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Title:
DEVICE FOR TRANSVERSALLY MOVING A LOAD SUSPENSION MEANS IN AN OVERHEAD SYSTEM FOR HANDLING STORAGE UNITS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/040021
Kind Code:
A1
Abstract:
The aim of the invention is to provide a system for handling storage units, which can, on the one hand, carry out rapid tiering and untiering operations and, on the other hand, has an optimal redundancy capacity, in order to prevent a failure of individual stackers in the best possible way. Said aim is achieved, whereby a device is provided for transversally moving storage units on a load suspension means (200) in an overhead system for handling storage units, made up of a horizontally displaceable platform (219), on which telescopically-engaging pushing elements (231-233) are designed, such that, in a first position, said elements have a dimension, which substantially corresponds to the dimension of the largest pushing element (231) and are transferred by means into a second position, in which said pushing elements (232, 233) substantially protrude beyond a platform side.

Inventors:
LUKAS GUNTHER (DE)
KRUSCHE ARNOLD (DE)
HAFENEDER ANTON (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/012453
Publication Date:
May 15, 2003
Filing Date:
November 07, 2002
Export Citation:
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Assignee:
KRUSCHE LAGERTECHNIK AG (DE)
LUKAS GUNTHER (DE)
KRUSCHE ARNOLD (DE)
HAFENEDER ANTON (DE)
International Classes:
B65G1/04; B66F9/07; B66F9/14; (IPC1-7): B66F9/14; B65G1/04; B66F9/07
Domestic Patent References:
WO1997047554A11997-12-18
Foreign References:
US5207555A1993-05-04
DE1756427A11970-04-23
US3596789A1971-08-03
DE10122142A12002-11-21
Other References:
See also references of EP 1446353A1
Attorney, Agent or Firm:
Jehle, Volker (Graf von Stosch Jehl, Flüggenstr. 13 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung zur transversalen Bewegung von Lagereinheiten auf einem Lastaufnah memittel in einem flurfreien System zum Bedienen von Lagereinheiten, bestehend aus einer horizontal verschiebbaren Bühne an der teleskopartig ineinander greifende Schubelemente so ausgestaltet sind, daß in einem ersten Zustand eine Baugröße vor liegt, die im wesentlichen der Baugröße des größten Schubelements entspricht und über Mittel in einem zweiten Zustand überführt werden, in dem die Schubelemente wesentlich über eine Seite der Bühne herausragen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die einzelnen teleskopartigen Schubelemente über die Mittel operativ miteinander verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Mittel als im wesentlichen fotminstabile Antdebselemente ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Mittel als Zahnstange und Ritzel ausgebildet sind.
Description:
Vorrichtung zur transversalen Bewegung eines Lastaufnahmemittels in einem flurfreien System zum Bedienen von Lagereinheiten Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur transversalen Bewegung eines Lastaufnahmemittels in einem System zum Bedienen von Lagereinheiten, insbesondere von Hochregallagern unter Zuhilfenahme eines Regalbediengetätes, welches stets über eine entsprechende Bodenfreiheit unterhalb eines Lastaufnahmemittels verfügt Zur Realisierung von Rationalisierungseffekten in der Lagerlogistik ist man bestrebt, einzelne Lagereinheiten räumlich zusarnmenzufassen und damit Lagerkapazitäten zu vergrößern. Um dennoch günstige Zugtiffszeiten, d. h. Einlager-und Auslagerzeiten erzielen zu können, ist es notwendig, neben der Ausgestaltung entsprechender Regaleinheiten Systeme und Konzepte zu schaffen, die es erlauben, Güter unterschiedlicher Abmessungen, unterschiedlichen Ge- wichts und Schwerpunktsverteilung ziel-und zeitorientiert ein-und auszulagern und zur Ab- sicherung gegen einen etwaigen Ausfall dieser Regalbediengeräte entsprechende Redundanz- kapazitäten vorzusehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein System zum Bedienen von Lagereinhei- ten bereitzustellen, welches einerseits schnelle Ein-und Auslagerungszeiten leisten kann, so- wie ferner eine optimale Redundanzkapazität aufweist, um einen Ausfall einzelne ! Regalbe- diengeräte bestmöglich zu begegnen.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße System zum Bedienen von Lageteinheiten, insbesondere von Hochregallagern gelöst, bestehend aus einer Vielzahl von Regaleinheiten, die so ausgebildet und in einem Raum angeordnet sind, daß zumindest eine äquidistante Gas- se gebildet wird, weiterhin bestehend aus mindestens einem Regalbediengerät, bestehend aus

einer Verfahreinrichtung, welche auf Schienen in Längsrichtung der Gasse bewegbat ist ; ei- net Steuereinheit zur Steuerung der Bewegung der Verfahteinrichtung, Mittel zur Positions- bestimmung der Verfahreinrichtung in der Gasse ; einem an Seilen unterhalb der Vetfahrein- richtung hängenden erfindungsgemäßen Lastaufnahmemittel ; Mittel zur Positionsbestim- mung des Lastaufnahmemittels gegenüber der Verfahreinrichtung ; Mittel zur mechanischen Verbindung des Lastaufnahmemittels mit einer Regaleinheit.

Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen ge- kennzeichnet.

Das erfindungsgemäße System zum Bedienen von Lageteinheiten besteht im wesentlichen aus einzelnen Regalbediengeräten jeweils mit zwei dynamischen Baueinheiten, der Verfahrein- tichtung und dem Lastaufnahmemittel, sowie einer statischen Baueinheit, dem RegalLager bestehend aus einzelnen Regallagereinheiten, beliebiger Länge und Ausdehnung.

Die beide dynamischen Baueinheiten sind über forminstabile Vetbindungselemente, bei- spielsweise Stahlseile, Ketten oder ähnlichem miteinander verbunden.

Als statisch fixierte Baueinheit des erfindungsgemäßen Systems sind mehrere Regaleinheiten, vorzugsweise Hochregallagereinheiten vorgesehen, die durch äquidistante Gassen voneinan- der getrennt sind und in nahezu beliebig großen Räumen angeordnet werden können.

Funktionsprinzip des erfindungsgemäßen Systems Mit dem erfindungsgemäBen System können beliebige Güter effizient in einem Lager ein- und ausgelagert werden, und aufgrund der Möglichkeit, mehrere Regalbediengeräte in einer Regalgasse anzuordnen und diese auch gleichzeitig zu bedienen, wird eine kurze Zugriffszeit und somit eine hohe Wittschaftlichkeit erreicht Nach dem Aufbau der Hochtegaleinheiten, wobei sowohl die Anzahl der übereinander be- findlichen Lagereinheiten als auch die Länge der Lagereinheiten sowie die Anzahl der jeweili- gen Gassen wählbar ist, werden die Regalbediengetäte in den entsprechenden Gassen ange- ordnet

Aufgrund der bestehenden Bodenfreiheit unterhalb einer jeden Verfahreintichtung und Last- aufnahmemittel ist es möglich, in jede einzelne Ebene des Hochregallagerkomplexes eine Verfahreintichtung mit daran angeordneter Lastaufnahmemitteln vorzusehen.

Bei einem Hochregallager, welches beispielsweise 5 Regaleinheiten aufweist und 6 Regalebe- nen umfaßt ist es beispielsweise möglich, in die 4 äquidistant ausgebildeten Regalgassen je- weils maximal 6 Regalbediengeräte anzuordnen und im Bedarfsfall alle 6 Regalbediengeräte, entsprechend einem Steuerungsprogramm zu betreiben, so daß in der Summe 24 Regalbe- diengetäte bereit stehen.

Erfindungsgemäß läuft das Einlagern von beliebig ausgebildeten Lasten, d. h. Lasten unter- schiedlicher Größe, unterschiedlichem Gewicht und unterschiedlicher Abmessung nach fol- gendem Verfahrensschema ab : 1. Aufnehmen der Last mittels einer in dein Las-li integrierten Hubvorrichtung, wobei an der Hubvorrichtung eine Verschiebeeinrichtung angeordnet ist, die eine Transversalbewegung der Last erlaubt ; 2."Zentiieren"der Last auf dem Lastaufnahmemittel ; 3. gleichzeitig/nachfolgend zu"2."-Berechnen eines Verfahtweges ausgehend von den gegenwärtigen Position zum Zielort ; 4. Bewegungsaufnahme der Verfahreintichtung in Richtung Zielort ; 5. Steuerungsablauf der Bewegung der Verfahreintichtung und des Lastaufnahmemittels ; 6. Ankunft am Zielort (bspw. Zielregaleinheit), wobei sowohl die Verfahreintich- tung als auch das Lastaufnahmemittel den Bewegungsablauf vollständig abge- schlossen hat ; 7. Verriegeln des Lastaufnahmemittels auf der Ebene der Zielregaleinheit unter Herstellung einer Formschluß-oder Kraftschlußverbindung mit den benach- barten Regaleinheiten ; 8. Anheben der Last mittels Hubvorrichtung ; 9. Transvetsalbewegung der Last mittels integrierter Verschiebeeinrichtung ; 10. Plazieren der Last in der entsprechenden Zielregaleinheit ;

11. Absenken der Hubvorrichtung und Reversion der Transversalbewegung ; 12. Lösen der Verankerung in der Regaleinheit ; 13. Optionales Bereitschaftssignal für nächsten Ein-/Auslagerungsaufttag.

Erfindungsgemäß werden alle in einer Gasse befindlichen Lagerbediengeräte über eine ent- sprechend Steuerung koordiniert, d. h. ein Steuerungssystem kennt aufgrund entsprechender Sensoteinheiten zu jedem Zeitpunkt den jeweiligen Bewegungszustand und Ort einer jeden Regalbediengerät in einer Gasse und ist somit in der Lage, eine Kollision von gleichzeitig be- wegenden Regalbediengeräten zu vermeiden. Hierzu weist jedes Regalbediengetät eine Steue- rungselektronik auf, die über entsprechende Sensoren bzw. Meßeinrichtungen den Bewe- gungs-oder Ruhezustand bestimmt und diesen einer zentralen Steuereinheit übermittelt.

Zur Bestimmung des jeweiligen Bewegungszustands weist ein Regalbediengetät eine Steuer- einheit auf, die vorzugsweise in der Verfahreintchtung angeordnet ist und sowohl den An- trieb der Verfahreinrichtung als auch den Antrieb der Seilspulen steuert bzw. regelt Ferner weist die Verfahreinrichtung Mittel auf, um sowohl die relative Position der an den Seilen hängenden Lastaufnahmemitteln gegenüber der Verfahteintichtung festzustellen, wo- bei insbesondere die dynamische Positionsänderung des Lastaufnahmemittels aufgrund der Bewegung der Verfahreinrichtung festgestellt wird.

Die relative Position des Lastaufnahmemittels ist beispielsweise über eine Distanzmessung zwischen Verfahreintichtung und Lastaufnahmemittel oder über entsprechende Winkelmes- sungen der beiden Einheiten zueinander möglich, wobei die Messungen optischer, mechani- scher oder elektrischer Att sein können.

Da die Meßergebnisse hinsichtlich der relativen Position des Lastaufnahmemittels gegenüber der Vetfahreinrichtung in entsprechende Rechenalgorithmen itnplementiert werden, um un- gewünschte Pendelsituationen des Lastaufnahmemittels zu vermeiden, ist eine entsprechend hohe Präzision und rasche Meßwertermittlung notwendig. Eine bevorzugte Meßwettetmitt- lung wird beispielsweise mit Hilfe des Winkelmeßverfa-hrens und entsprechender Winkel- meßvorrichtungen erzielt, die in der DE 101 22 142. 8 beschrieben sind.

Aufgrund der vorzugsweise in der Verfahreinrichtung integrierten Steuerung ist es möglich, jedes Regalbediengerät so zwischen dem Start-und Zielort zu bewegen, daß im wesentlichen keine Pendelschwingungen des Lastaufnahmemittels aufkommen, sondern lediglich eine ein- zige Amplitudenschwingung entsteht, d. h. das Lastaufnahmemittel setzt sich aufgrund der Trägheit später als die Verfahreinrichtung in Bewegung und eilt somit der Verfahreinrichtung nach ; beim Abbremsen der Verfahreinrichtung wird die Verzögerung so gesteuert, daß das Lastaufnahmemittel im Zielort un wesentlichen gleichzeitig mit der Verfahreinrichtung zum Stoppen gelangt.

Aufgrund der Tatsache, daß das Steuerungssystem ständig die präzise Position der Verfaht- einrichtung und der daran hängenden Lastaufnahmemittel kennt, können alle Bewegungen innerhalb einer Gasse zuverlässig aufeinander abgestimmt werden, so daß eine Kollision ein- zelner Verfahreintichtungen mit Lastaufnahmemitteln vermieden werden kann.

Durch die Anordnung von mehreren Verfahreinrichtungen in einer Regalgasse ist es möglich, ausgefallene Regalbediengerät zumindest teilweise in ihrer Funktion zu ersetzen, so daß die Zugriffsmöglichkeit auf die eingelagerten Lasten und Güter stets gewährleistet werden kann.

Lediglich bei Ausfall des obersten Regalbediengetäts kann auf die in der obersten Ebene der Regalgasse eingelagerten Güter nicht mehr zugegriffen werden, bei Ausfall eines darunter befindlichen Regalbediengeräts ist es jedoch stets möglich, die Aufgaben von einem darüber befindlichen Regalbediengerät zu erfüllen, so daß auch ein Totalausfall von mehreren Regal- bediengeräten keine wesentliche Einschränkung in der Verfügbarkeit der eingelagerten Güter zur Folge hat, soweit nicht die oberste Regalbediengetät betroffen ist Erste Baueinheit Vetfahtemtichtung Das Lastaufnahmemittel hängt an forminstabilen Verbindungselementen, beispielsweise Stahlseilen, Ketten oder ähnlichem an einer Verfahreinrichtung. Jede einzelne Verfahreinrich- tung ist schienengebunden auf einem bestimmten Niveau des erfindungsgemäßen Lagersy- stems, welches es nie verläßt

Lediglich zum Ein-bzw. Auslagern der Lasten oder zum Transport in entfernte Lagereinhei- ten können entsprechende Schienen auch außerhalb der Regallagereinheiten verlegt werden.

In der Vetfahreinrichtung sind folgende Baugruppen integriert -Steuerungseinheit ; -Antriebseinheit für die Verfahreinrichtung ; -Antriebseinheit für die Seilspulen ; -Führungseinheit zur Schienenführung Erfindungsgemäß ist in jeder Verfahreinrichtung eine Steuereinheit integriert und alle Steuer- einheiten der in einer Gasse befindlichen Verfahreinrichtungen sind über entsprechende Kommunikationsschnittstellen miteinander verbunden. Beispielsweise kann die Kommunika- tion der einzelnen Steuereinheiten drahtlos über ein Funksignal oder auf optischem Wege erfolgen. Die Koordination und Abstimmung der Bewegungsabläufe der jeweiligen Regalbe- diengeräte wird vorteilhafterweise von einer zentralen Steuereinheit vorgenommen, wobei diese zentrale Steuereinheit sowohl ortsfest an einer Regaleinheit als auch mobil an einer aus- gewählten Verfahreintichtung angeordnet sein kann.

Neben entsprechenden Einrichtungen zur Aufnahme entsprechender Bewegungsdaten um- faßt jede Steuereinheit zumindest einen Prozessor mit einem darin hinterlegten Rechenpro- gramm mit Hilfe dessen, aufgrund der ermittelten Positionsdaten der Verfahreintichtung und des Lastaufnahmemittels der Bewegungsablauf dieser beiden Einheiten zum Zielort gesteuert wird.

Steuereinheit Um unerwünschte Pendelbewegungen des Lastaufnahmemittels während der Bewegung zu verhindern, können unterschiedliche Verfahren vorgenommen werden. Im Rahmen einer Regelschleife ist es beispielsweise möglich, Ist-Werte mit entsprechenden Soll-Werten eines nach den Kriterien der optimalen Steuerung berechneten Bewegungsablaufs des Lastaufnah- memittels zu vergleichen und eine stetige Regelung vorzunehmen.

Bei einem anderen Verfahren ist es möglich, ausgehend von einer Ist-Position des Lastauf- nahmemittels, stets einen neuen Verfahrweg zu berechnen und dem entsprechend die Seillän- gen an den Seilspulen sowie die Verzögerung oder Beschleunigung der Verfahteinrichtung zu bestimmen.

Zur Vermeidung von Pendelbewegungen kann das erfindungsgemäße System zumindest zwei Einstellgrößen beeinflussen : Beschleunigung bzw. Verzögerung der Verfahreinrichtung und die Seillängenänderung im vorderen bzw. hinteren Bereich des Lastaufnahmemittels.

Die in der Steuereinheit hinterlegten Progtammalgorithmen verändern je nach Bedarf (d. h. bspw. unter Berücksichtigung des gegenwärtigen Zustands des Systems, insbesondere Positi- on und Geschwindigkeit des Lastaufnahmemittels, Lage des Zielorts, der Position und Ge- schwindigkeit der anderen Verfahreintichtungen in der Gasse, der gegenwärtigen Seillängen und der Seillängen am Zielort) die Parameter Geschwindigkeit und Beschleunigung der Ver- fahreinrichtung und die Seillängen, ggf. jeweils im vorderen und hinteren Bereich des Last- au Wegmeßvorrichtung für Verfahreinrichtung Zur Bestimmung der jeweiligen Position der Verfahreinrichtung sind auf der Verfahreintich- tung bzw. in der Regaleinheit, die zum Transport der Verfahreintichtung dienen, entspre- chende Wegmeßsysteme vorgesehen, die es erlauben, die präzise Position einer jeden Ver- fahieintichtung in einer Gasse zu bestimmen. Diese Wegmeßsysteme können beispielsweise auf entsprechenden Induktionsmeßgebern beruhen oder mit Hilfe von Laserstrahlen, die von einer Referenzplatte zutückgeworfen werden Daten ermitteln, die zur weiteren Verarbeitung an die Steuereinheit übermittelt werden. Aus den so gewonnenen Daten der Positionsbe- stimmung bzw.-änderung läßt sich mittels entsprechender Datenverarbeitungsprogramme die Geschwindigkeit und Beschleunigung/Verzögerung, sowie deren Änderung berechnen, so daß der relative Bewegungszustand der Vetfahreinrichtung zur Regaleinheit stets bekannt ist Ebenso sind andere Wegmeßsysteme, die auf optischer Funktionsweise basieren möglich.

Antriebseinheit der Verfahreinrichtung Um einen zuverlässigen Antrieb der Verfahreinrichtungen zu gewährleisten sind diese zweckmäßigeiweise mit Rädern ausgestattet, so daß eine entsprechende Kraft/Momentenübertragung auf eine Schiene erfolgen kann.

Zweckmäßigerweise sind an der Verfahreintichtung mindestens zwei Rädetpaate (d. h. in ei- nem vorderen Bereich und einem hinteren Bereich) vorgesehen, wobei beide Räderpaare vor teilhaftexweise antreibbar ausgebildet sind, um auch bei schwereren Lasten eine zuverlässige Antriebsleistung realisieren zu können.

Vorteilhafterweise ist die Schiene mit einer im wesentlichen planen Oberfläche versehen auf der die Antriebsräder abwälzen können. Es ist jedoch auch möglich die Schienen als Zahnstangen auszubilden, so daß entsprechende Zahnräder zum Antrieb Verwendung finden.

Weiterhin ist es möglich, den Antrieb der Verfahteinrichtung über entsprechende Transport- bänder vorzunehmen. Wird beispielsweise das Antriebsaggregat in einer Regaleinheit inte- griert und die Verfahreinrichtung über entsprechende Treibriemen oder Bänder angetrieben, so kann das zu beschleunigende bzw. zu verzögernde Lastgewicht um die Masse des An- triebsaggregats reduziert werden.

Die exfindungsgemäße Verfahreinrichtung witd über mindestens einen Elektromotor ange- trieben, der über entsprechende Getdebestangen das Antriebsmoment auf mindestens zwei Antriebsräder überträgt und so die Verfahreinrichtung beschleunigt bzw. abbremst. Vorteil- hafterweise wird zumindest eine Seite der erfindungsgemäßen Verfahreinrichtung über eine entsprechende Schienenführung geführt, so daß Spurtreue innerhalb einer gewissen Toleranz über die gesamte Länge der Schiene gewährleistet ist.

Seilspulen auf den Vetfahteindchtungen Zum Heben und Senken des Lastaufnahmemittels sind zweckmäßigerweise vier Spulen vor- gesehen, auf denen das forminstabile Verbindungselement aufgespult wird. Um stets eine

entsprechend der Steuerung gewünschte Ausrichtung des Lastaufnahmemittels zu gewahrlei- sten, werden zumindest zwei Seilspulen synchron angetrieben, zweckmäßigetweise sind die beiden hinteren und vorderen Seilspulen jeweils synchronisiert. Es ist jedoch auch möglich, lediglich zwei Spulen auf der Verfahreinrichtung anzuordnen, um bspw. das Gewicht zu re- duzieren oder Mittel zum Synchronisieren der Seilspulen zu vermeiden.

Auflaufbremse Das Lastaufnahmemittel ist an vier forminstabilen Verbindungselementen, vorzugsweise Stahlseilen an der Verfahreinrichtung befestigt und die jeweilige Ausfahrlänge sowohl über in den jeweiligen Seilspulen integrierten Seillängengebern als auch über entsprechende Winkel- meßvorrichtung zu ermitteln. Um jedoch eine Beschädigung der einzelnen mechanischen Elemente im Lastaufnahmemittel durch eine ungewollte Kollision des Lastaufnahmemittels mit der Verfahreinrichtung zu verhindern ist sowohl am Lastaufnahmemittel als auch an der Verfahreinrichtung eine entsprechende Vorrichtung angebracht, die ein zuverlässiges Ab- bremsen und Stoppen der Seilspulen bewirkt Diese Auflaufbremse besteht aus zwei Bauelementen, einem ersten Bauelement, welches an der Verfahreinrichtung angeordnet ist und einem zweiten Bauelement, welches auf dem Last- aufnahmemittel vorgesehen ist Das erste Bauelement besteht vorteilhafterweise aus einer kegelstumpfförmigen Ausnehmung und einer darüber zentriert angeordneten Schaltervorrichtung, die unmittelbar mit der Strom- zufuhr der elektrisch angetriebenen Seilspulen verbunden ist Die zweite Baueinheit weist einen kegelstumpfförmigen Körper aus, der federgelagert auf einem Bolzen angeordnet ist und nach Einfügen in die kegelstllmpfförmige Aussparung an dieser im wesentlichen form- schlüssig aufliegt.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auflaufbremse ist an der Verfahreinrichtung eine hülsenförmige Vorrichtung mit darin befindlichen elektrischen Schalterelementen vorgesehen und als Gegenstück auf dem Lastaufnahmemittel eine dornar- tige Vorrichtung angeordnet, die bei Eindringen in die hülsenartige Vorrichtung nach und

nach die entsprechenden elektrischen Schalterelemente betätigt und so schließlich, bei Errei- chen eines bestimmten Schalters den Antrieb der Seilspulen vollends stoppt Zweckmäßigerweise können diese Schalter als Magnetschalter ausgebildet sein, die umfäng- lich um die hülsenartige Vorrichtung angeordnet sind und so bei Eindringen der dornartigen Vorrichtung nach und nach entsprechende Kontakte auslösen. Eine nachgeschaltete Pro- grammeinrichtung wertet diese Kontaktsignale aus und bremst sukzessive die Antriebe der Seilspulen ab, so daß bei einem vollständigen Eindringen der dornartigen Vorrichtung in die hülsenartige Vorrichtung diese zum Stillstand gekommen sind. Zweckmäßigerweise kann zusätzlich ein mechanischer Anschlagkontakt vorgesehen sein, der bei einem vollständigen Eindringen der dornartigen Vorrichtung die Antriebe der Seilspulen abrupt stoppt Zweite Baueinheit Lastaufnahmemittel Das Lastaufnahmemittel besteht aus mehreren Baugruppen, der Hubvorrichtung, der Vor- richtung zum transversalen Bewegen sowie den Arretierungsmitteln.

Hubvorrichtung Zur Realisierung der erforderlichen Hubbewegung weist das Lastaufnahmemittel eine erfin- dungsgemäße Hubvorrichtung auf. Um die Last sowohl sicher auf dem Lastaufnahmemittel, einer etwaigen Regallagereinheit, als auch einem beliebigen Auslagerungsplatz zuverlässig und sicher plazieren zu können, ist es notwendig, die Last entsprechend anzuheben bzw. abzusen- ken.

Als technische Voraussetzung für ein zuverlässiges und sicheres Heben und Senken einer Last ist sicherzustellen, daß sowohl die Lastaufnahme, d. h. das Anheben der Last mit einer lang- sam ansteigenden Hubkraft erfolgt, sowie andererseits das Absenken der Last ebenfalls ruck- frei vonstatten geht, d. h. unter stetiger Abnahme der Hebektaft, so daß auch empfindliche Lasten, wie beispielsweise Paletten mit Gläsern oder empfindlichen elektronischen Geräten während des Absenkens oder Anheben nicht durch etwaige Schlagimpulse eine Beschädigung erfahren.

Bei der Bereitstellung einer Hubvorrichtung ist es aufgrund der beschränkten Raumkapazität auf dem Lastaufnahmemittel erforderlich, die Hubvorrichtung mit möglichst geringen Ab- messungen zu realisieren sowie das Gewicht gering zu halten, um die Ladekapazität des Last- aufnahmemittels maximal auszuschöpfen.

Erfindungsgemäß wird die Hubvorrichtung über eine Exzenterscheibe realisiert, die über eine Welle angetrieben wird.

Zweckmäßigerweise ist am Lastaufnabmemittel eine Lasttrageplattform ausgebildet, die an ihrer Unterseite auf Exzenterscheiben gelagert ist und eine seitliche Führung, vorzugsweise über entsprechende Zapfen, die in langen Löchern laufen oder durch Prismen, die in entspre- chenden Winkelaussparungen gleiten, aufweisen.

Durch eine entsprechende Kontutenausbildung der Exzenterscheiben ist es möglich, die je- weilige Absenk-und Hubgeschwindigkeit optimal anzupassen, da der Bewegungsablauf über die Formgebung der Exzenterscheibe zu beeinflussen ist Zweckmäßigerweise sind mehrere derartige Exzenterscheiben unterhalb der Lasttrageplatt- form angeordnet, so daß die Last im wesentlichen gleichmäßig auf die entsprechenden Ex- zenterscheiben verteilt wird.

Bei einer anderen Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung ist es möglich, anstatt der Exzenterscheiben sogenannte Nockenscheiben bzw. Nockenwellen zu verwenden, die in ähnlicher Weise die Last anheben bzw. absenken.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung kann der Hub bzw. das Absenken über eine entsprechende Hydraulik-oder Pneumatikvorrichtung erfolgen, wobei stets darauf zu achten ist, daß über entsprechende Ausgleichsmittel ein gleichmäßiges Heben und Senken vorgenommen wird.

Insbesondere bei hydraulisch und pneumatisch betriebenen Hubvorrichtungen besteht die Gefahr, daß Lasten, die einen exzentrischen Schwerpunkt aufweisen, die einzelnen Hubvot-

richtungen unterschiedlich stark belasten und somit ein gleichmäßiges Heben bzw. Senken nicht möglich ist Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung kann über eine Zahnstange mit einem entsprechenden Ritzel bzw. einer Vielzahl von Zahnstangen und ent- sprechender Ritzel eine Hub-bzw. Senkbewegung ausgeführt werden, wobei ebenfalls auf eine gleichmäßige Hub-bzw. Senkbewegung zu achten ist, um insbesondere ein Verkanten der Zahnstangen mit den Ritzeln zu vermeiden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung werden Spin- deln, vorzugsweise vier Spindeln unterhalb der Lasttrageplattform angeordnet und die Rotati- on der einzelnen Spindeln durch ein Koppelmittel zueinander abgestimmt, so daß eine gleichmäßige Hub-bzw. Senkbewegung gewährleistet werden. kann.

Vorrichtung zum transversalen Bewegung Um die auf dem Rastau angeordnete Last in den entsprechenden Lagereinheiten einzulagern bzw. auszulagern, dh Last aus einem seitlich neben dem Lastaufnahmemittel befindlichen Ort auf das Lastaufnahmemittel zu transportieren, ist es notwendig eine Vor- richtung zur transversalen Bewegung im Lastaufnahmemittel zu integrieren.

Erfindungsgemäß wird auf das Lastaufnahmemittel eine horizontal verschiebbare Bühne an- geordnet, an der teleskopartig ineinander greifende Schubelemente so ausgestaltet sind, daß im Ruhezustand einerseits eine geringe Baugtöße vorliegt, und im lastaufnehmendem Zu- stand andererseits beide Seiten des Lastaufnahmemittels gleichetnaßen bedient werden kön- nen. Hierbei ist die statische Belastung der Schubelemente so in das Lastaufnahmemittel ein- zuleiten, daß auch bei einer masimal ausgefahrenen transversalen Verschiebeeinrichtung ein zuverlässiger und sicherer Betrieb gewährleistet werden kann.

Vorteilhafterweise ist die transversale Vetschiebeindchtung aus einer Vielzahl von ineinander verschiebbaren Einzelelementen aufgebaut, die untereinander jeweils über Antriebselemente operativ miteinander verbunden sind, wobei diese Antriebselemente zweckmäßigerweise Seile, Zugbänder oder andere forminstabile Antriebselemente sein können.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäBen transversalen Ver- schiebeeinrichtung erfolgt der Antrieb der Einzelelemente über Zahnstangen und entspre- chende Ritzeln, wobei die Zahnstangen als bewegliche Elemente vorgesehen sind und über entsprechende Ritzeln angetrieben werden.

Vorteilhafterweise ist mit der transversalen Verschiebeeinrichtung eine seitliche Distanz zu überbrücken, die mindestens der Breite des erfindungsgemäßen Lastaufnahmemittels ent- spricht, vorteilhafterweise sogar über dieses Maß hinausgeht.

Arretierungsmittel Nach dem das erfindungsgemäie Lastaufnahmemittel einen Zielort in einer Lagerregaleinheit oder einer entsprechenden Aus-/Einlagexungseinheit erreicht hat wird es mit beiden unmit- telbar benachbarten Lagerregaleinheiten so übet ein entsprechendes mechanisches Arretie- rungsmittel verbunden, daß ein Aus-und/oder Einlagern von Lasten, insbesondere schweren Lasten möglich ist, wobei das Lastaufnahmemittel so mit den jeweiligen Lagerregaleinheiten zu verbinden ist, daß auch dynamische Kräfte, wenn auch ungewollt, beispielsweise ein Schwingen der Last aufgrund beweglicher Teile stets aufgenommen werden können, da das erfindungsgemäße Arretierungsmittel das Lastaufnahmemittel während des Ein-und Ausla- gerns zuverlässig an die Regaleinheiten fixiert Vorteilhafterweise bestehen die jeweiligen Arretierungsmittel aus zwei komplementären Bau- einheiten, einer ersten Baueinheit, die an den Lagerregaleinheiten als Aufnahmemittel vorge- sehen ist und einer zweiten Baueinheit, die am Lastaufnahmemittel angeordnet ist Erfindungsgemäß wird das Lastaufnahmemittel mit mindestens zwei, vorzugsweise vier Atte- tiermitteln fixiert, wobei die Arretiermittel vorteilhafterweise in entsprechende klauenartig ausgebildete Aufnahmeeinheiten geschoben werden, und dort verharren. Zweckmäßigerxveise erfolgt das Ausspreizen der Arretierungsmittel über geeignete Vorrichtungen wie beispiels- weise Zahnstangen und Ritzel, Pneumatik-/Hydraulikeinrichtungen oder Schwenkvorrich- tungen, die eine entsprechende Verriegelung vornehmen können. Bei der Ausgestaltung der Arretierungsmittel sind folgende technische Randbedingungen zu erfüllen :

-radiale Zentrierhilfe ; - axiale Zenttierhilfe ; - vettikalet Fteiheitsgtad ; -vertikale Kraftaufnahme.

Einndungsgemäß sind am Lastaufnahmemittel vier Arretierungsmittel vorgesehen, die jeweils maximal zueinander beabstandet und jeweils paarweise synchron verriegelbar ausgestaltet sind, um eine Verkantung des Lastaufnahmemittel zwischen den Lagertegaleinheiten zu ver- meiden.

Eine bevorzugte Ausfühtungsform des erfindungsgemäß Systems wird nachfolgend anhand von Zeichnungen nähe erläutert Es zeigen : Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Regalbediengetäts ; Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung durch die Antriebseinheit der Verfahreinrich- tung ; Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung der Seilspulen auf der Verfahreinrichtung ; Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung durch die Vetfahceintichtung mit Seilspulen und Antriebseinheit ; Fig. 5 eine Schnittdarstellung durch die Seitenfühtung der Verfahreinrichtung ; Fig. 6a eine Schnittdatstellung der Hubvorrichtung ; Fig. 6b eine Draufsicht der Hubvorrichtung ; Fig. 7 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum transversa- len Bewegen ; Fig. 8 eine Seitenansicht und Draufsicht der Arretierungsvorrichtungi Fig. 9 eine schematische Seitenansicht und Schnittdarstellung der Auflaufbremse.

Das erfindungsgemäße Regalbediengerät 1, gemäß Figur 1, zeigt die Vetfahreinrichtung 100 mit dem darunter an Seilen 141a, 141b hängenden Lastaufnahmemittel 200. Die Verfahrein- richtung 100 mit schematisch dargestellter Steuereinheit 120 ist auf Schienen 164 beweglich gelagert, wobei die Schienen 164 in den jeweiligen Regaleinheiten (nicht dargestellt) auf unter- schiedlichen Niveaus angeordnet sind.

Neben den Stahlseilen 141a bis 141d (141a und 141b sind dargestellt) besteht zwischen der Verfahreinheit 100 und dem Lastaufnahmemittel 200 über das Winkehneßsystem 170a, 170b eine Verbindung, welche mittels forminstabiler Vetbindungsmittel 171a, 171b erfolgt.

Um eine gewisse lichte Höhe für den Transport der Last 50 zu erhalten, sind auf dem Last- aufnahmemittel 200 ortsfeste stabartige Vorrichtungen 172 angeordnet, an denen die formin- stabilen Verbindungselemente 171a, 171b unlösbar befestigt sind.

In dem in Figur 1 dargestellten Z ; ustand der Verfahreinrichtung 100 und des Lastaufnahme- mittels 200 befindet sich das Lastaufnahmemittel 200 beabstandet unterhalb der Verfahrein- richtung 100, so daß die Auflaufbremse 150 keine Wirkung entfaltet Werden die Seilspulen 142a, 142b betätigt und wickeln das Seil 141a und 141b weiter als im gezeigten Zustand auf, so wird die Auflaufbremse 150 aktiviert und bei Erreichen einer gewissen Distanz zwischen dem Lastaufnahmemittel 200 und der Verfahreinrichtung 100 den Antrieb der Seilspulen 142a, 142b stoppen.

Figur 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Antriebseinheit der Verfahreinrich- tung 100. Der teilweise dargestellte elektrische Antrieb 132 ist an ein Getriebe 131 ange- schlossen und das Antriebsmoment wird aus dem Getriebe 131 mittels Getriebegestänge 133a, 133b auf die Antriebsräder 165a, 165b geleitet Vorteilhafterweise sind die Getriebegestänge 133a, 133b als Kardangestänge ausgebildet und können so gewisse Niveaudifferenzen zwischen den Schienen 164 und den darauf angeordne- ten Antriebsrädern 165a, 165b ausgleichen.

Zum Heben und Senken des Lastaufnahmemittels 200 sind auf der Vetfahreinrichtung 100 mindestens zwei Seilspulenpaate 142a, 142b (142c, 142d nicht gezeigt) angeordnet, auf denen vier Seile 141a, 141b, 141c und 141d aufgewickelt sind. Zweckmäßigetweise sind die Seile 141a, 141b, 141c und 141d unlösbar mit dem Lastaufnahmemittel 200 verbunden und die Seilspulen 142a, 142b über einen Antrieb 144 miteinander synchronisiert sowie die Seilspulen 142c, 142d ebenfalls über einen entsprechenden Antrieb (nicht dargestellt) miteinander syn- chtonisieit

Die jeweiligen Seilspulenantriebe werden, wie auch der Antrieb der Verfahreinrichtung 132 über die Steuereinheit 120 gesteuert In der Schnittdarstellung gemäß Figur 4 ist die Anord- nung der Antriebseinheit 130 mit den jeweiligen Komponenten (Antriebsaggregat 132, Ge- triebe 131, Getriebegestänge 133a, 133b) sowie die Seilspulen 142a, 142b und deren Antrieb 144 zusammen mit der Steuereinheit 120 dargestellt In der Detailansicht gemäß Figur 5 ist die seitliche Führung der Verfahreinheit 100 gezeigt, die im vorderen und hinteren Bereich der Ver 100 angeordnet ist Zur seitli- chen Führung weist die Schienenanordnung 164 eine vertikal nach unten führende Schienen- leiste 162 auf, an der zwei Führungsräder 161a, 161b anliegen. Diese Führungsräder 161a, 161b sind über entsprechende Wälzlager 163 auf Bolzen 166 gelagert, die über ein Halte- tungsblech 167 mit der Verfahreinrichtung 100 verbunden sind. Durch die seitliche Führung der Vetfahteindchtung wird verhindert, daß die Antriebsräder 165a, 165b, 165c, 165d die Schienen 164 verlassen oder mit einzelnen Regaleinheiten kollidieren.

Die in dem Lastaufnahmemittel 200 integrierte Hubvorrichtung 210 weist vier Exzenter- scheiben 211a, 211b, 211c und 211d auf, die paarweise jeweils auf Wellen 116,117 angeord- net sind. Zum Antrieb der Wellen 116,117 weisen diese jeweils Ritzel 213a, 213b auf, die mittels Antriebskette 214 miteinander verbunden sind und gemeinsam von dem Antriebsag- gregat 212 über eine entsprechende Antriebskette 215 angetrieben werden.

Wird das Antriebsaggregat 212 in Bewegung gesetzt, treibt diese die Antriebskette 215 an, so daß die Welle 17 direkt in Rotation versetzt wird und zeitgleich über die Antriebskette 214 die Welle 216 in Rotation versetzt Beide Rotationsbewegungen der Wellen 216 und 217 sind durch die in Figur 6 dargestellte Anordnung synchronisiert, so daß auch die Rotationsbewe- gung der Exzenterscheiben 211a, 211b, 211c, 211d synchron ablaufen.

Um eine seitliche Führung der Lasttrageplattform 219 zu gewährleisten sind an den beiden gegenüberliegenden Seiten der Lasttrageplattform 219 entsprechende Führungswinkel 218a, 218b vorgesehen. Zweckmäßigerweise läuft ein trapezförmig ausgebildetes Schienenelement, welches an der Lasttrageplattform 219 angeordnet ist, übet gemäß Figur 6 dargestellte Füh- rungsrollen 220a, 220b, 220c, 220d die am Rahmen des Lastaufnahmemittels 200 angeordnet

sind, so daß lediglich ein Freiheitsgrad in vertikaler Richtung für die Bewegung der Lasttrage- plattform 219 gegeben ist In der gemäß Figur 7 schematisch dargestellten Vorrichtung zum transversalen Bewegen 230 sind die Einzelelemente 231,232 und 233 aus Anschaulichkeitsgründen auf verschiedenen Niveaus dargestellt und nicht-wie technisch realisiert-in einer Ebene.

Die drei Einzelelemente 231,232, 233 sind jeweils über forminstabile Verbindungselemente 234 und 235 miteinander verbunden. Die gemäß Figur 7 dargestellte unterste Ebene, be- zeichnet als Einzelelement 231, ist auf der Lasttrageplattform 219 angeordnet und mit dieser fest verbunden.

Das Einzelelement 232 liegt innerhalb des Einzelelements 231 und ist mit diesem über das Verbindungselement 234 verbunden. Das Einzelelement 233 liegt innerhalb des Einzelele- ments 232 und ist mit diesem über das Verbindungselement 235 verbunden.

Das Verbindungselement 235 besteht aus zwei Ästen, die jeweils an dem Einzelelement 231 und dem Einzelelement 233 befestigt ist und wird über Umlenkelemente 236, welche an dem Einzelelement 232 angeordnet sind umgelenkt. Das als Antriebselement ausgebildete Verbin- dungselement 234 besteht aus nur einem Ast und verbindet die Einzelelemente 232 und 231 miteinander, wobei auch das Verbindungselement 235 über entsprechende Umlenkelemente 237 umgelenkt wird, welche an den jeweiligen Ende des Einzelelements 231 angeordnet sind.

Bei Rotation des Antriebselements 238 in angegebener Pfeilrichtung witd das Verbindungs- element 234 ebenfalls in Pfeilrichtung über das Umlenkelement 237 umgelenkt und übt eine Ktaft auf das Einzelelement 232 aus, so daß dieses ebenfalls eine Bewegung in Pfeilrichtung aufnimmt.

Dutch die Bewegung des Einzelelements 232 in Pfeilrichtung wird ebenfalls das Verbin- dungselement 235 über die Umlenkelemente 236 gefördert, so daß das Einzelelement 233 ebenfalls eine Bewegung in Pfeilrichtung aufnimmt Sobald der Antrieb 238 stoppt wird auch die jeweilige Transversalbewegung der Einzelelemente 232 und 233 gestoppt und bei der Drehrichtungsumkehr des Antriebs 238 eine entgegenläufige Bewegung der Einzelelemente

232, 233 aufgenommen. Zweckmäßigetweise sind die Verbindungselemente 234,235 als Ket- te ausgebildet Die Arretierungsvorrichtung 250 gemäß Figur 8 zeigt zwei holmartig ausgebildete Elemente 251a, 251b, die an ihrem einen Ende jeweils ein Zahnstangenprofil aufweisen und an ihrem anderen Ende Arretierungsmittel 253a, 253b, 254 aufweisen, die in entsprechende Arretie- rungsaufnahmen 255, die an den Regaleinheiten 2 angeordnet sind, eingreifen können.

Gemäß Figur 8 sind die Attedetungsmittel aus jeweils zwei pytamiden-stumpffötmigen Köt- pern 253a, 253b ausgebildet, deren verjüngte Fläche über einen zylinderförmigen Körper 254 miteinander verbunden sind. Die Mantelflächen der pyramiden-stumpfförmigen Körper 253a, 253b dienen als Zentrierhilfe für die entsprechende Attetierungsaufnahme 255. Bei Betäti- gung des Antriebs 252 führen die holmattigen Elemente 251a, 251b eine entgegengesetzte Bewegung aus und spreizen die Arretierungsmittel 253a, 253b, 254 in die Attetierungsauf- nahmen 255, so daß das Lastaufnahmemittel 200 formschlüssig mit den so benachbarten Re- galeinheiten 2 (nicht gezeigt) verbunden ist Um den Zeitpunkt der Arretierung erfassen zu können, ist der Antrieb 252 beispielsweise über eine entsprechende Momentenmeßvorrichtung ausgerüstet bzw. Sensoren melden einen entsprechenden Berührungskontakt zwischen Artetierungsaufnahme und zylinderförmigen Körper, so daß der Anttieb 252 ein entsprechendes Signal erhält und ein weiteres Ausspreizen der Holme 251a und 251b stoppt Figur 9 zeigt die erfindungsgemäße Auflaufbremse 150, die eine Kollision des Lastaufnah- memittels 200 mit der Verfahreinrichtung 100 verhindert Hierzu ist an geeigneter Stelle auf dem Lastaufaahmemittel 200 ein Bolzen 157 angeordnet, der vorzugsweise auf dem Lastauf- nahmemittel 200 angeschweißt ist Auf dem Bolzen 157 ist ein kegelstumpfattiger Körper 151 gleitend angeordnet, wobei eine Abstützung des kegelstumpffötmigen Körpers 151 über eine Schraubenfeder 156 erfolgt, und die Beweglichkeit des kegelstumpfförmigen Körpers 151 über eine Gleitbuchse 153 und einer unmittelbar daran angeordneten Scheibe 155a sichergestellt wird.

Um ein Lösen des kegelstumpfförmigen Körpers 151 vom Bolzen 157 zu verhindern, ist der kegelstumpfförmige Körper 151 mit einer Scheibe 155b und einer entsprechenden Mutter 158 gesichert Benachbart zum kegelstumpfförmigen Körper 151 ist ein Sensor 159 angeord- net, der so ausgerichtet und ausgebildet ist, daß eine Verdkalbewegung des kegelstumpfföt- migen Körpers 151 ein entsprechendes Signal auslöst, welches in der Steuereinheit verarbeitet wird.

An der Verfahxeinrichtung 100 ist eine kegelstumpfförmige Aussparung 152 ausgebildet, de- ten Kontur das Komplementär zum kegelstumpfförmigen Körper 151 ist Bei einer entspre- chenden Verikalbewegung des Lastaufnahmemittels 200 taucht der kegelstumpfförmige Körper 151 bei Erreichen einer gewissen Distanz zwischen Lastaufnahmemittel 200 und Ver- fahreinrichtung 100 in die kegelstumpfförmige Aussparung 152 und schmiegt sich an diese formschlüssig an.

Durch die Gleitlagerung des kegelstumpffötmigen Körpers 151 auf dem Bolzen 157 entsteht beim Weiterführen der Vettikalbewegung des Lastaufnahmemittels 200 eine Schiebebewe- gung auf dem Bolzen 157, entgegen der Federkraft der Schraubenfeder 156, so daß der kegel- stumpffötmige Körper 151 eine Relativbewegung gegenüber dem Sensot 159 ausübt Das durch diese Bewegung des kegelstumpfförmigen Körpers erzeugte Signal wird in der Steuer- einheit 120 verarbeitet und führt zu einem Stoppen der Seilspulenantriebe 144.

Um bei einem Ausfall des Sensors 159 dennoch ein zuverlässiges Stoppen der Seilspulenan- triebe 144 zu bewirken ist ferner ein Schaltetelement 161 vorgesehen, welches so an der Ver- fahreinrichtung 100 angeordnet ist, daß bei einer weiteren Verdkalbewegung des Lastaufnah- memittels 100 die am Bolzen 157 befindliche Mutter 158 auf einen Schalterarm 160 aufläuft und die elektrische Versorgung der Spulenantriebe abrupt unterbricht