DE102021003000A1

DE102021003000A1 - Mobiles Transportsystem

Info

Publication number: DE102021003000A1
Application number: DE102021003000.1A
Authority: DE
Inventors: Theodor Dahl; Lars Münster
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2020-07-02
Filing date: 2021-06-14
Publication date: 2022-01-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mobiles Transportsystem (10), zum Transport von Ladungsträgern, insbesondere in einer technischen Anlage, umfassend einen Vorderwagen (20), an welchem ein linkes Vorderrad (21) und ein rechtes Vorderrad (22) drehbar gelagert sind, und einen Hinterwagen (30), an welchem ein linkes Hinterrad (31) und ein rechtes Hinterrad (32) drehbar gelagert sind, wobei der Vorderwagen (20) relativ zu dem Hinterwagen (30) um eine in eine Vertikalrichtung (Z) verlaufende Schwenkachse (S) schwenkbar ist, und wobei eine linke Vorderantriebseinheit (23) zum Antrieb des linken Vorderrads (21), eine rechte Vorderantriebseinheit (24) zum Antrieb des rechten Vorderrads (22) und eine Steuereinheit (40) zur Ansteuerung der Vorderantriebseinheiten (23, 24) vorgesehen sind, wobei die Vorderantriebseinheiten (23, 24) von der Steuereinheit (40) unabhängig voneinander ansteuerbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein mobiles Transportsystem zum Transport von Ladungsträgern, insbesondere in einer technischen Anlage, welches einen Vorderwagen, an welchem ein linkes Vorderrad und ein rechtes Vorderrad drehbar gelagert sind, und einen Hinterwagen, an welchem ein linkes Hinterrad und ein rechtes Hinterrad drehbar gelagert sind, umfasst.
In technischen Anlagen, beispielsweise in Produktionswerken, werden mobile Transportsysteme, insbesondere autonom fahrende mobile Transportsysteme, zum Transport von Gegenständen, beispielsweise Kleinteilen oder Ladungsträgern, beispielsweise Kisten, eingesetzt. Die besagten mobilen Transportsysteme bringen unter anderem Bauteile von Logistikbereichen, wie beispielsweise einem Materiallager, zu Arbeitsplätzen, wo die Bauteile verarbeitet werden. Solche mobilen Transportsysteme sind in der Lage, leichte Steigungen oder Gefälle sowie kleine Bodenschwellen oder ähnliche Hindernisse zu überwinden.
Aus dem Dokument DE 10 2013 019 726 A1 ist ein Fahrzeug bekannt, welches ein Gestell aufweist, an welchem mehrere Lenkeinheiten drehbar gelagert sind. Die Lenkeinheiten weisen jeweils ein Antriebsrad auf, dessen Radachse in einem Radachsträger drehbar gelagert ist, wobei der Radachsträger mittels einer Pendelachse drehbar gelagert ist.
Das Dokument DE 10 2012 025 152 A1 offenbart ein fahrerloses Transportsystem, welches an einem Tragteil angeordnete Lenkrollen und eine Antriebseinheit aufweist. Die Antriebseinheit weist ein von einem Elektromotor angetriebenes Rad auf und ist über einen Linearaktor relativ zu dem Tragteil bewegbar.
Aus dem Dokument EP 2573 040 A1 ist ein gattungsgemäßes mobiles Transportsystem zum Transport von Ladungsträgern bekannt, welches einen Vorderwagen, an welchem ein linkes Vorderrad und ein rechtes Vorderrad drehbar gelagert sind, und einen Hinterwagen, an welchem ein linkes Hinterrad und ein rechtes Hinterrad drehbar gelagert sind, umfasst.
Ein Rollstuhl mit vier Rädern und vier Motoren zum Antreiben der besagten vier Räder ist aus dem Dokument US 2006/0266565 A1 bekannt.
Aus dem Dokument US 2001/0018991 A1 ist ein weiteres Fahrzeug bekannt, das vier Räder und vier Motoren zum Antreiben der besagten vier Räder aufweist.
Durch Benutzung sind Baumaschinen, insbesondere Radlader, mit Knicklenkung bekannt. Derartige Baumaschinen weisen einen Vorderwagen, an welchem Vorderräder drehbar gelagert sind, und einen Hinterwagen, an welchem Hinterräder drehbar gelagert sind, auf. Dabei ist der Vorderwagen relativ zu dem Hinterwagen um eine in eine Vertikalrichtung verlaufende Schwenkachse schwenkbar. Zum Lenken einer solchen Baumaschine ist ein Lenkaktor vorgesehen, der insbesondere als Hydraulikzylinder ausgestaltet ist, mittels welchem der Vorderwagen relativ zu dem Hinterwagen schwenkbar ist. Eine derart ausgestaltete Baumaschine ist beispielsweise aus dem Dokument WO 2009/154519 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mobiles Transportsystem zum Transport von Ladungsträgern weiterzubilden.
Die Aufgabe wird durch ein mobiles Transportsystem mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erfindungsgemäßes mobiles Transportsystem zum Transport von Ladungsträgern, insbesondere in einer technischen Anlage, umfasst einen Vorderwagen, an welchem ein linkes Vorderrad und ein rechtes Vorderrad drehbar gelagert sind, und einen Hinterwagen, an welchem ein linkes Hinterrad und ein rechtes Hinterrad drehbar gelagert sind. Bei dem mobilen Transportsystem handelt es sich dabei um ein autonom fahrendes Fahrzeug.
Dabei ist der Vorderwagen relativ zu dem Hinterwagen um eine in eine Vertikalrichtung verlaufende Schwenkachse schwenkbar. Es sind eine linke Vorderantriebseinheit zum Antrieb des linken Vorderrads, eine rechte Vorderantriebseinheit zum Antrieb des rechten Vorderrads und eine Steuereinheit zur Ansteuerung der Vorderantriebseinheiten vorgesehen. Dabei sind die Vorderantriebseinheiten von der Steuereinheit unabhängig voneinander ansteuerbar.
Das erfindungsgemäße mobile Transportsystem ist zum Einsatz in technischen Anlagen ebenso wie in einem urbanen Raum geeignet. Zum Lenken des mobilen Transportsystems, beispielsweise beim Durchfahren einer Kurve, ist kein Lenkaktor, insbesondere kein Hydraulikzylinder, erforderlich. Ebenso ist kein Differential erforderlich. Eine Lenkbewegung des mobilen Transportsystems zum Durchfahren einer Kurve ist durch entsprechende unterschiedliche Ansteuerung der linken Vorderantriebseinheit und der rechten Vorderantriebseinheit erzeugbar. Dadurch wird der benötigte Bauraum verringert und die Kosten zur Herstellung des mobilen Transportsystems werden verringert.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Vorderantriebseinheiten von der Steuereinheit derart ansteuerbar, dass eine Drehzahl des linken Vorderrads und eine Drehzahl des rechten Vorderrads unabhängig voneinander vorgebbar sind. Durch entsprechende Vorgabe von unterschiedlichen Drehzahlen für das linke Vorderrad und für das rechte Vorderrad erfolgt eine Verschwenkung des Vorderwagens relativ zu dem Hinterwagen um die Schwenkachse um einen Schwenkwinkel, welcher durch die zu durchfahrende Kurve vorgegeben ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind eine linke Hinterantriebseinheit zum Antrieb des linken Hinterrads und eine rechte Hinterantriebseinheit zum Antrieb des rechten Hinterrads vorgesehen. Dabei sind die Hinterantriebseinheiten von der Steuereinheit unabhängig voneinander ansteuerbar. Durch den zusätzlichen Antrieb der Hinterräder ist ein Allradantrieb realisiert, wodurch die Traktion verbessert wird. Ferner ist die Lenkbewegung des mobilen Transportsystems zum Durchfahren einer Kurve durch entsprechende unterschiedliche Ansteuerung der linken Hinterantriebseinheit und der rechten Hinterantriebseinheit präziser erzeugbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Hinterantriebseinheiten von der Steuereinheit derart ansteuerbar, dass eine Drehzahl des linken Hinterrads und eine Drehzahl des rechten Hinterrads unabhängig voneinander vorgebbar sind. Durch entsprechende Vorgabe von unterschiedlichen Drehzahlen für das linke Hinterrad und für das rechte Hinterrad ist die Verschwenkung des Vorderwagens relativ zu dem Hinterwagen um die Schwenkachse um einen Schwenkwinkel, welcher durch die zu durchfahrende Kurve vorgegeben ist, präziser realisierbar.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Hinterantriebseinheiten und die Vorderantriebseinheiten von der Steuereinheit unabhängig voneinander ansteuerbar. Dadurch ist die Traktion verbessert und die Lenkbewegung des mobilen Transportsystems zum Durchfahren einer Kurve ist präziser erzeugbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Hinterantriebseinheiten und die Vorderantriebseinheiten von der Steuereinheit derart ansteuerbar, dass Drehzahlen der Hinterräder und Drehzahlen der Vorderräder unabhängig voneinander vorgebbar sind. Durch entsprechende Vorgabe von unterschiedlichen Drehzahlen ist die Verschwenkung des Vorderwagens relativ zu dem Hinterwagen um die Schwenkachse um einen Schwenkwinkel, welcher durch die zu durchfahrende Kurve vorgegeben ist, noch präziser realisierbar.
Vorzugsweise sind die Vorderräder um eine gemeinsame vordere Drehachse drehbar, welche rechtwinklig zu der Schwenkachse verläuft, und die Hinterräder sind um eine gemeinsame hintere Drehachse drehbar, welche rechtwinklig zu der Schwenkachse verläuft. Eine separate Verschwenkung von separaten Vorderachsen zueinander oder von separaten Hinterachsen zueinander zum Durchfahren einer Kurve ist damit nicht erforderlich. Dadurch ist der Aufbau des mobilen Transportsystems robuster und kostengünstiger.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Abstand der hinteren Drehachse zu der Schwenkachse größer als ein Abstand der vorderen Drehachse zu der Schwenkachse. Durch eine derartige Ausgestaltung ist eine verhältnismäßig präzise Lenkung des mobilen Transportsystems ermöglicht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Gelenk vorgesehen, mittels welchem eine Drehung der vorderen Drehachse relativ zu der hinteren Drehachse um eine in eine Längsrichtung verlaufende Pendelachse ermöglicht ist. Die Längsrichtung verläuft rechtwinklig zu der Vertikalrichtung und bei Geradeausfahrt des mobilen Transportsystems parallel zu der Fahrtrichtung. Dadurch ist das erfindungsgemäße mobile Transportsystem in der Lage, beim Transport von Ladungsträgern Bodenunebenheiten wie beispielsweise Bordsteine, Schlaglöcher oder Kanaldeckel zu überwinden. Ein Einsatz von Federn, um einen ausreichend hohen Anpressdruck der Räder auf den Boden zu erreichen, ist nicht erforderlich.
Vorzugsweise ist das Gelenk in dem Hinterwagen angeordnet. Dadurch ist eine Drehung des Vorderwagens relativ zu der hinteren Drehachse um die Pendelachse ermöglicht. Dabei erfolgt auch eine Drehung eines der Schwenkachse zugewandten Bereichs des Hinterwagens relativ zu der hinteren Drehachse um die Pendelachse.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ein Winkelsensor zur Erfassung eines Drehwinkels der vorderen Drehachse relativ zu der hinteren Drehachse um die Pendelachse vorgesehen. Durch die Erfassung des besagten Drehwinkels sind insbesondere Unebenheiten in dem Boden, auf welchem das mobile Transportsystem sich befindet, erkennbar.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Vorderräder und die Hinterräder einen gleichen Radstand auf. Durch diese geometrische Ausführung ist einerseits eine gleichmäßige Lastverteilung auf alle Räder ermöglicht. Ferner ist eine Berechnung der erforderlichen Drehzahlen der einzelnen Räder zum Durchfahren einer Kurve vorteilhaft vereinfacht.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Vorderräder und die Hinterräder einen gleichen Durchmesser auf. Durch diese geometrische Ausführung ist eine Berechnung der erforderlichen Drehzahlen der einzelnen Räder zum Durchfahren einer Kurve ebenfalls vorteilhaft vereinfacht.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind ein vorderer linker Drehzahlsensor zur Erfassung einer Drehzahl des linken Vorderrads, ein vorderer rechter Drehzahlsensor zur Erfassung einer Drehzahl des rechten Vorderrads, ein hinterer linker Drehzahlsensor zur Erfassung einer Drehzahl des linken Hinterrads und ein hinterer rechter Drehzahlsensor zur Erfassung einer Drehzahl des rechten Hinterrads vorgesehen. Durch die Erfassung der IstWerte der Drehzahlen der Räder und einen Vergleich mit den Soll-Werten der Drehzahlen der Räder sind Abweichungen erkennbar. Bei Erkennung von Abweichungen ist eine Nachregelung der Drehzahlen der Räder ermöglicht.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ein Winkelsensor zur Erfassung eines Schwenkwinkels des Vorderwagens relativ zu dem Hinterwagen um die Schwenkachse vorgesehen. Durch die Erfassung des Ist-Schwenkwinkels und Vergleich mit einem Soll-Wert des Schwenkwinkels, welcher durch die zu durchfahrende Kurve vorgegeben ist, ist eine Abweichung erkennbar. Bei Erkennung einer Abweichung ist eine Nachregelung des Schwenkwinkels durch entsprechende Vorgabe der Drehzahlen der Räder ermöglicht. Auch ist ein eventuell auftretender Schlupf kompensierbar.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist an dem Vorderwagen und/oder an dem Hinterwagen eine Empfangseinheit angeordnet, zu welcher Energie induktiv von einer Ladeeinheit übertragbar ist. Die Ladeeinheit ist beispielsweise als linienförmiger Leiter oder als Spule ausgebildet und befindet sich stationär in dem Boden. Die von der Ladeeinheit zu der Empfangseinheit induktiv übertragene Energie dient beispielsweise zum Laden eines elektrischen Energiespeichers des mobilen Transportsystems.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist an dem Vorderwagen und/oder an dem Hinterwagen mindestens ein induktiver Sensor zur Detektion eines Magnetfeldes eines insbesondere linienförmigen Leiters angeordnet. Wenn das Magnetfeld beispielsweise von einem in dem Boden verlegten linienförmigen Leiter erzeugt wird, so gestattet der induktive Sensor, dem besagten linienförmigen Leiter zu folgen um zu einem bestimmten Ziel zu gelangen.
Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Abbildungen stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. Es zeigen:

1: eine schematische Draufsicht auf ein mobiles Transportsystem bei Geradeausfahrt und
2: eine schematische Draufsicht auf ein mobiles Transportsystem bei Kurvenfahrt.

1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein mobiles Transportsystem 10 bei Geradeausfahrt. Bei dem mobilen Transportsystem 10 handelt es sich vorliegend um ein autonom fahrendes Fahrzeug. Das mobile Transportsystem 10 umfasst einen Vorderwagen 20, an welchem ein linkes Vorderrad 21 und ein rechtes Vorderrad 22 drehbar gelagert sind. Das mobile Transportsystem 10 umfasst auch einen Hinterwagen 30, an welchem ein linkes Hinterrad 31 und ein rechtes Hinterrad 32 drehbar gelagert sind. Die Vorderräder 21, 22 und die Hinterräder 31, 32 weisen einen gleichen Durchmesser D auf.
Das mobile Transportsystem 10 befindet sich auf einem ebenen Boden, welcher sich rechtwinklig zu einer Vertikalrichtung Z erstreckt. Die Hinterräder 31, 32 sind um eine gemeinsame hintere Drehachse 35 drehbar. Die hintere Drehachse 35 verläuft in eine Querrichtung Y. Die Querrichtung Y verläuft rechtwinklig zu der Vertikalrichtung Z. Eine Längsrichtung X verläuft rechtwinklig zu der Querrichtung Y und rechtwinklig zu der Vertikalrichtung Z. Der Boden erstreckt sich somit in die Querrichtung Y und in die Längsrichtung X.
Die Vorderräder 21, 22 sind um eine gemeinsame vordere Drehachse 25 drehbar. In der hier gezeigten Darstellung befindet sich das mobile Transportsystem 10 in einer Geradeausfahrt. Eine Fahrtrichtung F verläuft dabei parallel zu der Längsrichtung X. Die vordere Drehachse 25 verläuft dabei parallel zu der hinteren Drehachse 35 in Querrichtung Y.
Der Vorderwagen 20 ist relativ zu dem Hinterwagen 30 um eine Schwenkachse S schwenkbar. Die Schwenkachse S verläuft in Vertikalrichtung Z und ist, in Längsrichtung X gesehen, zwischen der hinteren Drehachse 35 und der vorderen Drehachse 25 angeordnet. Die vordere Drehachse 25 und die hintere Drehachse 35 verlaufen rechtwinklig zu der Schwenkachse S. Bei der hier gezeigten Geradeausfahrt beträgt ein Schwenkwinkel W des Vorderwagens 20 relativ zu dem Hinterwagen 30 um die Schwenkachse S 0°.
Die hintere Drehachse 35 ist zu der Schwenkachse S in Längsrichtung X um einen hinteren Abstand A beabstandet. Die vordere Drehachse 25 ist zu der Schwenkachse S, bei Geradeausfahrt ebenfalls in Längsrichtung X, um einen vorderen Abstand B beabstandet. Der hintere Abstand A ist dabei größer als der vordere Abstand B.
Die Hinterräder 31, 32 sind um einen Radstand C in Querrichtung Y versetzt zueinander angeordnet. Die Vorderräder 21, 22 sind um den gleichen Radstand C, bei Geradeausfahrt ebenfalls in Querrichtung Y, versetzt zueinander angeordnet. Der Radstand C ist dabei die Entfernung der Mittelpunkte oder der Schwerpunkte der Hinterräder 31, 32 zueinander, beziehungsweise die Entfernung der Mittelpunkte oder der Schwerpunkte der Vorderräder 21, 22 zueinander.
Das mobile Transportsystem 10 umfasst eine linke Vorderantriebseinheit 23 zum Antrieb des linken Vorderrads 21, eine rechte Vorderantriebseinheit 24 zum Antrieb des rechten Vorderrads 22, eine linke Hinterantriebseinheit 33 zum Antrieb des linken Hinterrads 31 und eine rechte Hinterantriebseinheit 34 zum Antrieb des rechten Hinterrads 32. Die Antriebseinheiten 23, 24, 33, 34 umfassen beispielsweise jeweils einen Elektromotor und ein Getriebe.
Das mobile Transportsystem 10 umfasst ferner eine Steuereinheit 40 zur Ansteuerung der Vorderantriebseinheiten 23, 24 und zur Ansteuerung der Hinterantriebseinheiten 33, 34. Ferner umfasst das mobile Transportsystem 10 einen elektrischen Energiespeicher zur Versorgung der Antriebseinheiten 23, 24, 33, 34.
Die Hinterantriebseinheiten 33, 34 sind von der Steuereinheit 40 unabhängig von den Vorderantriebseinheiten 23, 24 ansteuerbar. Die linke Vorderantriebseinheit 23 ist von der Steuereinheit 40 unabhängig von der rechten Vorderantriebseinheit 24 ansteuerbar. Die linke Hinterantriebseinheit 33 ist von der Steuereinheit 40 unabhängig von der rechten Hinterantriebseinheit 34 ansteuerbar. Jede der Antriebseinheiten 23, 24, 33, 34 ist also separat und unabhängig von den übrigen Antriebseinheiten 23, 24, 33, 34 von der Steuereinheit 40 ansteuerbar.
Drehzahlen N31, N32 der Hinterräder 31, 32 sind unabhängig von Drehzahlen N21, N22 der Vorderräder 21, 22 vorgebbar. Eine Drehzahl N21 des linken Vorderrads 21 ist unabhängig von einer Drehzahl N22 des rechten Vorderrads 22 vorgebbar. Eine Drehzahl N31 des linken Hinterrads 31 ist unabhängig von einer Drehzahl N32 des rechten Hinterrads 32 vorgebbar.
Das mobile Transportsystem 10 umfasst ferner einen vorderen linken Drehzahlsensor zur Erfassung einer Drehzahl N21 des linken Vorderrads 21, einen vorderen rechten Drehzahlsensor zur Erfassung einer Drehzahl N22 des rechten Vorderrads 22, einen hinteren linken Drehzahlsensor zur Erfassung einer Drehzahl N31 des linken Hinterrads 31 und einen hinteren rechten Drehzahlsensor zur Erfassung einer Drehzahl N32 des rechten Hinterrads 32. Die besagten Drehzahlsensoren sind hier nicht dargestellt.
Das mobile Transportsystem 10 umfasst auch einen Winkelsensor zur Erfassung des Schwenkwinkels W des Vorderwagens 20 relativ zu dem Hinterwagen 30 um die Schwenkachse S. Der besagte Winkelsensor ist hier ebenfalls nicht dargestellt.
Das mobile Transportsystem 10 umfasst ferner ein Gelenk 38. Das Gelenk 38 ist in dem Hinterwagen 30 angeordnet. Das Gelenk 38 ist in der Längsrichtung X zwischen der hinteren Drehachse 35 und der Schwenkachse S angeordnet. Mittels des Gelenks 38 ist eine Drehung der vorderen Drehachse 25 relativ zu der hinteren Drehachse 35 um eine in Längsrichtung X verlaufende Pendelachse ermöglicht. Insbesondere ist eine Drehung des Vorderwagens 20 relativ zu der hinteren Drehachse 35 um die Pendelachse ermöglicht. Dabei erfolgt auch eine Drehung eines der Schwenkachse S zugewandten Bereichs des Hinterwagens 30 relativ zu der hinteren Drehachse 35 um die Pendelachse.
2 zeigt eine schematische Draufsicht auf das in 1 gezeigte mobile Transportsystem 10 bei Kurvenfahrt. Bei Geradeausfahrt, wie in 1 gezeigt, sind die Drehzahlen N21, N22, N31, N32, mit denen die Räder 21, 22, 31, 32 von den zugeordneten Antriebseinheiten 23, 24, 33, 34 angetrieben werden, gleich. Bei Kurvenfahrt werden die Räder 21, 22, 31, 32 von den zugeordneten Antriebseinheiten 23, 24, 33, 34 mit unterschiedlichen Drehzahlen N21, N22, N31, N32 angetrieben.
Im hier gezeigten Beispiel fährt das mobile Transportsystem 10 eine Rechtskurve mit einem Kurvenradius R0 um einen Mittelpunkt M mit einer Geschwindigkeit V. Der Kurvenradius R0 entspricht dabei der Entfernung des Mittelpunkts M zu einem Bezugspunkt P. Der Bezugspunkt P liegt auf der hinteren Drehachse 35 und in Querrichtung Y mittig zwischen dem linken Hinterrad 31 und dem rechten Hinterrad 32.
Der Schwenkwinkel W des Vorderwagens 20 relativ zu dem Hinterwagen 30 um die Schwenkachse S beträgt vorliegend etwa 25°. Eine Verlängerung der hinteren Drehachse 35 schneidet den Mittelpunkt M. Eine Verlängerung der vorderen Drehachse 25 schneidet ebenfalls den Mittelpunkt M. Die Verlängerung der hinteren Drehachse 35 und die Verlängerung der vorderen Drehachse 25 sind ebenfalls um den Schwenkwinkel W relativ zueinander verschwenkt.
Die Fahrtrichtung F verläuft auf einer Kreisbahn um den Mittelpunkt M mit dem Kurvenradius R0. Der Kurvenradius R0 ist von dem hinteren Abstand A, dem vorderen Abstand B und dem Schwenkwinkel W abhängig. Es gilt: $R 0 = A/tan (W) + B/sin (W)$
Das linke Vorderrad 21 bewegt sich auf einer Kreisbahn um den Mittelpunkt M mit einem linken vorderen Radius R21. Der linke vordere Radius R21 ist von dem Kurvenradius R0, dem vorderen Abstand B, dem Radstand C und dem Schwenkwinkel W abhängig. Es gilt: $R 21 = R0/cos (W) - B * tan (W) + C/ 2$
Das rechte Vorderrad 22 bewegt sich auf einer Kreisbahn um den Mittelpunkt M mit einem rechten vorderen Radius R22. Der rechte vordere Radius R22 ist von dem Kurvenradius R0, dem vorderen Abstand B, dem Radstand C und dem Schwenkwinkel W abhängig. Es gilt: $R 22 = R0/cos (W) - B * tan (W) - C/ 2$
Das linke Hinterrad 31 bewegt sich auf einer Kreisbahn um den Mittelpunkt M mit einem linken hinteren Radius R31. Der linke hintere Radius R31 ist von dem Kurvenradius R0 und dem Radstand C abhängig. Es gilt: $R 31 = R 0 + C/ 2$
Das rechte Hinterrad 32 bewegt sich auf einer Kreisbahn um den Mittelpunkt M mit einem rechten hinteren Radius R32. Der rechte hintere Radius R32 ist von dem Kurvenradius R0 und dem Radstand C abhängig. Es gilt: $R 32 = R 0 - C/ 2$
Das linke Vorderrad 21 wird von der linken Vorderantriebseinheit 23 mit der Drehzahl N21 des linken Vorderrads 21 angetrieben. Die Drehzahl N21 des linken Vorderrads 21 ist von der Geschwindigkeit V, dem linken vorderen Radius R21, dem Kurvenradius R0 und dem Durchmesser D abhängig. Es gilt: $N 21 = (V * R 21) / (π * R 0 * D)$
Das rechte Vorderrad 22 wird von der rechten Vorderantriebseinheit 24 mit der Drehzahl N22 des rechten Vorderrads 22 angetrieben. Die Drehzahl N22 des rechten Vorderrads 22 ist von der Geschwindigkeit V, dem rechten vorderen Radius R22, dem Kurvenradius R0 und dem Durchmesser D abhängig. Es gilt: $N 22 = (V * R 22) / (π * R 0 * D)$
Das linke Hinterrad 31 wird von der linken Hinterantriebseinheit 33 mit der Drehzahl N31 des linken Hinterrads 31 angetrieben. Die Drehzahl N31 des linken Hinterrads 31 ist von der Geschwindigkeit V, dem linken hinteren Radius R31, dem Kurvenradius R0 und dem Durchmesser D abhängig. Es gilt: $N 31 = (V * R 31) / (π * R 0 * D)$
Das rechte Hinterrad 32 wird von der rechten Hinterantriebseinheit 34 mit der Drehzahl N32 des rechten Hinterrads 32 angetrieben. Die Drehzahl N32 des rechten Hinterrads 32 ist von der Geschwindigkeit V, dem rechten hinteren Radius R32, dem Kurvenradius R0 und dem Durchmesser D abhängig. Es gilt: $N 32 = (V * R 32) / (π * R 0 * D)$
Bezugszeichenliste

10: Mobiles Transportsystem
20: Vorderwagen
21: linkes Vorderrad
22: rechtes Vorderrad
23: linke Vorderantriebseinheit
24: rechte Vorderantriebseinheit
25: vordere Drehachse
30: Hinterwagen
31: linkes Hinterrad
32: rechtes Hinterrad
33: linke Hinterantriebseinheit
34: rechte Hinterantriebseinheit
35: hintere Drehachse
38: Gelenk
40: Steuereinheit
A: hinterer Abstand
B: vorderer Abstand
C: Radstand
D: Durchmesser
F: Fahrtrichtung
M: Mittelpunkt
N21: Drehzahl des linken Vorderrads
N22: Drehzahl des rechten Vorderrads
N31: Drehzahl des linken Hinterrads
N32: Drehzahl des rechten Hinterrads
P: Bezugspunkt
R0: Kurvenradius
R21: linker vorderer Radius
R22: rechter vorderer Radius
R31: linker hinterer Radius
R32: rechter hinterer Radius
S: Schwenkachse
V: Geschwindigkeit
W: Schwenkwinkel
X: Längsrichtung
Y: Querrichtung
Z: Vertikalrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013019726 A1 [0003]
DE 102012025152 A1 [0004]
EP 2573040 A1 [0005]
US 2006/0266565 A1 [0006]
US 2001/0018991 A1 [0007]
WO 2009/154519 [0008]

Claims

Mobiles Transportsystem (10), zum Transport von Ladungsträgern, insbesondere in einer technischen Anlage, umfassend einen Vorderwagen (20), an welchem ein linkes Vorderrad (21) und ein rechtes Vorderrad (22) drehbar gelagert sind, und einen Hinterwagen (30), an welchem ein linkes Hinterrad (31) und ein rechtes Hinterrad (32) drehbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorderwagen (20) relativ zu dem Hinterwagen (30) um eine in eine Vertikalrichtung (Z) verlaufende Schwenkachse (S) schwenkbar ist, und dass eine linke Vorderantriebseinheit (23) zum Antrieb des linken Vorderrads (21), eine rechte Vorderantriebseinheit (24) zum Antrieb des rechten Vorderrads (22) und eine Steuereinheit (40) zur Ansteuerung der Vorderantriebseinheiten (23, 24) vorgesehen sind, wobei die Vorderantriebseinheiten (23, 24) von der Steuereinheit (40) unabhängig voneinander ansteuerbar sind.
Mobiles Transportsystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderantriebseinheiten (23, 24) von der Steuereinheit (40) derart ansteuerbar sind, dass eine Drehzahl (N21) des linken Vorderrads (21) und eine Drehzahl (N22) des rechten Vorderrads (22) unabhängig voneinander vorgebbar sind.
Mobiles Transportsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine linke Hinterantriebseinheit (33) zum Antrieb des linken Hinterrads (31) und eine rechte Hinterantriebseinheit (34) zum Antrieb des rechten Hinterrads (32) vorgesehen sind, wobei die Hinterantriebseinheiten (33, 34) von der Steuereinheit (40) unabhängig voneinander ansteuerbar sind.
Mobiles Transportsystem (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterantriebseinheiten (33, 34) von der Steuereinheit (40) derart ansteuerbar sind, dass eine Drehzahl (N31) des linken Hinterrads (31) und eine Drehzahl (N32) des rechten Hinterrads (32) unabhängig voneinander vorgebbar sind.
Mobiles Transportsystem (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterantriebseinheiten (33, 34) und die Vorderantriebseinheiten (23, 24) von der Steuereinheit (40) unabhängig voneinander ansteuerbar sind.
Mobiles Transportsystem (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterantriebseinheiten (33, 34) und die Vorderantriebseinheiten (23, 24) von der Steuereinheit (40) derart ansteuerbar sind, dass Drehzahlen (N31, N32) der Hinterräder (31, 32) und Drehzahlen (N21, N22) der Vorderräder (21, 22) unabhängig voneinander vorgebbar sind.
Mobiles Transportsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderräder (21, 22) um eine gemeinsame vordere Drehachse (25) drehbar sind, welche rechtwinklig zu der Schwenkachse (S) verläuft, und dass die Hinterräder (31, 32) um eine gemeinsame hintere Drehachse (35) drehbar sind, welche rechtwinklig zu der Schwenkachse (S) verläuft.
Mobiles Transportsystem (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein hinterer Abstand (A) der hinteren Drehachse (35) zu der Schwenkachse (S) größer ist als ein vorderer Abstand (B) der vorderen Drehachse (25) zu der Schwenkachse (S).
Mobiles Transportsystem (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gelenk (38) vorgesehen ist, mittels welchem eine Drehung der vorderen Drehachse (25) relativ zu der hinteren Drehachse (35) um eine in eine Längsrichtung (X) verlaufende Pendelachse ermöglicht ist.
Mobiles Transportsystem (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkelsensor zur Erfassung eines Drehwinkels der vorderen Drehachse (25) relativ zu der hinteren Drehachse (35) um die Pendelachse vorgesehen ist.
Mobiles Transportsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderräder (21, 22) und die Hinterräder (31, 32) einen gleichen Radstand (C) aufweisen.
Mobiles Transportsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderräder (21, 22) und die Hinterräder (31, 32) einen gleichen Durchmesser (D) aufweisen.
Mobiles Transportsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorderer linker Drehzahlsensor zur Erfassung einer Drehzahl (N21) des linken Vorderrads (21), ein vorderer rechter Drehzahlsensor zur Erfassung einer Drehzahl (N22) des rechten Vorderrads (22), ein hinterer linker Drehzahlsensor zur Erfassung einer Drehzahl (N31) des linken Hinterrads (31) und ein hinterer rechter Drehzahlsensor zur Erfassung einer Drehzahl des rechten (N32) Hinterrads (32) vorgesehen sind.
Mobiles Transportsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkelsensor zur Erfassung eines Schwenkwinkels (W) des Vorderwagens (20) relativ zu dem Hinterwagen (30) um die Schwenkachse (S) vorgesehen ist.
Mobiles Transportsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Vorderwagen (20) und/oder an dem Hinterwagen (30) eine Empfangseinheit angeordnet ist, zu welcher Energie induktiv von einer Ladeeinheit übertragbar ist, und/oder dass an dem Vorderwagen (20) und/oder an dem Hinterwagen (30) mindestens ein induktiver Sensor zur Detektion eines Magnetfeldes eines insbesondere linienförmigen Leiters angeordnet ist.