EINSCHIENENTRANSFERSYSTEM

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Einschienentransfersystem mit mindestens einem an einer Fahrschiene geführten Transportwagen. Die Fahrschiene ist entlang einer Bahnkurve verlegt, die Horizontalabschnitte, Neigungsabschnitte und/oder Hebeabschnitte aufweist. Der Transportwagen hat Räder, von denen mindestens eines über Kraft- oder Formschluss mit der Fahrschiene in Wirkverbindung steht. Das mindestens eine Rad weist einen elektrischen Antrieb auf. Der Antrieb ist für einen Motor- und einen Generatorbetrieb ausgelegt. Der Transportwagen hat einen Energiespeicher, der zum einen durch das im Generatorbetrieb geschaltete Antriebsaggregat auf fallenden Neigungsabschnitten geladen und zum anderen zumindest auf Horizontalabschnitten der Bahnkurve durch das im Motorbetrieb geschaltete Antriebsaggregat entladen wird. Der Transportwagen weist eine Antriebsaggregatregelung, eine Recheneinheit und mindestens einen Sensor auf.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Einschienentransfersystem geschaffen, in dem Transportwagen für Werkstücke so ökonomisch wie möglich Werkstücke oder andere Nutzlasten sicher transportieren.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Einschienentransfersystem mit mindestens einem an einer Fahrschiene geführten und gelagerten Transportwagen.

[0002] Aus der WO 2012/150036 A1 ist ein Laufwagen mit einem Bremsmodul für einen Schwerkrafthängeförderer bekannt. Der zwischen zwei Schienen geführte Laufwagen hat eine Vorderachse, die zwischen den Rädern von einem Gehäuse umgeben ist, in dem ein Bremsmodul angeordnet ist. Im Bremsmodul sitzen zwei miteinander kämmende Zahnräder, von denen eines auf der Vorderachse befestigt ist. Die Zahnräder pumpen als Zahnradpumpe das Hydrauliköl über eine Drosselstelle in einen Kreislauf um. Derartige Bremsmodule können nicht in Laufwagen verwendet werden, die in Reinsträumen oder lebensmittelverarbeitenden Anlagen eingesetzt werden.

[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, ein Einschienentransfersystem für u.a. Gefälle aufweisende Strecken zu schaffen, in dem Transportwagen für Werkstücke so ökonomisch wie möglich Werkstücke oder andere Nutzlasten sicher transportieren.

[0004] Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Dabei ist die Fahrschiene entlang einer Bahnkurve verlegt, die Horizontalabschnitte, Neigungsabschnitte und/oder Hebeabschnitte aufweist. Der Transportwagen hat die Fahrschiene kontaktierende Räder, von denen mindestens eines über Kraft- oder Formschluss mit der Fahrschiene in Wirkverbindung steht. Das mindestens eine Rad weist einen elektrischen Antrieb mit mindestens einem elektrischen Antriebsaggregat auf. Das Antriebsaggregat ist für einen Motor- und einen Generatorbetrieb ausgelegt. Der Transportwagen hat einen Energiespeicher, der zum einen durch das im Generatorbetrieb geschaltete Antriebsaggregat auf fallenden Neigungsabschnitten geladen und zum anderen zumindest auf Horizontalabschnitten der Bahnkurve durch das im Motorbetrieb geschaltete Antriebsaggregat entladen wird. Der Transportwagen weist eine Antriebsaggregatregelung, eine Rechen- und Speichereinheit und mindestens einen Sensor auf.

[0005] Das Einschienentransfersystem hat eine einspurige Fahrschiene. Letztere besteht aus einem Stahl- oder einem Aluminiumprofil, das je nach Aufgabenstellung aus geraden Stücken, aus Bögen, aus Weichen oder aus Kreuzungen zusammengesetzt ist. Ggf. werden die einzelnen Schienenstücke über Dilatationselemente miteinander verbunden, um so die Auswirkung der Schienenwärmedehnung zu vermindern. Je nach Bauart kann die Fahrschiene geeignet sein, Transportwagen zu tragen und zu führen, die oben auf der Fahrschiene aufsitzen oder die unter der Fahrschiene hängen.

[0006] Entlang der Horizontalabschnitte und der Steigungsabschnitte werden die Transportwagen über ihr Antriebsaggregat elektromotorisch angetrieben. Das Antriebsaggregat wird in der Regel aus mitgeführten Energiespeichern mit Energie versorgt. Ggf. oder auch abschnittsweise kann - zur elektrischen Versorgung des Antriebsaggregats - die Fahrschiene mit einer, z.B. eine Niederspannung führenden Stromschiene ausgestattet sein.

[0007] Innerhalb des Einschienentransfersystems wird die potentielle Energie des Transportwagens und der transportierten Werkstücke - beim Eintritt in ein Gefälle des Transportweges - in Teilen des Systems zunächst in kinetische Energie und dadurch zumindest teilweise bis großteils im Antriebsaggregat in elektrische Energie umgewandelt. Dabei wird die Abwärtsfahrt des Werkstücks geregelt oder ungeregelt abgebremst.

[0008] Die Umwandlung in kinetische Energie erfolgt bei dem schienengebundenen Transport in dem Antriebsstrang des das Werkstück tragenden Transportwagens. Dazu weist der Antriebsstrang mindestens ein an der Fahrschiene abrollendes mittels Kraft-, Reib- und/oder Formschluss in Rotation versetztes Transportwagenrad auf. Dieses Rad treibt das hier als Generator verwendete Antriebsaggregat mit ggf. vorgeschaltetem Getriebe an. Der erzeugte Generatorstrom wird dann in einem Energiespeicher gesammelt, um damit den Antrieb des Transportwagens - zumindest auf den Horizontalstrecken unterstützend - anzutreiben. So können die Verweilzeiten in ggf. im Schienenweg eingebauten Ladestationen verkürzt werden.

[0009] In der Regel ist das Einschienentransfersystems ein autark und weitgehend verschleißfrei arbeitendes System.

[0010] Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung mindestens einer schematisch dargestellten Ausführungsform.

Figur 1:

perspektivische Ansicht eines an einer Fahrschiene hängenden Transportwagens;

Figur 2:

perspektivische Ansicht einer Fahrschiene entlang einer geschlossen Bahnkurve;

Figur 3:

wie Figur 2, jedoch entlang einer offenen Bahnkurve;

Figur 4:

vereinfachter Funktionsplan der Regelung des Einschienentransfersystems als Fließbild.

[0011] Die Figur 1 zeigt einen kurzen Abschnitt einer Fahrschiene (10), in der ein z.B. achträdriger Transportwagen eingehängt ist. Nach den Figuren 2 und 3 ist die Fahrschiene (10) jeweils der reale Teil einer geometrischen Bahnkurve (30), die im Wesentlichen - abgesehen von kürzeren Steigungs- oder Gefällestrecken (23, 22) - in mindestes einer horizontalen Ebene (31, 32) liegt.

[0012] Die Fahrschiene (10) ist hier beispielsweise ein I-Profil-Stahlträger nach DIN 1025. Er besteht aus einem untenliegenden Zugflansch (11), einem obenliegenden Druckflansch (13) und einem beide Flansche (11, 13) auf Abstand haltenden Steg (12). Die beiden Flansche (11, 13) sind parallel zueinander ausgerichtet und sind jeweils plattenförmig ausgebildet, so dass die Oberseite und die Unterseite des einzelnen Flansches zueinander in parallelen Ebenen liegen. Der Steg (12) ist senkrecht ausgerichtet und mittig zwischen den beiden Flanschen (11, 13) angeordnet. Die geometrische Mitte des I-Profilquerschnitts (14) wird senkrecht von der Seele (15) der Fahrschiene (10) geschnitten. Die Seele (15) ist dabei Teil einer abstrakten Bahnkurve (30), vgl. Figuren 2 und 3. Bei der Verlegung der Fahrschiene (10) ist der Steg (12) des I-Profils (10) in der Regel vertikal ausgerichtet. Eine Abweichung der Stegneigung von bis zu drei Winkelgraden gegenüber der Vertikalen ist denkbar.

[0013] Die Figur 2 zeigt eine Fahrschiene (10) eines Einschienentransfersystem, die z.B. in Form eines geschlossenen Ovals verlegt ist, das bereichsweise auf zwei verschiedenen Horizontalebenen liegt. Das Einschienentransfersystem ist als Hängebahn ausgebildet. Dazu ist die Fahrschiene (10) z.B. mittels vertikal orientierter Tragrohre (26) aufgehängt, wie das beispielhaft für die in der oberen Ebene halbkreisförmig gebogene Fahrschiene (10) dargestellt ist. Die Fahrschiene (10) weist am Druckflansch (13) befestigte Tragrohre (26) auf, die für eine Deckenmontage z.B. mit quadratischem Flansch (27) ausgestattet sind. Die Seele (15) der Tragschiene (10) bildet eine geschlossene Bahnkurve (30) mit stetigen Übergängen zwischen den Bahnkrümmungen im dreidimensionalen Raum.

[0014] Die Seele (15) umfasst bereichsweise im tiefer gelegenen Bereich der Bahnkurve eine untere Ebene (31) und im höher gelegenen Bahnabschnitt eine obere Ebene (31). Zwischen beiden Ebenen (31, 32) befindet sich beispielsweise eine dritte, schiefe Ebene (33) die theoretisch die beiden Ebenen (31, 32) in zwei parallelen Geraden, die quer zum Oval liegen, schneidet. Die schiefe Ebene (33) wird zudem durch zwei z.B. parallele, geradlinige Abschnitte der Seele (15) begrenzt, vgl. Figur 2. Die Flächen zwischen den Ebenen (31, 33) und (33, 32) sind Teile eines Zylindermantels, dessen jeweiliger Bogen tangential in die ihn einschließenden Ebenen (31, 33) und (33, 32) übergeht. Dabei gehen die geraden Abschnitte der Fahrschiene (10) beispielsweise stetig mittels z.B. in Vertikalebenen gelegenen Kreisbogenabschnitten (24) ineinander über.

[0015] Die vordere der beiden entlang der Seele (15) gelegenen Geraden der Ebene (33) stellt nach Figur 3 eine Gefällestrecke (22) dar, während die hinten gelegene Gerade eine Steigungsstrecke (23) ist.

[0016] Die Figur 1 zeigt schematisch einen Transportwagen (60), der auf der Fahrschiene (10) des Einschienentransfersystems geführt bewegt wird. Der Transportwagen (60) besteht im Wesentlichen aus einem Fahrgestell (61) und einer eine Nutzlast (9) aufnehmenden Basisplatte (77). Die Basisplatte (77) ist hier z.B. eine ebene rechteckige, unter der Fahrschiene (10) hängende Platte. An den beiden Längsseiten (78) der Basisplatte (77) sind jeweils zwei nach oben ragende Tragstäbe (79) befestigt.

[0017] Je zwei Tragstäbe (79) einer Längsseite (78) der Basisplatte (77) tragen einen Längsholm (63, 64). Jeder Längsholm (63, 64) lagert vorn und hinten ein Transportwagenrad (67, 78). Die Mittellinien (69) der einzelnen tragenden Transportwagenräder (67, 78) sind im Idealfall senkrecht zum Steg (12) der Fahrschiene (10) ausgerichtet. Die Tragräder (67, 68) stehen auf dem Zugflansch (11) der Fahrschiene (10) auf. Bis auf das in Figur 1 vorn liegende Tragrad, das ein Antriebsrad (68) ist, sind alle Tragräder (67) - z.B. wälzgelagert - auf einer im jeweiligen Längsholm (63, 64) befestigten Tragachse (65) gelagert.

[0018] Auf dem einzelnen Längsholm (63, 64) sind in dem jeweils zwischen den Tragrädern (67, 68) gelegenen Bereich jeweils zwei Abstützräder (73) angeordnet, die zumindest zeitweise bei fahrenden Transportwagen (60) den Steg (12) der Fahrschiene (10) abrollend kontaktieren. Die Mittellinien (74) der Abstützräder (73) sind - zumindest auf einem geraden Abschnitt der Fahrschiene (10) - senkrecht zum Zugflansch (11) der Fahrschiene (10) orientiert. Dazu sitzen die Abstützräder (73) z.B. wälzgelagert auf starren Abstützachsen (72). Letztere werden jeweils von einem zum Steg (12) der Fahrschiene (10) hin ausgerichteten Kragarm (71) getragen. Je zwei Kragarme (71) sind an einem Längsholm (63, 64) befestigt.

[0019] Die Abstützräder (73) sind am Fahrgestell (61) in der Regel so angeordnet, dass der lichte Abstand zweier - durch den Steg (12) getrennter - sich spiegelbildlich gegenüberliegender Abstützräder (73) einige zehntel Millimeter größer ist als die maximale Wandstärke des Stegs (12) der Fahrschiene (10). Folglich liegt der Transportwagen (60) quer zur Fahrtrichtung (5) mit Spiel am Steg (12) an.

[0020] Alternativ können die Abstützräder (73) elastisch vorgespannt am Steg (12) anliegen und so den Transportwagen (60) ohne seitliches Spiel führen. Die elastische Vorspannung kann zum einem durch ein federndes Abstützen der Abstützräder (73) oder eines Teils der Abstützräder am Fahrgestell (61) erfolgen. Zum anderen können die Abstützräder (73) bei starrer Montage am Fahrgestell (61) z.B. aufgrund einer elastischen Bereifung geringfügig vorgespannt am Steg (12) anliegen.

[0021] Nach Figur 1 ist das vorn liegende Antriebsrad (68) mittels einer Antriebswelle (85) im Längsholm (64) gelagert. Die Antriebswelle (85) trägt an ihrem freien Ende ein Antriebswellenzahnrad (84).

[0022] Das Antriebsrad (68) ist somit ein Antriebselement des nachgeschalteten Antriebsaggregats (80).

[0023] Im Ausführungsbeispiel ist parallel zur Antriebswelle (85) oberhalb dieser das Antriebsaggregat (80) am Längsholm (64) gelagert. Auf der Welle des Antriebsaggregats (80) sitzt ein Aggregatezahnrad (83), das mit dem Antriebswellenzahnrad (84) kämmt. Hier ist das Aggregatezahnrad (83) nur beispielhaft größer als das Antriebswellenzahnrad (84). Das Antriebsaggregat (80) und die beiden Zahnräder (83, 84) werden von einem eine Art Gehäuse bildenden Schutzbügel (86) umgeben.

[0024] Das Antriebsaggregat (80) ist beispielsweise mit einem Tachogenerator (82) ausgestattet. Der Tachogenerator erzeugt eine zur Geschwindigkeit weitgehend proportionale Gleichspannung. Diese Spannung repräsentiert dabei einen Geschwindigkeitswert. Anstelle des Tachogenerators kann auch ein Drehmelder, ein inkrementaler Geber oder ein Wechselstromgenerator genutzt werden.

[0025] Benutzen mehrere Transportwagen (60) gleichzeitig die Fahrschiene (10), werden die einzelnen Transportwagen vorn und hinten mit Auffahrpuffern ausgestattet, um einzelne Transportwagen auch im Schiebebetrieb zu verwenden. U.a. für diesen Fall ist es denkbar, das Antriebsaggregat (80) z.B. mittels einer elektromechanischen, einer elektromagnetischen, einer drehzahlabhängigen Viskosekupplung oder dergleichen vom Antriebselement (68) abzukuppeln, um auf diese Weise die Fahrwiderstände des geschobenen Transportwagens (60) zu verringern.

[0026] Um den Transportwagen (60) beispielsweise an Steigungsstrecken (23) ggf. zur Unterstützung des eigenen Antriebs hochschleppen zu können, weist er einen Schleppbügel auf. Letzterer besteht aus einem Schlepparm (75) und einem Schleppbolzen (76). Der Schlepparm (75) ist nach Figur 1 am rechten Längsholm (64) senkrecht nach oben abstehend befestigt. An seinem oberen Ende ist der horizontal ausgerichtete, zylindrisch geformte Schleppbolzen (76) starr angeordnet. Der Schleppbolzen (76) ist dabei senkrecht zur Fahrtrichtung (5) des Transportwagens (10) orientiert.

[0027] Der Schleppbügel (75, 76) wird für einen Schleppaufzug (40) benötigt, wie er parallel zur Steigungsstrecke (23) der Bahnkurve (30) nach Figur 2 dargestellt ist. Dort ist ein Schleppaufzug (40) abgebildet. Der Schleppaufzug (40) besteht im Wesentlichen aus einem angetriebenen Zugmittel (46), das entlang der Fahrschiene (10) im Bereich einer Steigungsstrecke (23) angeordnet ist. Das Zugmittel (46) ist z.B. ein Zahnriemen, ein Flachriemen, ein Keilriemen oder eine Gliederkette, an deren Last- und Leertrum (47,48) jeweils nach außen abstehende Mitnahmestege (49) angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel ist das Zugmittel (46) um eine Antriebsrolle (42) und eine Umlenkrolle (44) geschlungen. Beide Rollen (42, 44) haben den gleichen Durchmesser und liegen in einer Ebene. Die Mittellinien der Rollen (42, 44) sind quer zur Fahrtrichtung (5) des Transportwagens (10) und parallel zum Schleppbolzen (67) des Schleppflügels ausgerichtet. Die Rollen (42, 44) sind - quer zur Fahrtrichtung (5) gesehen - ca. mittig oberhalb des Druckflansches (13) der Fahrschiene (10) positioniert. Der Lasttrum (47) verläuft parallel zum Druckflansch (13). Der Abstand zwischen dem Schleppbolzen (76) und dem Lasttrum (47) ist so gewählt, dass der Lasttrum (47) mit geringem Spiel von z.B. 0,1 bis 0,5 mm auf dem Schleppbolzen (76) aufliegt. Ggf. wird die zum Leertrum (48) hin orientierte Rückseite des Lasttrums (47) entlang einer Gleitschiene geführt, die ein Wegdrücken des Lasttrums (47) nach oben verhindert.

[0028] Die Antriebsrolle (42) sitzt drehfest auf der Getriebewelle eines beispielsweise elektromechanischen Zugmittelantriebs (41), der in einem unteren Flansch (43) gelagert ist. Die Umlenkrolle (44) ist in einem oberen Flansch (45) z.B. wälzgelagert und ggf. parallel zum Druckflansch (13) der Fahrschiene (10) - zum Spannen des Zugmittels (46) - federbelastet verschiebbar angeordnet.

[0029] In einer einfachen Ausführungsvariante erkennt der Schleppaufzug (40) mithilfe spezieller Sensoren das Herannahen des Transportwagens (60), was ein Anfahren des Zugmittels (46) auslöst. Der Transportwagen (60) wird automatisch eingespurt und nach oben gezogen. Sobald der Transportwagen (60) den Bereich des Schleppaufzugs (40) verlassen hat, schaltet der Zugmittelantrieb (41) ebenfalls sensorgesteuert wieder ab.

[0030] Die Figur 3 zeigt eine Führungsschiene (10), die entlang einer quasigeschlossenen Bahnkurve (30) verlegt ist. Bei einer quasigeschlossenen Bahnkurve (30) hat die Führungsschiene (10) keinen Anfang und kein Ende. Allerdings hat sie eine Unstetigkeitsstelle, z.B. in Form eines Aufzugs (50). Zwischen einem ankommenden und einem weiterführenden Schienenabschnitt liegt ein z.B. durch den Aufzug (50) beabstandeter beispielsweise vertikaler Schienenversatz. In Figur 3 ist die obere Ebene (32) nur über eine - im vorderen Bereich gelegene - Gefällestrecke (22) direkt mit der unteren Ebene (31) verbunden. Im räumlich hinten gelegenen Bereich der Bahnkurve (30) liegt die Fahrschiene (10) sowohl in der unteren Ebene (31) als auch in der oberen Ebene (32) vor einer Hubschiene (51) des Aufzugs (50). Die Hubschiene (51), als zentrales Bauteil des Aufzugs (50), ist entlang eines z.B. vertikal orientierten Führungsrahmens (52) zwischen den beiden Ebenen (31, 32) auf- und abbewegbar ist. Die Hubschiene (51) hat das gleiche Querschnittsprofil wie die Fahrschiene (10). Ihre Länge ist im Ausführungsbeispiel so gewählt, dass sie einen Transportwagen (60) aufnehmen kann.

[0031] Auf dem ortsfesten Führungsrahmen des Aufzugs (50) sind zwei zueinander parallele Führungsschienen (53) montiert. Auf diesen Führungsschienen (53) ist ein Führungsschlitten (57) auf- und abfahrbar gelagert. Der Führungsschlitten (57) weist eine - hier nicht dargestellte - Spindelmutter auf. In Letztere ist eine Gewindespindel (55) eingeschraubt, die zwischen den beiden Führungsschienen (57) am Führungsrahmen (52) gelagert ist. Im oberen Bereich des Führungsrahmens (52) ist ein Getriebekasten (54) angeordnet, indem ein auf die Gewindespindel (55) wirkendes Getriebe untergebracht ist. Auf dem Getriebekasten (54) sitzt ein elektromotorischer Hubantrieb (56), der am Getriebe der Gewindespindel (55) angekoppelt ist.

[0032] Anstelle der Kombination aus Elektromotor, Getriebe und Gewindespindel ist auch ein zwischen zwei festen Endpositionen belegbarer pneumatischer oder hydraulischer Hubzylinder denkbar.

[0033] Im Bereich der unteren Ebene (31) ist neben der Fahrschiene (10) vor dem Aufzug (50) ein Stoppsensor (59) angeordnet. Der Stoppsensor (59) kommuniziert mit einem der beiden Sensoren (122) des Transportwagens (60), um den Transportwagen (60) zu stoppen und die Hubschiene (51) - wenn nicht schon geschehen - in die untere Position zu verfahren. Sobald die Hubschiene (51) ihre untere Andockposition erreicht hat, fährt der Transportwagen (60) selbsttätig auf die Hubschiene (51), um sich auf das obere Niveau (32) heben zu lassen.

[0034] In Figur 4 ist ein vereinfachter Funktionsplan der Regelung des Einschienentransfersystems als Fließbild mit graphischen Symbolen dargestellt. Im linken Bereich des Funktionsplans sind die rotierenden Teile des Fahrwerks, also das Antriebsrad (68), das Getriebe (83,84) und das Antriebsaggregat (80) zusammen mit seinem Drehgeber (82) dargestellt.

[0035] Das Antriebsaggregat (80) ist beispielsweise ein Gleichstromantrieb, der ohne Änderung der Verschaltung bedarfsweise als Motor oder als Generator für die Rekuperation arbeitet und somit ein treibendes oder ein bremsendes Drehmoments zur Verfügung stellt. Im Motorbetrieb, z.B. eines Gleichstrom-Nebenschlussmotors, dient das Antriebsaggregat (80) der Beschleunigung und der Fahrtaufrechterhaltung des Transportwagens (60), während es im Bremsbetrieb, z.B. beim Hinabfahren in einer Gefällestrecke (22), als Generator zur Stromrückspeisung genutzt wird.

[0036] Wird der Transportwagen (60) nur in einer Richtung der Bahnkurve bewegt, so kann als Betriebsart des Antriebsaggregats (80) ein Zweiquadrantenbetrieb angestrebt werden. Für die Schaltung verwendet man hier z.B. Einfachstromrichter in vollgesteuerter Ausführung. Beim Generatorbetrieb wird die in elektrische Energie umgewandelte mechanische Energie über einen als Wechselrichter arbeitenden Stromrichter in einen Energiespeicher (113) oder ein Netz eingespeist.

[0037] Wird stattdessen der Transportwagen (60) auf der Fahrschiene (10) in beide Richtungen elektromotorunterstützt bewegt und wird zugleich das Antriebsaggregat (80) in entgegengesetzt geneigten Gefällen als Generator verwendet, wird das Aggregat im Vierquadrantenbetrieb angesteuert. Dazu benötigt man z.B. eine Umkehrstromrichterschaltung, bei der zwei vollgesteuerte Stromrichter antiparallel geschaltet werden. Zur Kurzschlussvermeidung werden die beiden Stromrichter mit einer Sperrlogik gegeneinander verriegelt. Die zitierten Schaltungen sind im Funktionsplan nach Figur 4 Teil des Motorreglers (112).

[0038] Mit dem im Generatorbetrieb bereitgestellten Strom wird vorzugsweise ein im Transportwagen (60) untergebrachter Energiespeicher (113) aufgeladen. Letzterer, dem ggf. zur Unterstützung der Transportwagenreichweite eine Batterie parallelgeschaltet wird, ist in der Regel ein Akkumulator, ein hochkapazitiver Kondensator oder eine Kombination aus beiden.

[0039] Neben oder anstelle der Verwendung einer Batterie kann der Transportwagen (60) über einen Empfänger (115), z.B. in Form einer Kopplungsspule, verfügen, die Teil einer drahtlosen Energieübertragung im Nachfeld darstellt. In einem Akkumulatorladebereich entlang oder parallel der Bahnkurve (30), z.B. auf einem Neben- oder Abstellgleis, werden als Sender (117) einer Einspeisungsbaugruppe (116) dienende Kopplungsspulen installiert, über denen der Transportwagen (60) mit seinem Empfänger (115) für eine bestimmte Ladezeit abgestellt wird. Die beiden nahe beabstandeten Kopplungsspulen werden induktiv gekoppelt, wobei der vom Sender erzeugte magnetische Fluss in der empfängerseitigen Kopplungsspule eine Wechselspannung induziert. Die Wechselspannung wird gleichgerichtet einem transportwagenseitigen Laderegler (114) zugeführt, der wiederum die Energiespeicher (113) auflädt.

[0040] Dem Energiespeicher (113) ist ein transportwageneigenes Netzteil (118) nachgeschaltet, das für die Stromversorgung einer Rechen- und Speichereinheit (111), der Sensoren (121, 122, 127) und aller übrigen Elektronikbaugruppen sowie für eine ggf. vorhandene Kommunikation mit dem systemeigenen Umfeld die jeweils erforderliche Spannung und Stromart bereitstellt.

[0041] Um den automatisch fahrenden Transportwagen (60) steuern und/oder regeln zu können, ist die Elektronik (110) des Transportwagens (60) mit einer Rechen- und Speichereinheit (CPU) ausgestattet. Die Rechen- und Speichereinheit (111) hat die Aufgabe, die Daten des Motorreglers (112), des Ladereglers (114) und der am Transportwagen angebauten Sensoren (121, 122, 127), einschließlich der Daten des Tachogenerators (82), auszulesen und der Weiterverarbeitung zuzuführen.

[0042] Die Rechen- und Speichereinheit (111) startet und bremst das Antriebsaggregat (80) an den Werkstückbe- und -entladestationen, vor Aufzügen (50), vor Prellböcken und an möglicherweise vorhandenen Weichen der Fahrschiene (10). Die entsprechenden Haltestellen werden beispielsweise mit den Positionserkennungssensoren (122), vgl. Figur 1, erkannt. Für das positive Beschleunigen stehen Beschleunigungsrampen und für das negative Bremsrampen und Nothaltrampen zur Verfügung. Die Rechen- und Speichereinheit (111) regelt zudem die Geschwindigkeit des Transportwagens (60) auf der freien Strecke, sowohl beim Antreiben als auch beim Bremsen. Zugleich steuert sie den Ladevorgang des Energiespeichers (113). Dazu gehört auch das selbsttätige Ansteuern einer ggf. vorhandenen Akkumulatorladestation.

[0043] Um auf der Fahrschiene (10) der Einschienenbahn mehrere Transportwagen (60) hintereinander fahren zu lassen, ist es wünschenswert, den Abstand zu einem vorausfahrenden Transportwagen (60) messen zu können, um eine Kollision zu vermeiden. Dazu ist vorn am Transportwagen (60) ein Abstandsmesssensor (127) angeordnet. Der Sensor (127) arbeitet z.B. nach dem Ultraschall-Messverfahren. Dabei strahlt ein erstes im Sensor (127) integriertes Piezoelement nach vorn in Fahrtrichtung (5) kurze Ultraschallimpulse ab. Ein zweites Piezoelement des Sensors (127) registriert die an dem vorausfahrenden Transportwagen (60) reflektierenden Impulse. Eine Elektronik errechnet aus der Laufzeit die jeweilige Entfernung. Um am vorausfahrenden Transportwagen (60) eine geeignete Reflektionsfläche zu haben, ist an Letzterem, nach Figur 1, am hinteren Ende des Längsholms (64) eine Reflektorplatte (128) angeordnet.

[0044] Anstelle der Ultraschallsensoren können auch Radarsensoren, IR-Sensoren oder dergleichen verwendet werden.

[0045] Für eine Steuerung der Transportwagen (60) von außen, kann die Elektronik (110) des einzelnen Transportwagens (60) eine Sende- und Empfangseinheit (131) für die drahtlose Kommunikation aufweisen.

[0046] Kombinationen der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind denkbar.

Bezugszeichenliste:

[0047] 

5

Fahrtrichtung des Transportwagens oder des Werkstücks

9

Werkstück, scheibenförmig; Nutzlast; Transportgut

10

Fahrschiene

11

Zugflansch, unten

12

Steg

13

Druckflansch, oben

14

Querschnitt, I-Profilquerschnitt

15

Seele

21

Horizontalstrecke, Horizontalabschnitte

22

Gefällestrecke, Neigungsabschnitt, fallend; Hangabtriebsabschnitt

23

Steigungsstrecke, Neigungsabschnitt, steigend; Steigungsabschnitt

24

Kreisbogenabschnitte, Übergangsstellen, Knickstellen

26

Tragrohre

27

Flansche, z.B. quadratisch

30

Bahnkurve

31

Ebene, untere; unteres Niveau

32

Ebene, obere; oberes Niveau

33

Ebene, schief

40

Schleppaufzug

41

Zugmittelantrieb

42

Antriebsrolle

43

Flansch, unten

44

Umlenkrolle

45

Flansch, oben

46

Zugmittel, Zahnriemen

47

Lasttrum

48

Leertrum

49

Mitnahmestege von (46)

50

Aufzug, Hebeabschnitt

51

Hubschiene, Fahrbahnabschnitt, Führungsschiene

52

Führungsrahmen

53

Führungsschienen

54

Getriebekasten

55

Spindel

56

Hubantrieb

57

Führungsschlitten mit Spindelmutter

59

Stoppsensor, Stoppmarkierung

60

Transportwagen

61

Fahrgestell

63, 64

Längsholm, rechts, links

65

Tragachse

67

Tragräder, Räder, Transportwagenräder

68

Antriebsrad, Rad, Transportwagenrad, Antriebselement

69

Mittellinien

71

Kragarme, vorn, hinten

72

Abstützachsen

73

Abstützräder, Räder

74

Mittellinien

75

Schlepparm, Teil des Schleppbügels

76

Schleppbolzen, Teil des Schleppbügels

77

Basisplatte

78

Längsseite

79

Tragstäbe

80

Antriebsaggregat, Motor, Generator

82

Tachogenerator

83

Aggregatezahnrad, Zahnrad

84

Antriebswellenzahnrad, Zahnrad

85

Antriebswelle

86

Schutzbügel

110

Antriebsaggregatregelung, Elektronik

111

Rechen- und Speichereinheit (CPU)

112

Motorregler, Bremsregler

113

Energiespeicher; Akkumulator, Batterie, Kondensator

114

Laderegler, Lademanagement

115

Empfänger, Kopplungsspule

116

Einspeisungsbaugruppe; induktives Ladesystem

117

Sender, Kopplungsspule

118

Netzteil

121

Neigungssensor, Sensor für die Bahnneigungsmessung, Inklinometer

122

Sensoren für die Bahnpositionserkennung

127

Abstandsmesssensor

128

Reflektorplatte

131

Sende- und Empfangseinheit für drahtlose Kommunikation

Ansprüche

1. Einschienentransfersystem mit mindestens einem an einer Fahrschiene (10) geführten und gelagerten Transportwagen (60),

- wobei die Fahrschiene (10) entlang einer Bahnkurve (30) verlegt ist, die Horizontalabschnitte (21), Neigungsabschnitte (22, 23) und/oder Hebeabschnitte (40) aufweist,

- wobei der Transportwagen (60) die Fahrschiene (10) kontaktierende Räder (67, 68, 73) hat, von denen mindestens eines über Kraft- oder Formschluss mit der Fahrschiene (10) in Wirkverbindung steht,

- wobei mindestens ein Rad (67) einen elektrischen Antrieb mit mindestens einem elektrischen Antriebsaggregat aufweist,

- wobei das Antriebsaggregat (80) für einen Motor- und einen Generatorbetrieb ausgelegt ist,

- wobei der Transportwagen (60) einen Energiespeicher (113) hat, der zum einen durch das im Generatorbetrieb geschaltete Antriebsaggregat (80) auf fallenden Neigungsabschnitten (22) geladen und zum anderen zumindest auf Horizontalabschnitten (21) der Bahnkurve (30) durch das im Motorbetrieb geschaltete Antriebsaggregat (80) entladen wird und

- wobei der Transportwagen (60) eine Antriebsaggregatregelung (110), eine Rechen- und Speichereinheit (111) und mindestens einen Sensor (122, 127) aufweist.

2. Einschienentransfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrschiene (10) das Querschnittsprofil eines warmgewalzten, mittelbreiten I-Trägers nach DIN 1025 hat.

3. Einschienentransfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnkurve (30) geschlossen oder quasigeschlossen ist und der Steg (12) der Fahrschiene (10) vertikal ausgerichtet ist.

4. Einschienentransfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Transportwagen (60) mindestens ein Sensor (122) für die Bahnpositionserkennung und mindestens ein in Transportwagenfahrtrichtung (5) messender Abstandssensor (127) angeordnet ist.

5. Einschienentransfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportwagen (60) ein Fahrgestell (61) und mindestens eine ein Transportgut oder Transportgüter aufnehmende Basisplatte (77) aufweist, wobei die Basisplatte (77) unterhalb der Fahrschiene (10) angeordnet ist.

6. Einschienentransfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungsabschnitte (22, 23) Steigungs- oder Gefälleabschnitte sind.

7. Einschienentransfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hebeabschnitt (50) ein Aufzug oder ein Schrägaufzug ist, über den ein Fahrbahnabschnitt (51) zwischen einem tiefliegenden (31) und einem hochliegenden Niveau (32) der Bahnkurve (30) verschiebbar ist.

8. Einschienentransfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsaggregat (80) einen Drehgeber (82) aufweist.

9. Einschienentransfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Bahnkurve (30) oder in Abzweigstellen der Bahnkurve (30) ein induktives Ladesystem (116) zur Aufladung der oder des Energiespeichers (113) der einzelnen Transportwagen (60) angeordnet ist.

10. Einschienentransfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne Transportwagen (60) eine Sende- und Empfangseinrichtung (131) zur drahtlosen Kommunikation mit einer externen Steuereinrichtung aufweist.

Zeichnung