DE4202668C2 - Regalbediengerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Regalbediengerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Regalbediengerät ist aus der CH-Ps 518 863 bekannt.

Aus der EP 0329 642 B1 ist ein Regalbediengerät zur Beschickung und Entnahme mit bzw. von Behältern von Regalen mit einem auf einer Schiene horizontal verfahrbaren Fahrwerk bekannt. Das Fahrwerk trägt einen vertikalen Mast, der an seinem oberen Ende an einer weiteren Schiene geführt ist. An dem Mast ist ein Hubtisch in vertikaler Richtung verschiebbar angeordnet. Auf dem Hubtisch ist ein Lastaufnahmemittel angeordnet, das über einen an dem Hubtisch angeordneten Antriebsmotor in horizontaler Richtung aus- und einfahrbar ist. Für den Antrieb des Hubmastes in horizontaler Richtung und des Hubtisches in vertikaler Richtung ist je ein stationär angeordneter Antriebsmotor vorgesehen. Die Kraftübertragung von den Antrieben zu dem Fahrwerk und dem Hubtisch erfolgt über je ein flexibles und über Umlenkrollen geführtes Zugmittel, insbesondere über Seile, Ketten oder Zahnriemen.

Da der Mast nur einseitig über das untere Fahrwerk antreibbar und an der Mastspitze nur geführt ist, erfährt der Mast durch die Fahrbewegungen eine Schwingungsbeanspruchung. Diese Beanspruchung muß bei der Dimensionierung der gesamten Mast- und Fahrwerkskonstruktion, insbesondere dem Übergang zwischen Mast und Fahrwerk, entsprechend berücksichtigt werden.

In der EP 02 41 189 A2 ist ein Bediengerät mit einem vertikalen Hubmast zur Beschickung eines Regals mit Kleinbehältern, insbesondere Videokassetten beschrieben. Der Hubmast ist horizontal verfahrbar und jeweils an seinem oberen und unteren Ende über Linearkugellager geführt und über ein Zugmittel antreibbar. Das Zugmittel ist jeweils zweimalig an jeder Fahrtrichtungsseite an den Enden des Hubmastes befestigt und wird über zahlreiche Umlenkrollen zu einem außerhalb des Verfahrweges des Regalbediengerätes angeordneten stationären Antrieb geführt.

Wegen dem vielfach umgelenkten Zugmittel eignet sich diese Antriebsart nur für Geräte mit kleiner Baugröße, d. h. mit geringer absoluter Länge des Zugmittels, da nur hier gewährleistet ist, daß die Antriebskräfte gleichmäßig auf die beiden Enden des Mastes verteilt werden und es somit zu keinen unerlaubten Schiefstellungen des Mastes kommen kann.

Des weiteren ist in der DE-GBM 86 07 621 ein Palettierer zum vertikalen Bewegen von Gütern beschrieben. Der Palettierer besteht im wesentlichen aus einem ortsfesten rechteckigem Tragrahmen, zwischen dessen vertikalen Masten ein Hubtisch geführt ist. An dem Hubtisch ist eine horizontal ausfahrbare Gabel angeordnet. Der Antrieb des Hubtisches und der Gabel erfolgt über einen gemeinsamen Antriebsmotor. Der Antriebsmotor treibt eine an dem oberen Ende des Traggerüstes angeordnete, zwischen den Masten horizontal verlaufende Welle an. Auf der Welle ist vom Antriebsmotor aus gesehen ein erstes Kettenrad, gefolgt von einer Kupplung und einem zweiten Kettenrad mit einer Bremseinrichtung angeordnet. Das erste Kettenrad treibt bei gleichzeitig ausgerückter Kupplung und betätigter Bremseinrichtung über eine umlaufende Kette die Gabel an. Das zweite Kettenrad bei eingerückter Kupplung treibt eine Kette an, die einerseits an dem Hubtisch und andererseits an einem Gegengewicht befestigt ist.

Aus dieser Schrift ist zwar für einen ortsfesten Palettierer ein gemeinsamer Antrieb für den Hubtisch und die Gabel bekannt, jedoch erfolgt dieser Antrieb umständlicherweise über zwei getrennte Ketten, wobei die zweite Kette mit einem Gegengewicht verbunden und eine Anordnung einer Kupplung zwischen den Kettenrädern notwendig ist.

Den Erfindungen liegt die Aufgabe zugrunde, ein konstruktiv einfaches Regalbediengerät mit verbesserten Fahreigenschaften, insbesondere höherer Fahrgeschwindigkeit und besseren Anfahr- und Bremsbeschleunigungen anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Regalbediengerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Regalbediengerätes sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 angegeben.

Erfindungsgemäß erzielt das gattungsgemäße Regalbediengerät durch die Verwendung nur eines Antriebs für die Hub- und Ausfahrbewegung in Verbindung mit den zwei am Hubtisch angeordneten Haltebremsen eine Einsparung eines weiteren Antriebsaggregates für die Ausfahrbewegung. Hierdurch wird eine beachtliche Gewichtseinsparung für das Regalbediengerät erreicht, die sich besonders vorteilhaft auf die Fahreigenschaften des Regalbediengeräts auswirkt. Die besonders vorteilhafte Einleitung der Bremskraft der Haltebremse in den Mast über ein mit der Haltebremse verbundenes Haltezahnrad und einer mit diesem in Eingriff stehenden, am Mast angeordneten Kette führt zu einer besonders spielarmen Festsetzung des Hubtisches am Mast. Hierdurch wird eine hohe Positioniergenauigkeit des Hubtisches ermöglicht. Die erfindungsgemäße Führung des Zugmittels über am Hubtisch angeordnete Umlenk- und Antriebsrollen für die Bewegung der Ausfahreinheit, derart, daß die Antriebsrolle von dem Zugmittel möglichst weitgehend, mindestens jedoch um etwa 45 Grad umschlungen wird, gewährleistet eine sichere Einleitung der Kräfte vom Zugmittel in die Antriebsrolle. Des weiteren steht durch die Ausbildung der Haltebremse für den Hubtisch als Ruhestrombremse diese zusätzlich auch als Hubtisch-Fangvorrichtung bei z. B. Riß des Zugmittels zur Verfügung.

Aus der DE-PS 12 35 560 ist ein Aufzugsturm für Garagen, der vor oder zwischen in mehreren Stockwerken angeordneten Abstellplatzreihen horizontal verfahrbar ist, bekannt. Der vertikale Aufzugsturm ist an einem Ende mit einem Antrieb versehen, der den Turm über eine sich auf einer Schiene abstützende Rolle antreibt. Bei sehr hohen Türmen kann zusätzlich zu dieser Antriebskraft-Übertragung eine Seilparallelführung verwendet werden. Diese Seilparallelführung besteht aus zwei horizontal und parallel zur Fahrrichtung des Turmes sowie in Höhe seiner Enden gespannten Zugmitteln, die mit jeweils an den Enden des Turms angeordneten Umlenkrollen in Wirkverbindung stehen. Ein weiteres endloses Zugmittel verbindet die Umlenkrollen miteinander. Aus dieser Schrift ist zwar die Übertragung von Kräften mittels einer Seilparallelführung bekannt, jedoch nur für gattungsfremde Aufzugstürme und auch nur, um die durch die Fahrbewegungen des Turmes entstehenden Pendelbewegungen zu dämpfen.

Die Erfindung wird nachfolgend in verschiedenen Ausführungsformen anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Regalbediengerätes,

Fig. 2 eine Rückansicht des Mastes und des Hubtisches,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Hubtisch des Regalbediengerätes,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Regalbediengerätes mit zwei mitfahrenden Fahrantrieben,

Fig. 5 ein Regalbediengerät mit einer Antriebsvariante über einen stationären Fahrantrieb,

Fig. 6 ein Regalbediengerät mit einer Antriebsvariante über einen mitfahrenden Antrieb.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Regalbediengerät mit einem vertikalen Mast 1. An dem Mastfuß 2 und der Mastspitze 3 sind jeweils Fahrwerke 2a, 3a angeordnet. Das untere Fahrwerk 2a besteht im wesentlichen aus einem um eine horizontale Achse drehbaren Laufrad 4, das auf einer Schiene 5 abrollt und aus zwei um senkrechte Achsen drehbaren Paaren von Seitenführungsrollen 6. Das obere Fahrwerk 3a weist nur zwei Paare Seitenführungsrollen 6 auf, die an den Seiten des Steges einer T-förmigen Führungsschiene 7, deren Flansch nach unten weist, abrollen. Die Fahrwerke 2a, 3a werden über je ein insbesondere als Zahnriemen ausgebildetes Zugmittel 8 angetrieben. Die Zugmittel 8 sind mit einem Ende an in Fahrtrichtung des Mastes 1 gesehen dem vorderen Ende der Fahrwerke 2a, 3a befestigt, verlaufen von dort aus parallel zu der Schiene 5 oder der Führungsschiene 7, werden über eine am Ende der Schiene 5, 7 angeordnete Umlenkrolle 9 um etwa 180 Grad umgelenkt, zu einer am anderen Ende der Schienen 5, 7 angeordneten Umlenkrolle 10 und über diese an das hintere Ende der Fahrwerke 2a, 3a zur Befestigung geführt. Die Umlenkrollen 10 sind über weggeregelte, stationäre elektrische Antriebe, insbesondere als bürstenlose Drehstrom-Servomotoren ausgeführte Fahrantriebe 11 antreibbar. Eine elektronische Synchronisierung sorgt für den Gleichlauf der oberen und unteren Fahrantriebe 11.

An dem Mast 1 ist ein vertikal verfahrbarer Hubtisch 12 angeordnet. Der Hubtisch 12 ist über eine aus mehreren Rollen gebildete Hubtischführung 12a an dem Mast 1 geführt. Die Rollen der Hubtischführung 12a laufen auf nicht dargestellten Führungsschienen des in Leichtbauweise ausgebildeten Mastes 1 ab. Der Hubtisch 12 ist von einem an dem Mastfuß 2 angeordneten Antrieb 19 verfahrbar. Der Antrieb 19 erhält seine Steuersignale über eine ebenfalls am Mastfuß 2 angeordnete Steuerung 26, die über eine Infrarot-Datenübertragung mit einem am Ende der Schiene 5 angeordneten Steuerschrank 31 verbunden ist.

Aus Fig. 2, die eine Rückansicht des Regalbediengerätes zeigt, ist die Führung des Zugmittels 13 zum Antrieb des Hubtisches 12 ersichtlich. Das endlose Zugmittel 13 ist über eine am Mastfuß 2 angeordnete Antriebsrolle 14, eine an der Mastspitze 3 angeordnete Umlenkrolle 15 und über eine an dem Hubtisch 12 angeordnete Kombination aus einer Abtriebsrolle 16 und zwei weiteren Umlenkrollen 17, 18 zur Erhöhung des Umschlingungswinkels der Abtriebsrolle 16 auf etwa 180° geführt.

Der hohe Umschlingungswinkel wird dadurch erreicht, daß das von der unteren Umlenkrolle 14 kommende Zugmittel 13 von der am Hubtisch angeordneten Umlenkrolle 17 um etwa 90 Grad abgelenkt, dann von der Antriebsrolle 16 um etwa 180 Grad umgelenkt, anschließend wiederum von der weiteren Umlenkrolle 18 um 90 Grad abgelenkt und nun parallel zum Mast zur Umlenkrolle 15 geführt wird. Die Drehachsen der Rollen 14 bis 18 verlaufen horizontal und parallel zur Fahrtrichtung des Mastes 1. Die an dem Mastfuß 2 angeordnete Antriebsrolle 14 ist über einen an dem unteren Fahrwerk 2a angeordneten Antrieb 19 (s. Fig. 1), der über ein nicht dargestelltes Zwischengetriebe mit der Antriebsrolle 14 verbunden ist, antreibbar. Der Antrieb 19 wird über eine parallel zur Schiene 5 angeordnete und in dem Steuerschrank 31 endende Schleifleitung 32 mit Energie versorgt. Über die Schleifleitung 32 können auch die Steuersignale zwischen der mobilen Steuerung 26 mit der Leistungselektronik des Antriebs 19 und dem stationären Steuerschrank 31 ausgetauscht werden. Dieser Datenaustausch ist hier in herkömmlicher Weise über eine Infrarot-Datenübertragung bewerkstelligt.

Des weiteren ist die Anordnung eines als Kette ausgeführten Halteelements 22 in paralleler Längserstreckung zum Mast 1 ersichtlich. Das Halteelement 22 steht im Eingriff mit einem an dem Hubtisch 12 angeordneten um eine horizontale Achse drehbaren Haltezahnrad 23. Die Kraftübertragung des umlaufenden Zugmittels 13 auf die obere Umlenkrolle 15 kann zur Anordnung einer Hubgewichts-Überlastsicherung genutzt werden.

In Fig. 3 ist eine Draufsicht des am Mast 1 geführten Hubtisches 12 des erfindungsgemäßen Regalbediengerätes dargestellt. Die an dem Hubtisch 12 angeordnete Abtriebsrolle 16 ist einerseits über eine Welle mit einem Antriebszahnrad 20 zur Bewegung einer Ausfahreinheit 25 verbunden und andererseits über eine Welle mit einer sich am Hubtisch 12 abstützenden Haltebremse 21 verbunden. Außerdem ist am Mast 1 ein sich in Längsrichtung des Mastes 1 erstreckendes Halteelement 22 angeordnet. Dieses Halteelement 22 ist vorzugsweise als Kette ausgebildet, die in einer Nut des Mastes integriert angeordnet und an dem Mastfuß 2 und der Mastspitze 3 befestigt ist. In dieses Halteelement 22 greift ein an dem Hubtisch 12 angeordnetes Haltezahnrad 23 ein, das über eine weitere sich an dem Hubtisch 12 abstützende Haltebremse 24 arretierbar ist.

Vorzugsweise erfüllt das Halteelement 22 in Verbindung mit dem Haltezustand 23 und der als Ruhestrombremse ausgeführten Haltebremse 24 die Funktion einer Hubtisch-Fangvorrichtung bei Stromausfall oder bei Notabschaltung.

Anhand der Fig. 2 und 3 wird im folgenden die Funktionsweise der Hub- und Ausfahrbewegung mittels eines Antriebs 19 beschrieben. Mit Beginn der Hubbewegung wird die Haltebremse 24, die aus Sicherheitsgründen als elektromagnetische Ruhestrombremse, die stromlos geschaltet bremst, ausgeführt ist, gelöst und das Haltezahnrad 23 kann während der Hubbewegung frei auf dem Halteelement 22 abrollen. Das Halteelement 22 kann als Kette, Zahnriemen oder Zahnstange ausgeführt werden. Das Hubmoment selbst wird von dem Antrieb 19, über die Antriebsrolle 14, über das umlaufende Zugmittel 13 in die Abtriebsrolle 16 eingeleitet. Während der Hubbewegung des Hubtisches 12 ist die Abtriebsrolle 16 durch die Haltebremse 21 an der Verdrehung gehindert. Die Abtriebsrolle 16 kann auch durch Arretieren der Umlenkrolle 17 oder 18 und somit über das Zugmittel 13 stillgesetzt werden. Das Lastmoment aus Hubtischeigengewicht und Nutzlast wird über das Zugmittel 13, das Abtriebsritzel 16 und die Haltebremse 21 in die Hubtischführungen 12a eingeleitet.

Sobald der Hubtisch seine Sollposition in Vertikal-Richtung erreicht Ausfahreinheit 25 eingeleitet werden, um Behälter in bzw. aus einem Regal ein- bzw. auszulagern. Dazu wird durch eine am Hubtisch 12 angeordnete Steuerung 26 die Haltebremse 24 betätigt, so daß sich das Haltezahnrad 23 relativ zum Hubtisch 12 nicht mehr drehen kann. Anschließend wird die Haltebremse 21, die aus Gewichtsgründen als elektromagnetische Arbeitsstrombremse ausgeführt ist, gelüftet und die Gewichtskräfte aller Eigengewichte am Hubtisch und der Nutzlast über das Haltezahnrad 23 auf das Halteelement 22 übertragen. Durch Lüften der Haltebremse 21 wird das Abtriebszahnrad 16 nunmehr durch Antrieb über das endlos umlaufende Zugmittel 13 in Drehbewegung relativ zum Hubtisch 12 versetzt, so daß über die Antriebswelle das Antriebszahnrad 20 für die horizontale Ausfahrbewegung des Ausfahrschlittens 25 in Bewegung gesetzt werden kann.

In Fig. 4 ist ein Regalbediengerät dargestellt, an dessen oberen und unteren Fahrwerk 2a, 3a je ein mit dem Regalbediengerät mitfahrender Fahrantrieb 11 angeordnet ist. Die Fahrantriebe 11 stehen über ein Antriebszahnrad 28 mit einem stationären Zugmittel 8 in Verbindung, wobei über ebenfalls an dem Fahrwerk 2a, 3a angeordnete Umlenkrollen 29, 30 ein großer Umschlingungswinkel der Antriebsrolle 28 analog zur Zugmittelführung am Hubtisch 12 mit dem Zugmittel 8 gewährleistet wird. Das Zugmittel 8 ist jeweils mit seinen Enden im Bereich der Enden der Schiene 5 oder der Führungsschiene 7 befestigt.

In Fig. 5 ist eine weitere Fahr-Antriebsvariante des Regalbediengeräts dargestellt. Die Führung des Zugmittels 8 über die Umlenkrollen 9 und 10 entspricht der Ausführung gemäß Fig. 1, wobei jedoch der Antrieb 11 der Umlenkrolle 10 an der Führungsschiene 7 durch ein umlaufendes Zugmittel 27, das die Umlenkrollen 10 miteinander verbindet, ersetzt ist.

In Fig. 6 ist eine weitere Antriebsvariante des Regalbediengeräts mit einem Fahrantrieb 11, der an dem unteren Fahrwerk 2a angeordnet ist, dargestellt. Die Antriebskraft wird analog zu der Antriebsvariante gemäß Fig. 4 übertragen, wobei jedoch zu der an dem oberen Fahrwerk 3a angeordneten Antriebsrolle 28 eine Kraftübertragung über ein die Antriebsrollen 28 verbindendes Zugmittel 27 erfolgt.

In dem Ausführungsbeispiel sind die Zugmittel 8, 13 vorteilhafterweise als Zahnriemen ausgebildet beschrieben worden, eine Ausbildung als Kette oder Seil ist auch möglich. Des weiteren ist die Ausbildung des Halteelements 22 als Zahnstange oder Zahnriemen durchaus denkbar.

Claims (8)

1. Regalbediengerät, bestehend aus einem durch mindestens einen Fahrantrieb horizontal verfahrbaren, vertikalen Mast, einem an dem Mast geführten, vertikal verfahrbaren Hubtisch, einer an dem Hubtisch angeordneten Ausfahreinheit zum Be- und Entladen eines Regals, einer im Bereich der Mastspitze angeordneten Umlenkrolle und einem über diese Umlenkrolle geführten, mit dem Hubtisch verbundenen und über eine am Mastfuß angeordnete Antriebsrolle antreibbaren Zugmittel, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtriebsrolle (16) an dem Hubtisch (12) für die Bewegung der Ausfahreinheit (25) angeordnet ist, das Zugmittel (13) endlos ausgeführt und umlaufend über die Umlenkrolle (15), die Antriebsrolle (14) und die Abtriebsrolle (16) geführt ist, eine Haltebremse (24) zwischen dem Mast (1) und dem Hubtisch (12) angeordnet ist und zum vertikalen Verfahren des Hubtisches (12) die Abtriebsrolle (16) zur Übertragung des Hubmomentes vom Zugmittel (13) auf dem Hubtisch (12) arretierbar ist oder der Hubtisch (12) zur Bewegung der Ausfahreinheit (25) über die Haltebremse (24) festsetzbar ist, wobei die Arretierung der Abtriebsrolle (16) gelöst ist.

2. Regalbediengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebremse (24) am Hubtisch (2) befestigt und mit einem Haltezahnrad (23) verbunden ist und das Haltezahnrad (23) mit einem parallel zur Längsrichtung des Mastes (1) angeordneten Halteelement (22) im Eingriff steht.

3. Regalbediengerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (22) als Kette ausgebildet ist.

4. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Abtriebsrolle (16) eine weitere Haltebremse (21) angeordnet ist.

5. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (13) im Bereich der Abtriebsrolle (16) über zwei weitere am Hubtisch (12) angeordnete Umlenkrollen (17, 18) umgelenkt ist, derart, daß das Zugmittel (13) die Abtriebsrolle (16) mindestens um 45 Grad umschlingt.

6. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (13) als Zahnriemen ausgebildet ist.

7. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebremse (24) zur Festsetzung des Hubtisches (12) eine Ruhestrombremse ist.

8. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebremse (21) zur Arretierung der Abtriebsrolle (16) eine Arbeitsstrombremse ist.