DE102011018349B4

DE102011018349B4 - Mast in Faserverbundbauweise insbesondere für Regalbediengeräte

Info

Publication number: DE102011018349B4
Application number: DE102011018349.3A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2031-04-21
Also published as: DE102011018349A1

Abstract

Mast (2) für ein Regalbediengerät, wobei der Mast (2) aus einem Mastschaft und einem demgegenüber verbreitetem Mastfuß (3) besteht und der Mast (2) in einem Verbundwerkstoff mit Verstärkungsfasern (1) und Matrixwerkstoff ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mast (2) im Mastfuß (3) in zwei Arme übergeht, die in einer vertikalen Richtung vom Mastschaft ausgehend kurvenförmig in zwei entgegengesetzte horizontale Richtungen, den Mastfuß (3) verbreiternd auslaufen, wobei Mastschaft und Mastfuß (3) einteilig ausgebildet und in Sandwich-Bauweise mit Kernmaterialien (6), ausgeführt sind, wobei die Verstärkungsfasern (1) aus einer vertikalen Ausrichtung im Mastschaft kurvenförmig in eine horizontale Ausrichtung in Enden der zwei Arme übergehen, und die zwei Enden durch mindestens ein horizontales Zug-/Druck-Element (4) verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Mast in Faserverbundbauweise, insbesondere für Regalbediengeräte, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Regalbediengeräte, auch Regalförderzeuge genannt, sind allgemein bekannt, sie dienen dazu, Güter in Hochregallagern in Regalfächer, ein- bzw. auszulagern. Hochregallager sind Regale, die eine Vielzahl von Lagerflächen aufweisen, die rasterartig über- und nebeneinander angeordnet sind.
Der Ein- bzw. Auslagervorgang der Güter in die Regalfächer erfolgt mit Hilfe des Regalbediengerätes, das mittels Stützelementen in Form eines Masts mit daran entlang fahrendem Hubwagen bewegbar ist. Auf dem Boden ist das Bediengerät auf Schienen abgestützt und mittels entsprechender Antriebe verfahrbar. Auf diese Weise wird es in einer vor den Lagerflächen befindlichen Bedienebene jeweils vor dem gewünschten Regalfach mit Hilfe einer entsprechend ausgelegten Steuerung positioniert. Die Güter werden von einer Bedienseite des Regals in die Regalfächer bewegt. Die Bewegung der Güter auf bzw. von den Lagerflächen übernimmt eine am Hubwagen angeordnete Ein- und Auslagervorrichtung. Der Aufbau eines Regalbediengerätes ist zum Beispiel in den Zeichnungen dargestellt, die dem EP 0 675 070 B1 beiliegen.
Nachteilig ist dabei, dass das Bediengerät selbst eine große zu bewegende Masse aufweist. Nachteilig ist ebenfalls, dass große Motorleistung erforderlich ist, um das Regalbediengerät entlang der Schiene und den Hubwagen entlang des Masts dynamisch zu beschleunigen.
Es sind verschiedene Ansätze bekannt, Masten für Regalbediengeräte in Leichtbauweise zu fertigen. Aus der DE 44 07 862 C2 ist beispielweise ein Mast bekannt, der aus einem Hohlkammerprofil besteht, in dessen Ecken Führungsprofile eingesetzt werden können. In der DE 200 21 010 U1 ist ein Träger bekannt, der als Mast eines Regalbediengerätes eingesetzt ist und aus dünnwandigen, gekannten Blechen zusammengesetzt ist. Weiter wurden schon Masten als Gittermastkonstruktionen oder aus verschiedenen Profilen zusammengesetzt.
Allen diesen Ausführungen ist gemeinsam, dass die Masten und die weiteren Maststrukturen aus metallischen Werkstoffen bestehen. Das Eigengewicht solcher Maste ist hoch.
In der DE 102 34 036 A1 ist eine Ausführung bekannt, die aus nichtmetallischen, verbundverstärkten Werkstoffen besteht, wobei die Kanten als Eckprofilen aus Faserverbundkunststoff ausgebildet sind zwischen denen sich flächige Verbundelemente befinden. Nachteilig dieser Ausführung ist, dass der Mast separat von dem Anschluss an einer Bodentraverse betrachtet wird und separat mit einer Bodentraverse verbunden werden muss
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen gesamten Mast für ein Regalbediengerät mit sehr geringer Eigenmasse vorzuschlagen. Die geringe Masse führt zu einem sehr effizienten Betrieb des Gerätes.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen dar.
Die Lösung sieht vor, den vertikalen Mast in einen horizontal ausgerichteten Mastfuß fortzuführen und beide Strukturbauteile aus Faserverbundwerkstoff auszuführen, wobei die Fasern aus dem Mast in den Mastfuß als Einheit durchgeführt werden können.
Technisch sinnvoll ist es, die notwendige Steifigkeit der Konstruktion, speziell am hochbelastetem Mastfuß derart zu erreichen, dass mindestens ein zusätzliches, horizontales Element die Enden der beiden aus der Vertikalen kommenden horizontalen Sandwichkonstruktion des Mastfußes verbindet.
Vorteilhaft ist es, wenn die Führung der Fasern so gestaltet wird, dass der Mastfuß eine Öffnung aufweist, um diverse technische Elemente in die Mastgeometrie zu integrieren.
Eine einfache Ausführung sieht vor, dass die horizontale Komponente aus 2 Zug-/Druckstäben besteht.
Technisch sinnvoll ist die Ausführung von Mast und Mastfuß in integrierender Bauweise, welche es ermöglicht, Mast inklusive der Krafteinleitungselemente und Mastfuß in einteiliger (sogenannter Monocoque-Bauweise) zu fertigen. Dies heißt, dass alle Strukturbauteile im Herstellungsprozess durch Laminier- und Verklebetechnik gefügt werden. Der grundsätzliche Aufbau besteht dabei aus Verstärkungsfasern (z. B. Glasfaser oder Kohlenstofffasern) die in Kombination mit entsprechenden Matrix(Harz)-Systemen und geeigneten Kernmaterialien (z. B. Balsaholz, Kunststoffschäumen) in Sandwichbauweise z. B. im Vakuuminfusionsverfahren laminiert und verklebt werden.
Vorteilhaft ist es, wenn die zusätzlichen (metallischen) Führungsprofile direkt in den Faserverbund einlaminiert werden.
Ein einfaches Ausführungsbeispiel ist es, wenn die Führungsprofile an zwei Seiten in den Mast einlaminiert werden
Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn Aufnahmen für Anbauten an den horizontalen Enden einlaminiert werden, wobei es technisch sinnvoll ist, diese Einbindung der Aufnahmen der Anbauten mit den Faserenden zu verbinden.
Ausführungen für unterschiedliche Gerätehöhen und Hubwagengewichte können einfach über eine Variation des strukturellen Lagenaufbaus der Verstärkungsfasern mit der belastungsgerechten Einbringung der notwendigen Kernmaterialien und evtl. notwendiger horizontaler Zwischenwänden erreicht werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
1: Den Mast inkl. Mastfuß und horizontaler Verbindung in Seitenansicht
2: Den Mast inkl. Mastfuß und horizontaler Verbindung durch Zug-/Druckelement in einer Draufsicht
3: Den Mast mit Beispielen einlaminierter Führungselemente in einer 3D Ansicht
In der 1 ist dargestellt, wie der prinzipielle Übergang der vertikalen Ausrichtung der Fasern (1) im Mast (2) zur horizontalen Ausrichtung im Mastfuß (3) Ausrichtung erfolgt.
Weiter ist in der 1. erkennbar, wie Zug-/Druckelemente (4) die beiden Enden des Mastfußes verbinden und so die Steifigkeit und Festigkeit der Konstruktion realisieren.
Ebenfalls ist in der 1 dargestellt, wie sich durch die Gestaltung des Übergangs von Mast (2) zu Mastfuß (3) im Bereich der vertikalen Achse des Mast (2) und der horizontalen Achse des Mastfußes (3) eine Öffnung (5) ergibt, welche genutzt werden kann, um weitere Ausstattungskomponenten eines Regalbediengerätes aufzunehmen.
Die 2 zeigt in der Draufsicht, dass Matrixwerkstoffe, Kernmaterialien (6) und Verstärkungsfasern (1) teilweise in Sandwichbauweise kombiniert werden.
In der 2 und der 3 ist beispielhaft dargestellt, wie Führungselemente (7) in den Mast (2) integriert sein können.

Die 3 zeigt exemplarisch, wie Elemente für weitere Anbauten z. B. Befestigungselemente (8) in den Mastfuß (3) integriert sind.

Bezugszeichenliste
Nr.	Bezeichnung
1	Verstärkungsfasern
2	Mast
3	Mastfuß
4	Zug-/Druckelement
5	Öffnung
6	Kernmaterial
7	Führungselement
8	Befestigungselement
9	Masthöhe
10	Zwischenwand

Claims

Mast (2) für ein Regalbediengerät, wobei der Mast (2) aus einem Mastschaft und einem demgegenüber verbreitetem Mastfuß (3) besteht und der Mast (2) in einem Verbundwerkstoff mit Verstärkungsfasern (1) und Matrixwerkstoff ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mast (2) im Mastfuß (3) in zwei Arme übergeht, die in einer vertikalen Richtung vom Mastschaft ausgehend kurvenförmig in zwei entgegengesetzte horizontale Richtungen, den Mastfuß (3) verbreiternd auslaufen, wobei Mastschaft und Mastfuß (3) einteilig ausgebildet und in Sandwich-Bauweise mit Kernmaterialien (6), ausgeführt sind, wobei die Verstärkungsfasern (1) aus einer vertikalen Ausrichtung im Mastschaft kurvenförmig in eine horizontale Ausrichtung in Enden der zwei Arme übergehen, und die zwei Enden durch mindestens ein horizontales Zug-/Druck-Element (4) verbunden sind.
Mast (2) nach Anspruch 1 wobei die Ausrichtung der Verstärkungsfasern (1) aus der vertikalen Ausrichtung in die horizontale Ausrichtung so gestaltet wird, dass sich im Bereich der Kreuzung der vertikalen Achse des Masts (2) und der horizontalen Achse des Mastfußes (3) eine Öffnung (5) ergibt.
Mast (2) nach einem der Ansprüche 1, 2 wobei zusätzliche Krafteinleitungselemente, die auch aus anderen Werkstoffen bestehen können, in das Faserverbundmaterial eingearbeitet werden.
Mast (2) nach einem der Ansprüche 1–3, wobei der Mast in integrierter Bauweise ausgeführt ist, welche es ermöglicht, Mastschaft, Mastfuß (3) und Krafteinleitungselemente in einteiliger (sogenannter Monocoque-Bauweise) zu fertigen, also alle Strukturbauteile im Herstellungsprozess durch Laminier- und Verklebetechnik zu fügen.
Mast (2) nach einem der Ansprüche 1–4, wobei Anbauten für Führungen, Radlagerungen und andere Anschlüsse an den Enden des Mastfußes einlaminiert werden.
Mast (2) nach einem der Ansprüche 1–5, wobei die Anpassung an verschiedene Gerätehöhen primär durch eine Erhöhung der Lagenanzahl im Aufbau des Sandwiches, also der Kombination von Verstärkungsfasern und Matrixelementen und Kernmaterialien realisiert wird.