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Dokumentenidentifikation DE3733546A1 27.10.1988
Titel Hängeschienenförderer
Anmelder Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eV, 8000 München, DE
Erfinder Schieleit, Jürgen, Dipl.-Ing., 4600 Dortmund, DE
Vertreter Münich, W., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anw.; Schiller, W., Dr.; Steinmann, O., Dr., Rechtsanwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 03.10.1987
DE-Aktenzeichen 3733546
Offenlegungstag 27.10.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.10.1988
IPC-Hauptklasse E01B 25/24
IPC-Nebenklasse B61B 3/00   B65G 47/60   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hängeschienenförderer mit Fahrschienen für Fahrwagen, die insbesondere in einem Gehänge Transportgut aufnehmen und in Stationen be- und entladbar sind.

Ein Hängeschienenförderer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist beispielsweise aus der DE-OS 26 13 729 bekannt.

Hängeschienenförderer sind konstruktiv auf vertikale Lasteinleitung ausgelegt. Als Fahrschiene werden deshalb in der Regel einfache Profile, beispielsweise I-Profile verwendet. Derartige Profile weisen zwar eine hohe Biegesteifigkeit senkrecht zur Profilachse, aber lediglich eine geringe Torsionssteifigkeit um die Profilachse auf.

Um die Einleitung von Torsionsmomenten auf die Fahrschiene zu vermeiden, werden die zu transportierenden Gegenstände (Transportgut) in besonderen Stationen als Gehänge an dem Fahrwagen befestigt bzw. vom diesem entnommen.

Die geringe Torsionssteifigkeit der Fahrschiene ist auch der Grund, daß auf dem Hängeschienenförderer verfahrbare Handhabungseinrichtungen, wie beispielsweise Ladeeinrichtungen in der Praxis kaum verwendet werden: Lediglich "mitfahrende" Seilwinden, die eine ausschließlich vertikale Lastaufnahme ermöglichen, werden in geringem Umfang verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hängeschienenförderer anzugeben, dessen Verwendung nicht durch die geringe Torsionssteifigkeit der Fahrschiene eingeschränkt wird.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß es nicht erforderlich ist, die Fahrschiene insgesamt so auszubilden, daß sie eine große Torsionssteifigkeit aufweist, sondern daß es genügt, in den Stationen bzw. Haltepunkten, in denen eine Be- oder Entladung erfolgt, Tragelemente vorzusehen, an denen das Fahrwerk und/oder das Gehänge des in der jeweiligen Station befindlichen Fahrwagens arretierbar ist.

Die erfindungsgemäße Lösung hat eine Reihe von Vorteilen, die beispielsweise mit einer reinen Verstärkung der Fahrschiene zur Erhöhung der Torsionssteifigkeit nicht erzielbar sind:

  • - Die Tragelemente können jederzeit an vorhandenen Hängeschienenförderern nachgerüstet werden, ohne daß an diesen konstruktive Änderungen vorgenommen werden müßten.
  • - Im abgestützen Zustand sind die Fahrwerke der Fahrwagen entlastet. Alle von außen angreifenden Kräfte oder Momente werden nicht in die Fahrwerke, sondern in die Tragelemente eingeleitet. Damit ist auch eine Beschädigung der Laufrollen der Fahrwerke bei hohen auftretenden Kräften ausgeschlossen.
  • - Zusätzlich zur Abstützung kann durch eine Verbindung mit den Tragelementen der Fahrwagen wesentlich genauer positioniert werden als dies bei einem Hängeschienenförderer üblicherweise möglich wäre.


Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben:

Der Eingriff zwischen den Abstütz- und Tragelementen, der die Abstützung ermöglicht, kann beispielsweise klemmend, schleifend oder rollend sein.

Eine besonders einfache Realisierung des Eingriffs, der ein Fahrwagen-Arretierung ermöglicht, ist im Anspruch 2 gekennzeichnet. Diese Ausgestaltung hat insbesondere den Vorteil, daß in den Stationen bzw. Haltepunkten nur einfache passive Elemente benötigt werden, so daß keine Steuerleitungen etc. zu den Haltepunkten verlegt werden müssen.

In den Ansprüchen 3 bis 5 ist eine Ausgestaltung gekennzeichnet, bei der die Abstützung durch einen "rollenden" Eingriff zwischen den Abstütz- und den Tragelementen erfolgt. Diese Lösung hat den Vorteil, daß sie eine Verschiebung des Fahrwagens mit einer ein Torsionsmoment erzeugenden "Last" ermöglicht, ohne daß Torsionsmomente in die eigentliche Fahrschiene eingeleitet werden.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn gemäß Anspruch 5 die Rollen zurückziehbar sind, da dann der Fahrwagen mit unverminderter Geschwindigkeit Stationen durchfahren kann, in denen er nicht halten soll.

In den Ansprüchen 6 bis 8 sind verschiedene nicht abschließende Möglichkeiten für die Ausbildung der Tragelemente beansprucht:

Die Tragelemente können beispielsweise gemäß Anspruch 6 im Stationsbereich angebrachte oder über mehrere Stationen reichende Schienenverstärkungen oder gemäß Anspruch 7 getrennt von der Schiene angeordnete Tragprofile sein. Die letztere Lösung hat den Vorteil, daß eine Krafteinleitung durch die Arretierung auf die Fahrschiene ausgeschlossen ist.

Selbstverständlich ist es möglich, die Tragelemente entsprechend dem jeweiligen Einsatzfall auf einer Seite der Fahrschiene oder beidseitig anzuordnen.

Besonders vorteilhaft ist es weiter, wenn das Transportgut nicht nur in einem Gehänge, sondern auch beispielsweise über einen Bügel vergleichsweise starr am Fahrwerk befestigbar ist. Das Fahrwerk kann in diesem Falle durch die Klemmung von der Schiene abgehoben werden (Anspruch 9), so daß die Schiene und die Fahrwerke vollständig entlastet werden.

Die erfindungsgemäß zumindest in den Stationen vorgesehenen Tragelemente ermöglichen es, an den Fahrwagen nach Bedarf auch Module anzubringen, die Handhabungsaufgaben ausführen, da nunmehr auch Torsionsmomente auf das Gehänge wirken können, ohne daß diese in die Fahrschiene eingeleitet würden. Diese Handhabungsmodule können beispielsweise Be- und Entladeeinrichtungen für den Fahrwagen sein, die das Transportgut nicht nur vertikal, sondern auch mit einer zur Fahrschiene tangentialen Komponente ein- bzw. ausladen.

Darüberhinaus ist es aber auch möglich, an dem Fahrwagen Handhabungsmodule anzubringen, die beispielsweise Aufgaben außerhalb des Hängeförderers wahrnehmen. Derartige Module können beispielsweise frei programmierbare Industrieroboter sein, die nicht nur den Fahrwagen be- und entladen, sondern auch durch die Fahrschiene weitgehend frei positionierbar flexible Aufgaben in der Montage etc. wahrnehmen können. Diese Verwendung der Handhabungsmodule wird durch die hohe Positioniergenauigkeit unterstützt, die durch die erfindungsgemäß vorgesehene Arretierung des Fahrwagens erreicht wird. Anders ausgedrückt, kann durch die erfindungsgemäße Ausbildung ein Material-Transportsystem auch als Positioniersystem für Handhabungsgeräte, wie Industrieroboter etc. genutzt werden. Diese Module können über das Schleifleitungssystem des Förderers mit elektrischer Energie sowie gegebenenfalls auch mit Steuersignalen versorgt werden (Anspruch 10).

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, in der zeigen:

Fig. 1 perspektivisch eine Station eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hängeschienenförderers,

Fig. 2 die Schiene und das Tragelement in Richtung des Pfeils A in Fig. 1 gesehen.

Fig. 3a-c eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hängeschienenförderers.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hängeschienenförderers weist eine Schiene 1 auf, die in bekannter Weise einen I-Querschnitt und damit zwar eine hohe Biegesteifigkeit in y-Richtung, aber lediglich einer geringe Torsionssteifigkeit in x- Richtung hat, so daß man bei herkömmlichen Förderern bemüht ist, Kräfte nur in z-Richtung einzuleiten. Bezüglich der Lage des Koordinatensystem wird auf Fig. 2 verwiesen, in der das Koordinatensystem eingetragen ist.

Auf der Schiene 1 ist ein Fahrwagen verfahrbar, der mehrere nicht im einzelnen dargestellte Fahrwerke 21 bis 23 und einen Rahmen 3 aufweist; an den Fahrwerken bzw. dem Rahmen sind als Transportgut ein Industrieroboter 4 und ein Schaltschrank 5 zur Steuerung des Industrieroboters befestigt.

Der Schaltschrank 5 ist in üblicher Weise an die Fahrwerke 21 und 22 mittels überlappender Winkelelemente angehängt, stellt also eine Nutzlast in Form eines Gehänges dar, wie dies Stand der Technik bei Hängeschienenförderern ist.

Der Industrieroboter 4 ist an dem Rahmen 3 befestigt. Der Rahmen 3 ist über zwei C-Profile 6, Verbindungselemente 7 und Laschen 8 mit der Oberseite der Fahrwerke 22 und 23 verbunden. Die Laschen 8 sind um eine zur z-Achse parallele Achse drehbar und gestatten damit eine Kurvenfahrt des Fahrwagens.

An den Verbindungselementen 7 sind zur Bildung der Abstützelemente durch einen Stab 9 verbundene Klemmelemente 101 und 102 derart angebracht, daß sie durch eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung gemeinsam in z -Richtung nach unten verschiebbar sind.

Die Tragelemente werden durch Gegenelemente 11, in die die Klemmelemente 101 und 102 einfahrbar sind, und einem seitlich von der Schiene 1 angeordneten Rechteck-Tragprofil 12 gebildet, das im Bereich der dargestellten Station bzw. Haltepunktes angeordnet ist und an dem die Gegenelemente 11 befestigt sind. Das Tragprofil 12 weist einen rechteckförmigen Querschnitt auf und wird von einer Halterung 14 unabhängig von der Schiene 1 gehalten.

Weitere Gegenelemente 11 sind an der Unterseite des Profils 12 befestigt, in die nicht dargestellte Klemmelemente einrastbar sind, die am Rahmen 3 angebracht sind.

Die Funktionsweise der beschriebenen Elemente ist wie folgt:

Nach dem Einfahren eines Fahrwagens in die Station werden die Klemmelemente 101 und 102 durch die nicht dargestellte Betätigungseinrichtung nach unten verfahren. Nach dem Einrasten der Klemmelemente 101 und 102 in die Gegenelemente 11 auf der Oberseite des Trägers 12 werden die Fahrgestelle 22 und 23 sowie der Rahmen 3 solange angehoben, bis die am Rahmen 3 angebrachten Klemmelemente in die an der Unterseite angebrachten Gegenelemente 11 einrasten. Dann wird die Abwärtsbewegung der Klemmelemente 101 und 102 beispielsweise über eine Rutschkupplung gestoppt. In diesem Zustand sind die Fahrgestelle 22 und 23 entlastet und gleichzeitig der Fahrwagen derart arretiert, daß auf den Rahmen 3 wirkende Torsionsmomente durch die C-Profile 6, die Verbindungselemente 7 und die Klemmelemente 101 und 102 auf das Tragelement 12 und nicht auf die Schiene 1 übertragen werden.

Die Fig. 3a-c zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hängeschienenförderers. Der Hängeschienenförderer weist wiederum eine Schiene 1 mit I-förmigen Querschnitt auf, die beispielsweise über bügelförmige Elemente 1&min; an einer nicht dargestellten Raum- oder Zwischendecke befestigt ist. Auf der Schiene 1 ist ein Fahrwagen verfahrbar, von dem im dem dargestellten Querschnitt lediglich ein Fahrwerk 2 und der Rahmen 3 zu sehen sind. An dem Rahmen 3 ist ein Handhabungsgerät 4 angebracht, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dazu dient, aus Regalen 20 Transportgut 20&min; zu entnehmen bzw. das Gut in den Regalen abzusetzen.

Im Gegensatz zu den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 jedoch keine als Klemmelemente ausgebildete Abstützelemente auf; vielmehr bilden bei diesem Ausführungsbeispiel Rollen 7&min; bzw. 7&min;&min; die Abstützelemente. Die Rollen fahren in Zusatzschienen 12&min; bzw. 12&min;&min; mit U-förmigen Querschnitt ein, die an den Regalen 20 angebracht sind. Damit können die als Rollen ausgebildeten Abstützelemente 7 nicht nur Torsionskräfte aufnehmen, sondern erlauben auch innerhalb des Stationsbereichs ein Verschieben des Fahrwagens mit einer asymmetrisch angebrachten Last, die ansonsten ein Torsionsmoment auf die Fahrschiene einleiten würde.

Die Rollen sind darüberhinaus in Richtung der Pfeile verschiebbar, so daß der Fahrwagen Haltepunkte, an denen er nicht halten soll, mit unverminderter Geschwindigkeit durchfahren kann, da im eingezogenen Zustand die Rollen 7 nicht in Eingriff mit den Schienen 12 kommen.

Bei beiden Ausführungsbeispielen ermöglichen es die erfindungsgemäß vorgesehenen Abstütz- und Tragelemente, am Fahrwagen z.B. Handhabungsmodule wie Industrieroboter 4 anzubringen, die beispielsweise Transportbehälter mit einer tangentialen Kraftkomponente aufnehmen, am Fahrwagen befestigen und wieder absetzen. Die hohe Positioniergenauigkeit, die insbesondere bei einem Klemmeingriff zwischen Abstütz- und Tragelementen erreichbar ist, prädestiniert darüberhinaus den erfindungsgemäßen Hängeschienenförderer auch dazu, nicht nur als reines Materialtransportsystem, sondern auch als Transportsystem für Handhabungsgeräte verwendet zu werden, die für verschiedene Einsatzfälle an mehreren Stellen positioniert werden müssen.

Die mit dem Fahrwagen an die verschiedenen Einsatzorte transportierten Module können problemlos über das Schleifleitungssystem des Schienenförderers mit elektrischer Energie sowie gegebenenfalls auch mit Steuersignalen versorgt werden, so daß die Flexibilität des Systems weiter erhöht wird.

Vorstehend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens beschrieben worden. Innerhalb des allgemeinen Erfindungsgedankens sind selbstverständlich die verschiedensten Modifikationen möglich:

Beispielsweise kann das als Tragelement verwendete Rechteck- oder U-Profil auch durch ein anderes Profil oder durch eine an der Schiene angebrachte Verstärkung ersetzt werden. Die Verstärkung bzw. das Profil können nicht nur im Stationsbereich, sondern auch außerhalb von Stationen oder mehrere Stationen überdeckend angebracht werden.

Die Arretierung kann nicht nur durch Klemmen oder Rasten, sondern auch anderweitig erfolgen. Die erfindungsgemäß ausgebildete Station kann auch außerhalb der allgemeinen Fahrschiene und mit dieser über eine Weiche verbunden angeordnet werden. Auch muß das mitgeführte Handhabungsmodul kein Industrieroboter sein; es kann vielmehr jedes beliebige Werkzeugträgersystem oder dgl. verwendet werden.

Darüberhinaus ist es möglich, die Tragelemente ein- oder beidseitig der eigentlichen Fahrschiene anzuordnen. Die Fig. 3a-c zeigen Beispiele für einseitige (Fig. 3a und 3c) und beidseitige Anordnungen (Fig. 3b), wobei die einseitigen Anordnungen je nach Einsatzfall ausgebildet sind.

Ferner können auch Elemente, die einen rollenden oder schleifenden Eingriff zwischen Fahrwagen und Tragelement herstellen, gemeinsam mit Elementen, die einen klemmenden Eingriff herstellen, an einem Fahrwagen vorgesehen werden, um so eine dem jeweiligen Einsatzfall angepaßte Abstützung zu erreichen.

In jedem Falle hat die erfindungsgemäße Ausbildung eine Reihe von Vorteilen, wie Nachrüstbarkeit an bestehende Systeme, hohe und spielfreie Positioniergenauigkeit etc.

Darüberhinaus ist durch die Anbindung von aktiven Lastaufnahmemitteln, wie Teleskopgabeln, die auch eine seitliche Lastaufnahme bzw. -abgabe erlauben, die Versorgung mehrerer Übergabestellen durch einen Hängeschienenförderer möglich. Ferner wird die Gestaltung der einzelnen Stationen erleichtert.

Vor allem kann ein Materialflußsystem zu einem Werkzeugträgersystem ausgebaut werden, mit dem flexibel beispielsweise Industrieroboter an verschiedene Einsatzorte transportiert werden können.


Anspruch[de]
  1. 1. Hängeschienenförderer mit Fahrschienen (1) für Fahrwagen, die insbesondere in einem Gehänge das Transportgut aufnehmen und in Stationen be- und entladbar sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale

    1. - an den Fahrwagen sind Abstützelemente (7) und an den Stationen zugeordnete Tragelemente (12) angebracht,
    2. - der Rahmen (3), das Gehänge und/oder das Fahrwerk (2) des Fahrwagens sind mittels der Abstützelemente an den Tragelementen abstützbar.


  2. 2. Hängeschienenförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente aus wenigstens einer an dem Fahrwagen angebrachten Klemmvorrichtung bestehen, die wenigstens ein Klemmelement (10) in wenigstens ein an den Tragelementen (12) angebrachtes passives Element (11) einfährt.
  3. 3. Hängeschienenförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente wenigstens eine Trag- und Führungsrolle (7&min;, 7&min;&min;) aufweisen, die in wenigstens ein als Zusatzschiene ausgebildetes Tragelement (12&min;, 12&min;&min;) einfährt.
  4. 4. Hängeschienenförderer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzschiene ein U-Profil (12&min;, 12&min;&min;) aufweist.
  5. 5. Hängeschienenförderer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente (7&min;, 7&min;&min;) zurückziehbar sind, so daß sie nicht mit den Tragelementen in Eingriff gelangen.
  6. 6. Hängeschienenförderer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente im Stationsbereich angebrachte oder mehrere Stationen überdeckende Schienenverstärkungen sind.
  7. 7. Hängeschienenförderer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein getrennt von der Fahrschiene (1) angeordnetes Tragprofil (11; 12&min;, 12&min;&min;) das Tragelement bildet.
  8. 8. Hängeschienenförderer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig der Fahrschiene Tragprofile (12&min;, 12&min;&min;) angeordnet sind.
  9. 9. Hängeschienenförderer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportgut (4) über Bügel (6, 7, 8) an der Oberseite der Fahrwerke (2) befestigt ist, und daß durch den Eingriff der Abstützelemente (7) mit den Tragelementen das Fahrwerk (2) von der Fahrschiene (1) abhebbar ist.
  10. 10. Hängeschienenförderer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Fahrwagen aktive Module (4) angebracht sind, die über das Schleifleitungssystem mit elektrischer Energie versorgbar sind.






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