Flurförderwagen mit integrierter Entpannungsvorrichtung

Abstract

 Dieser Flurförderwagen besteht aus einem, eine höhenver­stellbare Plattform (11) tragenden Stützkörper (3), der beidseits über je ein Quergelenk (16, 16′) von je einer Fahrzelle (2, 2′) getragen und geführt ist. Dabei ist die Breite (19) von Stützkörper (3) und Plattform (11) kleiner als die Breite (18) der Fahrzellen (2, 2′). Mit dieser Taillierung des Flurförderwagens wird erreicht, dass trotz guter Fahrzeugseitenstabilität der volle Plattformbereich (11) von den beiden Fahrzeuglängsseiten (12, 13) aus manuell erreichbar ist. Zusätzlich wird die Torsionsweichheit des Stützkörpers so erhöht, dass sie in Verbindung mit den Quergelenken (16, 16′) auch bei unebe­ner Fahrbahn ausreichende Bodenhaftung aller Antriebs- ­und Stützräder (R_A, R_A′, R_S1, R_S2, R_S1′ und R_S2′) gewähr­leistet. Der Flurförderwagen besitzt eine Entpannungs­vorrichtung, so dass er bei bis zu zwei blockierten Antriebs- und Stützrädern (R_A, R_A′, R_S1, R_S2, R_S1′, R_S2′ ohne fremde Hilfe behelfsmässig verfahren werden kann. Hiezu werden die Fahrzellen (3, 3′) einzeln oder in Kombi­nation mittels je eines Spindeltriebes (17, 17′) um die funktionstüchtigen Antriebs- und Stützräder gekippt, bis die blockierten Räder bodenfrei sind und den Flurförder­wagen frei geben. Taillierung und autonome Entpannung ermöglichen seinen Einsatz in flexiblen Montageanlagen, insbesondere in der Automobilindustrie.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Flur­förderwagen mit integrierter Entpannungsvorrichtung, insbesondere zur selbsttätigen Führung entlang einer Leitlinie, bestehend aus einem, eine höhenverstellbare Plattform aufweisenden Stützkörper, beiderends getragen und geführt von je einer Fahrzelle mit gelenktem und gebremstem Antriebsrad, sowie selbstlenkenden, nachlaufen­den Stützrädern und weiter enthaltend Einrichtungen zur Aufnahme, Verarbeitung und Abgabe von Signalen bezüglich einer, dieselben entlang der Fahrbahn übertragenden Vorrichtung, zur Steuerung des Fahrzeuges.

[0002] Solche Flurförderwagen sind allgemein anwendbar, wenn es um die Integration automatischer Transport- und Lager­technik in flexible Montageanlagen und Fertigungssysteme geht, wie z.B. bei der Montage von Aggregaten in der Automobil- und Elektronikindustrie und der Fertigung von breiten Produktesortimenten.

[0003] Aus der DE-OS Nr. 2′144′786 ist ein Flurförderzeug, ins­besondere Seitenstapler mit einem höhenverstellbaren Lastträger bekannt, der dazu dient, in den Gängen zwischen Regalen zu fahren und Waren auf- und abzustapeln. Dieses Flurförderzeug besteht aus zwei einzelnen, durch den Lastträger verbundenen Fahrzeugteilen mit je einem Führungsmast, von denen eines in bekannter Weise einen Antriebsmotor und einen Fahrerplatz aufweist. Eine beson­dere Querverbindung zwischen den beiden Fahrzeugteilen entfällt somit. Die Verbindung zwischen Lastträger und Führungsmasten erfolgt über mit ihrer Achse etwa quer zu einer Verbindungslinie der Fahrteile liegende Rollen und entsprechende Schienen, wobei Seitenanschläge für den Lastträger vorgesehen sind. Um möglichst wenig Spiel zwischen den Fahrteilen zuzulassen, werden zweckmässig Doppelrollen und Zentralschienen zur Verbindung zwischen den Führungsmasten und dem Lastträger verwendet. Der Last­träger ist teleskopartig aufgebaut, wobei insbesondere jedes Teleskopteil als Verbindungsglied ausgebildet und angeordent ist.

[0004] Obwohl bei einem derart gestaltenen Flurförderzeug durch die Last in Fahrtrichtung kein Kippmoment erzeugt wird, haftet ihm doch der Nachteil an, dass bei unebener Fahr­bahn die Bodenhaftung wenigstens eines, insbesondere lenkbaren Antriebsrades vermindert sein kann. Die zur Überwindung von Bodenunebenheiten zwischen den beiden Fahrzeugteilen bestehende Bewegungsmöglichkeit in verti­ kaler Richtung ist baulich aufwendig und neigt bei un­gleicher Abnützung der Lauf- und Antriebsräder oder bei Bodenschrägwelligkeit, insbesondere bei voll ausgefahrenem Lastträger, zum Verklemmen. Im weiteren sind die beiden Fahrzeugteile einzig durch den höhenverstellbaren Last­träger verbunden, so dass auch keine Möglichkeit besteht, die Rahmenkonstruktion des Fahrzeuges so abzustimmen, dass sie einerseits im Hinblick auf die gewünschte Kippstabili­tät ausreichend steif, andererseits elastisch insoweit verformbar ist, dass allen Rollen bzw. Rädern bleibender Bodenkontakt verschafft wird.
Als nachteilig hat sich auch erwiesen, dass dieses Flur­förderzeug keine integrierte Entpannungsvorrichtung be­sitzt und deshalb bei z.B. einem blockierten Antriebsrad nur mit Hilfe eines speziell hiefür vorgesehenen Ent­pannungsfahrzeuges aus den Regalgängen gezogen werden kann. Der Einsatz dieses Flurförderzeuges ist demnach auf jene Fälle beschränkt, wo der ungehinderte Zugang eines Entpannungsfahrzeuges jederzeit gewährleistet ist. Es entfallen somit die meisten Anwendungen in flexiblen Montageanlagen und Fertigungssystemen, da dort ein Ent­pannungsfahrzeug aus baulichen Gründen oft nicht rasch genug oder überhaupt nicht zum Flurförderzeug gebracht werden kann und deshalb bezüglich Entpannung vollständige Autonomie des Flurförderzeuges gefordert ist.

[0005] Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

[0006] Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flurförderwagen so zu gestalten, dass seine, die Seitenstabilität bestim­mende Spurweite, sowie die Breite seiner höhenverstell­baren Plattform unabhängig voneinander festlegbar sind. Im weiteren sollen alle Laufräder bei Normalfahrt, unab­hängig von Bodenunebenheiten, ausreichende Bodenhaftung aufweisen und bei Defekt, zur Entpannung des Flurförder­wagens, einzeln oder in Kombination vollständig bodenfrei gemacht werden können. Diese Aufgabe wird mit der in den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruches beschriebenen Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiter­bildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0007] Die Erfindung ist im folgenden anhand der Beschreibung sowie der Zeichnung in ihrer Anwendung als fahrbare Arbeitsplattform in flexiblen Montageanlagen näher erläutert, doch ist die hier gezeigte Einrichtung allge­mein in der automatischen Transport- und Lagertechnik anwendbar, wie z.B. für den fehlerfreien Zugriff zur eingelagerten Ware und den Transport von Paletten im Verteil- und Kommissionierbereich sowie für die Ver­knüpfung von Lager und Maschinenzentren in flexiblen Fertigungssystemen.

[0008] In der lediglich dieses Anwendungsbeispiel der Erfindung darstellenden Zeichnung zeigen:

Fig. 1 schematisch, eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemässen Flurförderwagens mit Taillierung und Entpannungsvorrichtung,

Fig. 2a im Aufriss eine Darstellung der konstruktiven Ausbildung sowie der Funktion der Entpannungs­vorrichtung mit der Zug-Stossspindel in Mittelstellung,

Fig. 2b eine Darstellung gemäss Fig. 2a, aber mit der Zug-Stossspindel in Zugstellung,

Fig. 2c eine Darstellung gemäss Fig. 2a, aber mit der Zug-Stossspindel in Stossstellung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung möglicher Störfälle mit den entsprechenden Entpannungsmöglichkeiten.

[0009] Fig. 1 zeigt schematisch eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemässen Flurförderwagens, wie er zur selbst­tätigen Führung entlang der Leitlinie 1 vorgesehen ist, bestehend aus zwei separaten Fahrzellen 2, 2′, die spie­gelsymmetrisch mit einem lastaufnehmenden Stützkörper 3 verbunden sind. Jede Fahrzelle 2, 2′, enthält im wesent­lichen: ein lenkbares Antriebsrad R_A bzw. R_A′ mit Fahr- ­und Lenkservo, zwei nachlaufende Stützräder R_S1, R_S2 bzw. R_S1′, R_S2′, sowie in Fig. 1 nicht dargestellt, Sicherheitsvorrichtungen und einen Fahrzellen-Mikrocom­puter zur Steuerung und Uberwachung von Fahrgeschwindig­keit und Lenkwinkel. Alle drei Räder sind jeweils um eine vertikal verlaufende Lenkachse 4, 5, 6 bzw. 4′, 5′, 6′ verschwenkbar an der Unterseite des Flurförderwagens horizontalachsig in zugeordneten Radlagern bzw. Aufhängun­gen drehbar gelagert. Von den im gegenseitigen Abstand angeordneten Lenkachsen 4, 5, 6 bzw. 4′, 5′, 6′ verlaufen die Lenkachsen 4 bzw. 4′ durch die Drehachsen 7 bzw. 7′ der zugeordneten Antriebsräder R_A bzw. R_A′, während die Stützräder R_S1, R_S2 bzw. R_S1′, R_S2′ selbstlenkend mit abständlich von den Drehachsen 8, 9 bzw. 8′, 9′ verlaufen­den Lenkachsen 5, 6 bzw. 5′, 6′ ausgebildet sind. Die Antriebsräder R_A, R_A′ sind mittels einer Antriebs- und Lenksteuerung um die zugeordneten Lenkachsen 4 bzw. 4′ motorisch verschwenkbar und um die Drehachsen 7 bzw. 7′ motorisch antreibbar. Der von den beiden Fahrzellen 2, 2′ getragene und geführte Stützkörper 3 besitzt eine höhenverstellbare Plattform 11, die von den beiden Fahrzeuglängsseiten 12, 13 erreichbar ist und z.B. als entlang einer Montagestrasse verschiebbare Montageplatt­form zum Zusammenbau von Kraftfahrzeugen verwendet werden kann.

[0010] Die Verbindung der beiden Fahrzellen 2, 2′ mit dem Stütz­körper 3 erfolgt beidseits durch je ein quer zur Fahrzeug­längsmittelachse 15 verlaufendes Drehgelenk 16, 16′ und eine in Fig. 2 später noch näher zu erläuternde Zug-Stoss­spindel 17, 17′. Die beiden Drehgelenke 16, 16′ sind im unteren Bereich des Flurförderwagens, in Fahrtrichtung zwischen den zugehörigen Antriebsrädern R_A bzw. R_A′ und den zugehörigen Stützrädern R_S1, R_S2 bzw. R_S1′, R_S2′ angebracht. Die Abmessungen der Fahrzellen 2, 2′ und des Stützkörpers 3 in Fahrzeugquerrichtung, d.h. deren Breiten, sind mit 18 bzw. 19 bezeichnet, wobei die Breite 18 der Fahrzellen 2, 2′ deren grösstmögliche Spurbreite bestimmt. Im vorliegenden Beispiel sind die höhenverstell­bare Plattform 11 und der Stützkörper 3 gleich breit und schmäler als die beiden Fahrzellen 2, 2′ ausgebildet. Die sich daraus ergebende Taillierung des Flurförderwagens ist wesentliches Merkmal der Erfindung.

[0011] Mittels des Spindeltriebes 17, 17′ sind die beiden Fahr­zellen 2, 2′ um die entsprechenden Achsen 20, 20′ der Quergelenke 16, 16′ unabhängig voneinander, gegenüber dem Stützkörper 3 in beiden Drehrichtungen auslenkbar. Die Auslenkung der beiden Fahrzellen 2, 2′ um die Quer­gelenke 16, 16′ dient der Entpannung des Flurförderwagens z.B. bei blockierten Antriebs- und Stützrädern R_A, R_A′. R_S1, R_S2, R_S1′, R_S2′, und ist in Fig. 2 näher erläutert.

[0012] In Fig. 2a befindet sich der Flurförderwagen in normaler Fahrstellung, weshalb die Entpannungsvorrichtung nicht aktiviert ist. Sie besteht aus zwei Vierkant-Hohlprofilen 23, 24, die über den Spindeltrieb 17 in vertikaler Richtung drehfest gegeneinander verschiebbar sind. Das mit der Spindelmutter im Eingriff stehende Vierkant-Hohlprofil 23 ist stützkörperseitig fest mit der Fahrzelle 2 verbunden, während das mit der Zug-Stossspindel verbundene Vierkant-­Hohlprofil 24 mit seinen Anschlägen 25, 26 am Dorn 27 des Stützkörpers 3 zur Anlage kommen kann. In Fig. 2a befindet sich der Spindeltrieb 17 in Mittelstellung, so dass zwischen den Anschlägen 25, 26 und dem Dorn 27 ein oberes Spiel 28 und ein unteres Spiel 29 besteht.

[0013] Die Fig. 2b und 2c zeigen den Flurförderwagen in Ent­pannungsstellung mit in beiden Fällen aktivierter Entpannungsvorrichtung.

[0014] In Fig. 2b befindet sich die Zug-Stossspindel in Zug­stellung, so dass der Anschlag 26 gegen den Dorn 27 zur Anlage kommt. Dadurch ist die Fahrzelle 2 im Uhrzeiger­sinn um das Quergelenk 16 gegen den Stützkörper 3 ausge­lenkt und auf den Stützrädern R_S1, R_S2 um den Winkel 30 gegen die Fahrbahn gekippt. Dadurch ist das Antriebsrad R_A um die Distanz 31 vom Boden abgehoben.

[0015] Fig. 2c zeigt die Zug-Stossspindel in Stossstellung, weshalb der Anschlag 25 auf dem Dorn 27 aufliegt. In diesem Falle ist die Fahrzelle 2 im Gegenuhrzeigersinn um das Quergelenk 16 gegen den Stützkörper 3 ausgelenkt und auf dem Antriebsrad R_A um den Winkel 32 gegen die Fahrbahn gekippt. Die beiden Stützräder R_S1 und R_S2 sind dabei um die Distanz 33 vom Boden abgehoben.

[0016] In Fig. 3 sind fünf Störfälle dargestellt, wie sie sich bei Defekt oder Blockierung der Antriebs- und Stützräder R_A, R_A′, R_S1, R_S2, R_S1′, R_S2′, ergeben. In den Störfällen I und II ist das Antriebsrad R_A bzw. R_A′ blockiert. In beiden Fällen ist mittels der Entpannungsvorrichtung das blockierte Antriebsrad bodenfrei gemacht. Der Flurförder­wagen ist dann auf den Stützrädern R_S1, R_S2, R_S1′, R_S2′ und dem funktionstüchtigen Antriebsrad R_A bzw. R_A′ motorisch verfahrbar. Der Störfall III beinhaltet die Situtation, dass beide Antriebsräder R_A, R_A′ gleichzeitig blockiert sind, z.B. bei Ausfall des Batteriesatzes. Zur Entpannung sind beide Antriebsräder R_A, R_A′ mit den entsprechenden Spindeltrieben 17, 17′ gleichzeitig bodenfrei gemacht, so dass der Flurförderwagen auf den Stützrädern R_S1, R_S2, R_S1′, R_S2′ manuell in beliebigen Richtungen verfahren werden kann. Bei den Störfällen IV und V geht es um blockierte Stützräder R_S1, R_S2, R_S1′, R_S2′, welche zur Entpannung paarweise, pro Fahrzelle 2, 2′ bodenfrei gemacht sind. In beiden Fällen ist der Flur­förderwagen auf einer funktionstüchtigen Fahrzelle 2, 2′ und dem Antriebsrad R_A, R_A′ der defekten Fahrzelle 2, 2′ motorisch verfahrbar, allerdings mit reduzierter Seiten­stabilität.

Ansprüche

1. Flurförderwagen mit integrierter Entpannungsvorrich­tung, insbesondere zur selbsttätigen Führung entlang einer Leitlinie (1), bestehend aus einem, eine höhen­verstellbare Plattform (11) aufweisenden Stützkörper (3), beiderends getragen und geführt von je einer Fahr­zelle (2, 2′) mit gelenktem und gebremstem Antriebsrad (R_A,R_A′), sowie selbstlenkenden, nachlaufenden Stütz­rädern (R_S1, R_S2, R_S1′, R_S2′) und weiter enthaltend Einrichtungen zur Aufnahme, Verarbeitung und Abgabe von Signalen bezüglich einer, dieselben entlang der Fahrbahn übertragenden Vorrichtung, zur Steuerung des Fahrzeuges,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stützkörper (3) eine geringere Breite aufweist als die beiden Fahrzellen (2, 2′) und an denselben über je ein leichtlösbares Quergelenk (16, 16′) ange­lenkt ist und dass Stützteil (3) und Fahrzellen (2, 2′) durch je einen Spindeltrieb (17, 17′) verbunden sind, wobei sie in dessen Zugstellung um den Winkel +α und in dessen Stossstellung um den Winkel -β gegenseitig ausgelenkt sind und in dessen Mittelstellung im Be­reiche von +α bis -β selbsttätig gegenseitig auslenkbar sind.

2. Flurförderwagen mit integrierter Entpannungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die minimale Breite (18) der Fahrzellen (2, 2′) so festgelegt ist, dass die dynamische Fahrzeugseiten­stabilität auch bei ausgefahrener Plattform (11) und maximaler Fahrzeuggeschwindigkeit gewährleistet ist.

3. Flurförderwagen mit integrierter Entpannungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet
dass die maximale Breite (19) des Stützkörpers (3) so festgelegt ist, dass der volle Bereich der höhenver­stellbaren Plattform (11) von den beiden Fahrzeug-­Längsseiten (12, 13) aus manuell erreichbar ist und die für ausreichende Bodenhaftung aller Räder (R_A, R_A′, R_S1, R_S2, R_S1′ R_S2′) erforderliche Torsionsweichheit des Stützkörpers (3) gewährleistet ist.

4. Flurförderwagen mit integrierter Entpannungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stützkörper (3) und die höhenverstellbare Plattform (11) die gleiche Breite (19) aufweisen.

5. Flurförderwagen mit integrierter Entpannungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet
, dass die Achsen (20, 20′) der Quergelenke (16, 16′) in Fahrzeuglängsrichtung zwischen den Drehachsen (7, 7′) der Antriebsräder (R_A, R_A′) und den Drehachsen (8, 9, 8′, 9′) der nachlaufenden Stützräder (R_S1, R_S2, R_S1′, R_S2′) angeordnet sind.

6. Flurförderwagen mit integrierter Entpannungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei den quer zur Fahrzeuglängsmittelachse (15) verlaufenden Drehgelenken (16, 16′) um virtuelle Drehgelenke handelt.

7. Flurförderwagen mit integrierter Entpannungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet
dass die Quergelenke (16, 16′) in ihren Endauslenkungen +α, -β gegen an den Fahrzellen (2, 2′) angebrachte elastische Begrenzungsanschläge (21, 22) zur Anlage kommen.

8. Flurförderwagen mit integrierter Entpannungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit der selbsttätigen gegenseitigen Auslenkung von Stützkörper (3) und Fahrzellen (2, 2′) im Bereiche von +α bis -β und der Torsionsweichheit des Stützkörpers (3) auch bei unebener Fahrbahn ausreichende Bodenhaf­tung beider Antriebsräder (R_A, R_A′) und aller Stütz­räder (R_S1, R_S2, R_S1′, R_S2′) gewährleistet ist.

9. Flurförderwagen mit integrierter Entpannungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die grösstmöglichen Auslenkungen +α, -β zwischen den Fahrzellen (2, 2′) und dem Stützkörper (3) so fest­gelegt sind, dass sich daraus bei ebener Fahrbahn für die Antriebsräder (R_A, R_A′) und die Stützräder (R_S1, R_S2, R_S1′, R_S2′,) vollkommene Bodenfreiheit ergibt.

Zeichnung