützen 3 anzudrücken, und die zwei benachbarten Regalstützen 3 jeweils zumindest abschnittsweise zwischen einem der Reibräder 5 und einem der Gegendruckräder 7 einzuklemmen. Durch diese Klemmethoden wird ein simples und robustes Klemmsystem bereitgestellt, welches mit herkömmlichen, simpel und kostengünstig beispielsweise aus Metallblechen konstruierten Regalstützen 3 arbeitet, wodurch die Herstellungs- und Betriebskosten des erfindungsgemäßen Lagersystems 2 reduziert werden.
Vorzugsweise sind die Reibräder 5 verstellbar gelagert, und die Shuttlesteuerung ist zudem dazu ausgebildet, bei in ihre Andockposition verstellten Gegendruckrädem 7 die Reibräder 5 von den Regalstützen 3 abzuheben. Gemäß einer in den Figuren nicht dargestellten, alternativen Ausführungsvariante sind die Gegendruckräder 7 verstellbar gelagert, und die Shuttlesteuerung ist dazu ausgebildet, bei in ihre Andockposition verstellten Gegendruckrädem 7 die Gegendruckräder 7 von den Regalstützen 3 abzuheben. Hierdurch werden simple und rasche Auskoppelmechaniken bereitgestellt.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Lagersystems 2 weist jedes der Reibräder 5 eine Bodenkontaktfläche und eine Regalstützenkontaktfläche auf, wobei das Reibrad 5 im Bereich der Bodenkontaktfläche einen größeren Abrollumfang als im Bereich der Regalstützenkontaktfläche aufweist. Dies ist in den Figuren nicht ersichtlich. Hierdurch kann das Shuttle 1 auf der Bodenkontaktfläche der Reibräder 5 auf dem Untergrund fahren, während die Regalstützenkontaktfläche beim Reibradklettem entlang der Regalstützen 3 an der jeweiligen vertikalen Fläche der zwei benachbarten Regalstützen 3 des Regals anliegt. Hierdurch werden Verunreinigungen der Regalstützenkontaktfläche vermieden, wodurch verlässlich eine konstant hohe Haftreibung zwischen der Regalstütze 3 und dem Reibrad 5 erreicht werden kann.
Wie in den Figuren ersichtlich, weist das Shuttle 1 in der bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Lagersystems 2 ein zweites Paar 8 an Gegendruckrädem 7 auf, welches von dem ersten Paar 6 an Gegendruckrädern 7 beabstandet angeordnet ist. Hierdurch wird eine zusätzliche Abstützung des Shuttles 1 an den Regalstützen 3 bereitgestellt. Wie in den Figuren ersichtlich, sind in der Kletterposition die Reibräder 5 und das erste Paar der Gegendruckräder 7 im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet. Hierdurch wird vermieden, dass bei einer hohen Klemmkraft eine Verformung der Regalstützen 3 auftritt.
Vorzugsweise umfasst das Shuttle 1 eine Gegendruckradschwinge 9 mit einem Schwingendrehpunkt an einem festen Ende 12 der Gegendruckradschwinge 9, und einem gegenüber dem Schwingendrehpunkt angeordneten freien Ende 13. Die Gegendruckradschwinge 9 ist in Figur 4 im Detail dargestellt. Das freie Ende 13 der Gegendruckradschwinge 9 ist mit einer Federlagerung 14 der Gegendruckradschwinge 9 verbunden, und das erste Paar 6 der Gegendruckräder 7 ist im Bereich des freien Endes 13 der Gegendruckradschwinge 9 angeordnet. Hierdurch wird eine gleichmäßige Klemmkraft zwischen dem ersten Paar 6 an Gegendruckrädem 7 und den Reibrädern 5 bereitgestellt. Wie Figur 4 ersichtlich, ist das zweite Paar 8 an Gegendruckrädem 7 vorzugsweise im Bereich des festen Endes 12 der Gegendruckradschwinge 9 angeordnet. Hierdurch wird eine Hebelwirkung durch das Gewicht des Shuttles 1 erzeugt, welche das zweite Paar 8 an Gegendruckrädem 7 an die Regalstützen 3 anpresst.
Wie in Figur 4 ersichtlich, ist das zweite Paar 8 an Gegendruckrädem 7 vorzugsweise um einen Abstand y oberhalb des ersten Paares 6 positioniert, wodurch der der um einen Abstand x auskragende Schwerpunkt S des Shuttles 1 in dem die Gewichtskraft G wirkt, gemäß Hebelgesetz die Normalkraft N der Reibräder 5 auf die Regalstützen 3 um die Hebelkraft Fh erhöht:
Fh = G * x / y N = Fk + Fh
Vorzugsweise weist der Querschnitt der Regalstützen 3 einen Abschnitt auf, welcher im Wesentlichen einer T-Form entspricht. Dies ist beispielsweise in den Figuren la, 1c, 3a und 3c ersichtlich. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass die Regalstützen 3 einfach und kostengünstig gefertigt werden können, und gleichzeitig eine hohe Tragfähigkeit und Verwindungssteifigkeit aufweisen. Zudem wird hierdurch für die Reibräder 5 und die Gegendruckräder 7 in der Kletterposition eine gute Möglichkeit geboten in die Regalstützen 3 klemmend einzugreifen. Der T-förmige Abschnitt des Querschnitts der Regalstützen 3 wird vorzugsweise durch eine mehrteilige Konstruktion der Regalstützen 3 realisiert. Beispielsweise weisen die Regalstützen 3 des erfindungsgemäßen Lagersystems 2 in der bevorzugten, in Figur 6 dargestellten Ausführungsvariante ein Basisprofil 31 auf, an welchem zwei an ihrer im Querschnitt gesehenen Längsseite aneinanderlegend angeordnete C-Profile 32 derart befestigt werden, sodass eine im Querschnitt der C-Profile 32 gesehene Basisseite der C-Profile 32 an dem Grundprofil 31 anliegt. Der T-förmige Abschnitt des Querschnitts der Regal stützen 3 wird somit durch einen, dem Grundprofil 31 gegenüberliegend angeordneten Abschnitt der C-Profile 32 gebildet.
Wie in Figur 5 ersichtlich, umfasst das erfindungsgemäße Lagersystem 2 vorzugsweise zumindest zwei Shuttles 1, wobei die Shuttles 1 dazu ausgebildet sind in der Kletterposition an einer Regalstütze 3 gegenüberliegend gleichzeitig dieselbe Regalstütze 3 zumindest abschnittsweise zwischen jeweils zumindest einem Reibrad 5 und zumindest einem Gegendruckrad 7 aufzunehmen, wobei die Shuttles 1 entlang der Regalstütze 3 aneinander vorbeibewegbar sind. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass nebeneinander an dem Regal vertikal verfahrende Shuttles 1 sich nicht gegenseitig blockieren. Dies führt zu einer Erhöhung der Einlager- und Auslagergeschwindigkeit des erfindungsgemäßen Lagersystems 2. Beispielsweise können die Shuttles 1, wie in Figur 5 ersichtlich, jeweils einen Abschnitt der gemeinsamen Regalstütze 3 zwischen jeweils einem ihrer Reibräder 5 und einem ihrer Gegendruckräder 7 klemmen, und kletternd aneinander vorbeibewegt werden. Dieser Abschnitt ist vorzugsweise im Querschnitt der Regalstütze gesehen T-förmig ausgebildet.
In dem erfindungsgemäßen Lagersystem 1, sowie auch in Lagersystemen gemäß dem Stand der Technik kann die Lagergeschwindigkeit durch ein Verfahren zum Einlagem und/oder Auslagern von Waren in oder aus einem Lagerplatz eines Lagersystems 2 erhöht werden, wobei das Lagersystem 2 ein, auf einem Untergrund aufgestelltes Regal mit mehreren Regalstützen 3, und zumindest zwei Shuttles 1 umfasst. Das Verfahren kann beispielhaft folgendermaßen beschrieben werden.
Verfahren zum Einlagem und/oder Auslagern von Waren in oder aus einem Lagerplatz eines Lagersystems 2, wobei das Lagersystem 2 ein, auf einem Untergrund aufgestelltes Regal mit mehreren Regalstützen 3, und zumindest zwei Shuttles 1 umfasst, wobei jedes der Shuttles 1 an vertikalen Flächen von zwei benachbarten Regalstützen 3 des Regals vertikal verfahrbar ist, umfassend die Schritte:
Vertikales Reibradklettern des jeweiligen Shuttles 1 entlang der zwei benachbarten Regal stützen 3 des Regals, und
Aneinander vorbeibewegen von zwei, an einer Regalstütze 3 gegenüberliegend angeordneten Shuttles 1 im Zuge des vertikalen Reibradklettems der Shuttles 1.
Durch dieses Verfahren wird der Vorteil erreicht, dass die Shuttles 1 beliebige benachbarte Regal stützen 3 verwenden können, um das Regal zu erklimmen, ohne dass darauf Rücksicht genommen werden muss, ob bereits ein anderes Shuttle 1 an diese Regalstützen 3 angrenzend ebenfalls das Regal erklimmt oder an diesem herabsteigt. Hierdurch wird die Einlager- und Auslagergeschwindigkeit im Vergleich zu Verfahren gemäß dem Stand der Technik wesentlich erhöht.

Claims

Patentansprüche:
1. Automatisiertes Lagersystem (2) mit zumindest einem Shuttle (1) zum Transport von Lagerhilfsmitteln und zumindest einem, auf einem Untergrund aufgestellten Regal mit mehreren Regalstützen (3), wobei das Shuttle (1) zum Verfahren auf dem Untergrund und zum vertikalen Erklimmen des Regals an zwei benachbarten Regalstützen (3) mittels eines Reibschlusses ausgebildet ist, und folgende Merkmale aufweist:
Mehrere Bodenkontakträder (4) zum Verfahren des Shuttles (1) auf dem Untergrund; Zumindest ein Lastaufnahmemittel (L) zur Aufnahme des Lagerhilfsmittels;
Zwei in einer Reibradspurweite angeordnete motorisch angetriebene Reibräder (5) zum vertikalen Reibradklettern an vertikalen Flächen der zwei benachbarten Regalstützen (3) des Regals; und ein erstes Paar (6) an Gegendruckrädern (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckräder (7) von einer Shuttlesteuerung des Shuttles (1) zwischen einer Andockposition und einer Kletterposition verlagerbar sind, und in der Kletterposition das Shuttle (1) an die zwei benachbarten Regalstützen (3) gekoppelt, und in der Andockposition das Shuttle (1) von den zwei benachbarten Regalstützen (3) gelöst ist, wobei in der Kletterposition die Gegendruckräder (7) in einer Gegendruckradspurweite angeordnet sind, welche im Wesentlichen der Reibradspurweite entspricht, und jeweils eine Regalstütze (3) zumindest abschnittsweise zwischen einem der Reibräder (5) und einem der Gegendruckräder (7) angeordnet ist, und wobei in der Andockposition die Gegendruckräder (7) außer Eingriff mit den Regalstützen (3) positioniert sind.
2. Automatisiertes Lagersystem (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckspurweite der Gegendruckräder (7) in der Andockposition kleiner als die Reibradspurweite ist, und ein Einschieben der Gegendruckräder (7) des Shuttles (1) zwischen den benachbarten Regalstützen (3) in das Regal ermöglicht.
3. Automatisiertes Lagersystem (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckräder (7) schwenkbar gelagert sind, und die Shuttlesteuerung dazu ausgebildet ist, die Gegendruckräder (7) von der Andockposition in die Kletterposition und von der Kletterposition in die Andockposition zu verschwenken.
4. Automatisiertes Lagersystem (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Reibräder (5) durch zwei der mehreren Bodenkontakträder (4) des Shuttles (1) gebildet sind.
5. Automatisiertes Lagersystem (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibräder (5) verstellbar gelagert sind, und dass die Shuttlesteuerung dazu ausgebildet ist, bei in die Kletterposition verstellten Gegendruckrädem (7) einen Achsabstand (A) zwischen den Reibrädern (5) und den Gegendruckrädern (7) zu reduzieren, die Reibräder (5) an die zwei benachbarten Regalstützen (3) anzudrücken, und die zwei benachbarten Regalstützen (3) jeweils zumindest abschnittsweise zwischen einem der Reibräder (5) und einem der Gegendruckräder (7) einzuklemmen.
6. Automatisiertes Lagersystem (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibräder (5) verstellbar gelagert sind, und dass die Shuttlesteuerung dazu ausgebildet ist, bei in ihre Andockposition verstellten Gegendruckrädern (7) die Reibräder (5) von den Regalstützen (3) abzuheben.
7. Automatisiertes Lagersystem (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckräder (7) verstellbar gelagert sind, und dass die Shuttlesteuerung dazu ausgebildet ist, bei in ihre Kletterposition verstellten Gegendruckrädern (7) einen Achsabstand (A) zwischen den Reibrädern (5) und den Gegendruckrädern (7) zu reduzieren, und die Gegendruckräder (7) an die zwei benachbarten Regalstützen (3) anzudrücken, und die zwei benachbarten Regalstützen (3) jeweils zumindest abschnittsweise zwischen einem der Reibräder (5) und einem der Gegendruckräder (7) einzuklemmen.
8. Automatisiertes Lagersystem (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckräder (7) verstellbar gelagert sind, und dass die Shuttlesteuerung dazu ausgebildet ist, bei in ihre Andockposition verstellten Gegendruckrädem (7) die Gegendruckräder (7) von den Regalstützen (3) abzuheben.
9. Automatisiertes Lagersystem (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Reibräder (5) eine Bodenkontaktfläche und eine Regalstützenkontaktfläche aufweist, wobei das Reibrad (5) im Bereich der Bodenkontaktfläche einen größeren Abrollumfang als im Bereich der
Regal stützenkontaktfläche aufwei st.
10. Automatisiertes Lagersystem (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Shuttle (1) ein zweites Paar (8) an Gegendruckrädern (7) umfasst, welches von dem ersten Paar (6) an Gegendruckrädern (7) beabstandet angeordnet ist.
11. Automatisiertes Lagersystem (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kletterposition die Reibräder (5) und das erste Paar (6) der Gegendruckräder (7) im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene angeordnet sind.
12. Automatisiertes Lagersystem (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Shuttle (1) eine Gegendruckradschwinge (9) mit einem Schwingendrehpunkt an einem festen Ende (12) der Gegendruckradschwinge (9), und einem gegenüber dem Schwingendrehpunkt angeordneten freien Ende (13) umfasst, wobei das freie Ende (13) der Gegendruckradschwinge (9) mit einer Federlagerung (14) der Gegendruckradschwinge (9) verbunden ist, und das erste Paar (6) der Gegendruckräder (7) im Bereich des freien Endes (13) der Gegendruckradschwinge (9) angeordnet ist.
13. Automatisiertes Lagersystem (2) gemäß den Ansprüchen 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Paar (8) an Gegendruckrädem (7) im Bereich des festen Endes der Gegendruckradschwinge (9) angeordnet ist.
14. Automatisiertes Lagersystem (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querschnitt der Regalstützen (3) zumindest abschnittsweise einer T- Form entspricht.
15. Automatisiertes Lagersystem (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagersystem (2) zumindest zwei Shuttles (1) aufweist, wobei die Shuttles (1) dazu ausgebildet sind in der Kletterposition an einer Regalstütze (3) gegenüberliegend gleichzeitig dieselbe Regalstütze (3) zumindest abschnittsweise zwischen jeweils zumindest einem Reibrad (5) und zumindest einem Gegendruckrad (7) aufzunehmen, wobei die Shuttles (2) entlang der Regalstütze (3) aneinander vorbeibewegbar sind.
PCT/AT2023/060283 2022-10-06 2023-08-21 Automatisiertes lagersystem mit einem shuttle zum transport von lagerhilfsmitteln WO2024073784A1 (de)

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