DE102021206764A1

DE102021206764A1 - Regalbediengerät

Info

Publication number: DE102021206764A1
Application number: DE102021206764.6A
Authority: DE
Inventors: Günther Napetschnig; Marco Gebhardt; Jörg Eder
Original assignee: Gebhardt Foerdertechnik GmbH
Current assignee: Gebhardt Foerdertechnik GmbH
Priority date: 2021-06-29
Filing date: 2021-06-29
Publication date: 2022-12-29

Abstract

Ein Regalbediengerät zum Ein-/Auslagern von Gütern in/aus eine(r) Lagereinrichtung umfasst einen auf zumindest einer Fahrschiene (18) verfahrbaren Fahrschemel (14), eine an oder auf dem Fahrschemel (14) angeordneten Mastanordnung (12) sowie eine an der Mastanordnung (12) vertikal bewegbaren Hubeinrichtung (22), wobei die Mastanordnung (12) aus in Fahrtrichtung (x) des Fahrschemels (14) beabstandeten vertikalen Gurten (26) gebildet ist. Im Hinblick auf die Realisierung einer Mastanordnung mit verbessertem Schwingungsverhalten ist das Regalbediengerät dadurch gekennzeichnet, dass die Gurte (26) durch eine Anzahl von eine Fachwerkstruktur ausbildenden Schubelementen (28) miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Regalbediengerät zum Ein-/Auslagern von Gütern in /aus eine(r) Lagereinrichtung, mit einem auf zumindest einer Fahrschiene verfahrbaren Fahrschemel, einer an oder auf dem Fahrschemel angeordneten Mastanordnung sowie einer an der Mastanordnung vertikal bewegbaren Hubeinrichtung, wobei die Mastanordnung aus in Fahrtrichtung des Fahrschemels beabstandeten vertikalen Gurten gebildet ist.
Regalbediengerät der in Rede stehenden Art werden seit Jahren in automatisierten Lagereinrichtungen eingesetzt, um ein schnelles Ein- und Auslagern von Gütern zuverlässig zu gewährleisten. Von besonderer Wichtigkeit für einen reibungslosen Betrieb ist dabei eine leichte und zugleich steife Konstruktion der Mastanordnung, um nämlich das Auftreten von Schwingungen der Mastanordnung in Fahrtrichtung weitestgehend zu unterbinden und kurze Beruhigungszeiten nach dem Anhalten des bewegten Regalbediengeräts zu ermöglichen. Schwingungen belasten das Tragwerk und Anbauteile wie z.B. Laufräder und Lager oder Antriebsriemen. Zudem verzögern und behindern sie einen gezielten Betrieb des LAM (Lastaufnahmemittel) an der Hubeinrichtung in den sehr eng tolerierten Regalen, so dass vor der Betätigung des LAM zunächst zeitintensiv das Ausschwingen der Mastanordnung abgewartet werden muss. Diese Probleme gewinnen mit wachsender Mastlänge (heutzutage werden bereits Mastanordnungen mit über 20 m Masthöhe realisiert) zunehmend an Bedeutung.
Aus der EP 3 088 347 A1 ist bereits ein Regalbediengerät bekannt, bei dem die Mastanordnung aus zwei in Fahrtrichtung des Fahrschemels voneinander beabstandete vertikalen Stützen gebildet ist, welche durch eine Anzahl von Querbalken zu einem Mastprofil miteinander verbunden sind. Die Anbindung der Querbalken an die Stützen ist biegesteif ausgeführt, wobei die biegesteife Anbindung durch Knotenbleche ausgebildet ist. Dadurch, dass die Querstreben rechtwinklig an den beiden Stützen angreifen, ergeben sich im praktischen Betrieb des Regalbediengeräts hohe Kräfte im Bereich der Anbindung der Querstreben an die Stützen. Zudem wird der auftretende Schub durch die Querstreben nicht optimal übertragen.
Aus der DE 26 06 074 A1 ist eine Mastanordnung für ein Regalbediengerät bekannt, die aus zwei im Abstand voneinander verlaufenden vollständigen Gurten mit jeweils kastenartigen Profil besteht. Die innere Kastenwand ist in einem mittleren Abschnitt offen, wobei ein vollwandiger, über die ganze Mastlänge verlaufender Verbindungssteg vorgesehen ist, welcher in den Öffnungen der beiden Seitengurten mit diesen starr verbunden ist. Nachteilig ist hierbei, dass der Verbindungssteg zur Realisierung der notwendigen Steifigkeit einer aufwändigen Formgebung bedarf. Konkret ist der Verbindungssteg aus einer Vielzahl bspw. im Profil V-förmiger, wellenförmiger oder zylindrischer Teilstücke zusammengesetzt. Gegen ein Stabilitätsversagen werden hier somit einzelne Bleche räumlich verformt.
Aus der DE 10 2012 000 197 A1 der Anmelderin ist ebenfalls bereits ein gattungsbildendes Regalbediengerät bekannt, wobei die Mastvorrichtung dort als Rahmen- oder Fachwerkprofilstab ausgebildet ist. Im konkreten wird die Mastvorrichtung durch vorgefertigte Stabprofile aus Faserverbundwerkstoff gebildet, die jeweils durch Knotenbleche miteinander verbunden sind. Die Fügetechnik zwischen den Blechen und den Verbundwerkstoffe-Teilen ist bevorzugt klebend, was die Mastvorrichtung sehr aufwendig in der Herstellung macht und sich dementsprechend insbesondere bei kleinen Stückzahlen in einer auftragsbezogenen Fertigung als nachteilig erweist.
Schließlich sind auch noch Regalbediengeräte bekannt, bei denen Schwingungen mittels eines zusätzlichen Antriebs an der Mastspitze unterdrückt werden (s. bspw. aus der EP 1 061 035 A2 ). Dieser zusätzliche Antrieb ist jedoch sehr aufwendig und zudem problematisch bei Wartungen. Darüber hinaus ist diese Lösung dahingehend nachteilig, dass der zusätzliche Antrieb dynamische horizontale Kräfte in das Regal einleitet, wohingegen ein konventionelles Regal für vertikale statische Kräfte ausgelegt ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Regalbediengerät der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass zumindest einige der oben aufgezeigten Nachteile vermieden oder abgeschwächt sind und insgesamt eine Mastanordnung mit verbessertem Schwingungsverhalten realisiert ist.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist das in Rede stehende Regalbediengerät dadurch gekennzeichnet, dass die Gurte durch eine Anzahl von eine Fachwerkstruktur ausbildenden Schubelementen miteinander verbunden sind.
In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass es in Bezug auf eine konstruktive Vereinfachung des Regalbediengeräts (nachfolgend auch kurz RGB genannt) von Vorteil ist, zur Verbesserung des Schwingungsverhaltens der Mastanordnung grundsätzlich auf einen Antrieb an der Mastspitze zu verzichten und stattdessen eine Mastanordnung zu entwerfen, die so steif ist bzw. eine hinreichend hohe Eigenfrequenz aufweist, dass der Mast möglichst nicht zu Schwingungen angerget wird. Eine hohe Eigenfrequenz wird grundsätzlich durch Leichtbau und hohe Steifigkeit erzielt und begünstigt eine große Dynamik ohne Schwingungen. Mit einer hohen Eigenfrequenz können in Verbindung mit den aktuell am Markt angebotenen regelungstechnischen Lösungen zur Schwingungsreduktion schnellere Bewegungen des RGBs ausgeführt werden als mit einer niedrigen Eigenfrequenz. Damit kann ein steifes und leichtes RBG einen höheren Durchsatz erreichen.
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz einer Anzahl von Schubelementen, welche die Gurte miteinander verbinden, kann ein sehr steifer, belastbarer und großvolumiger Mast realisiert werden. Die Schubelemente können horizontale Querstreben (d.h. 90° zu den Gurten ausgelegt) und Diagonalstreben (d.h. ~45° zu den Gurten ausgelegt) umfassen und dementsprechend - übereinander angeordnet - eine Fachwerkstruktur zwischen den Gurten ausbilden. Durch die Verbindung der Gurte mittels Diagonalstreben - zusätzlich zu Querstreben - werden zum einen die Kräfte in der Anbindung der Querstreben reduziert, zum anderen ergibt sich eine optimale Anpassung an den normalen Kraftfluss, der im Schubbereich das Maximum bei 45° aufweist. Folglich ist das erfindungsgemäße RGB auch bei einer hohen Dynamik, selbst bei großen Masthöhen (bspw. bis zu 24 m Höhe), einsetzbar, da der Mast entsprechend dem Kraftfluss konstruiert ist.
Des Weiteren kann durch den erfindungsgemäßen Einsatz einer Anzahl von stabilitätsoptimierten Schubelementen, welche die Gurte miteinander verbinden, der Mast - verglichen mit aus dem Stand der Technik bekannten Lösung - großvolumiger ausgeführt werden. Großvolumig bedeutet hier insbesondere einen großen Abstand der Gurte in Fahrtrichtung (x). In Verbindung mit einem im Mast integrierten Schaltschrank erfolgt eine Reduktion des Anfahrmaßes trotz eines großvolumigeren und steifen Mastes. Zudem hat dieser steife Mast eine sehr hohe erste Eigenfrequenz in die Fahrtrichtung. Damit werden kaum Schwingungen angeregt und es geht keine Zeit durch lange Ausschwingzeiten verloren. Zudem wird ein kleiner Schwingbeiwert realisiert, der den Leichtbau begünstigt. Zu unterstreichen ist, dass dies ohne einen zusätzlichen aufwendigen Antrieb an der Mastspitze realisiert wird. Mit dem erfindungsgemäßen Regalbediengerät ist also eine Überwindung der bekannten Zielkonflikte (Anfahrmaße vs. Bauvolumen Mast vs. Kosten Antrieb an der Mastspitze vs. Leichtbau) gelungen.
Im Hinblick auf eine möglichst effektive Vorkonfektionierung der einzelnen Komponenten sowie eine schnelle und unkomplizierte Montage vor Ort ist es von Vorteil, dass die Gurte und die Schubelemente zur Anbindung aneinander mit einem aufeinander abgestimmten Lochbild versehen sind. Im Rahmen einer konkreten Ausgestaltung könnten die Gurte bspw. einen in Richtung auf den in Fahrtrichtung gesehen jeweils gegenüberliegenden Gurt auskragenden Schenkel aufweisen, in die das Lochbild eingebracht ist. Das eingesetzte Lochbild könnte dabei derart erweitert sein, dass auch weitere Komponenten einfach an die Mastanordnung gefügt werden können, wie bspw. zusätzliche stabilisierende Komponenten, Podeste, Leitern oder auch eine Aufzugsführungsschiene, um eine zertifizierte Fangvorrichtung für den Personenschutz einsetzen zu können.
Was die Fügetechnik zur Anbindung der Schubelemente an die Gurte anbelangt, so werden aufgrund ihrer hohen Schließkraft und Vibrationssicherheit bevorzugt Schließringbolzen eingesetzt. Alternativ können Schrauben eingesetzt werden, die ebenso wie Schließringbolzen reibschlüssig über die Vorspannkraft wirken. Grundsätzlich kommen auch Nieten, insbesondere Blindnieten, infrage, wobei deren Einsatz angesichts der Größe der zu verbindenden Bauteile aufgrund der Toleranzen kritisch ist. Schweißen wäre ebenfalls möglich, wobei dabei der u.U. auftretende Verzug kontrolliert werden müsste. Alternativ oder zusätzlich zu einer der genannten Techniken können die Bauteile auch miteinander verklebt werden.
Wie bereits oben erwähnt, ist entscheidend für die Schwingungsunterdrückung am Mast der Einsatz einer Vielzahl von Schubelementen über zumindest einen Großteil der Höhe des Mastes hinweg. Im einfachsten Fall ist jedes Schubelement nur ein einziges Bauteil, nämlich ein Schubblech.
Durch eine Vielzahl von FEM (Finite-Elemente-Methode) Simulationen (linear Buckling, Modalanalyse) und die Analyse einer kosteneffizienten Fertigung hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, die Schubelemente durch das Fügen mehrerer Bauteile zu verstärken und damit eine vormontierbare Schubelement-Baugruppe einzusetzen. Dabei kann eine Schubelement-Baugruppen mit jeweils mindestens einer Querstrebe und mindestens einer Diagonalstrebe ausgeführt sein. Die Schubelement-Baugruppe wiederholt sich vielfach über die Masthöhe. Zur Erhöhung der Steifigkeit sind in jedem Höhensegment der Mastanordnung bevorzugt jeweils zwei Schubelement-Baugruppen angeordnet, nämlich in Fahrtrichtung des Fahrschemels gesehen eine linke und eine rechte Schubelement-Baugruppe.
Problematisch bei einem großen Volumen der Schubelement-Baugruppen wird das Beulen der Schubbleche bei großer Belastung, insbesondere der Pufferfahrt. Zur Behebung dieses Problems ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass die mindestens eine Diagonalstrebe eine Beulsteife aufweist, wobei die Beulsteife vorzugsweise in Gestalt eines auf ein die Diagonalstrebe ausbildendes Grundblech aufgesetztes Hut-Profil ausgeführt ist. Die Verbindung erfolgt wiederum bevorzugt mittels Schließringbolzen. Zusätzlich kann auf die mindestens eine Querstrebe, bzw. genauer am Übergang zur nächsten Schubelement-Baugruppe, ein vorzugsweise als U-Profil ausgeführtes Blech aufgesetzt werden, das zur Anbindung der jeweiligen Schubelement-Baugruppe an eine angrenzende Schubelement-Baugruppe dient.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind in Fahrtrichtung des Fahrschemels gesehen zwei vordere und zwei hintere jeweils miteinander verbundene Gurte vorgesehen sind, die vorzugsweise als Aluminium-Extrusionsprofile ausgeführt sind. Mithin besteht der Mast aus insgesamt vier Gurten. Da ein solcher Mast mit vier Gurten anfällig für Torsionen um seine Längsachse ist, ist es von Vorteil, über die Masthöhe verteilt ein oder mehrere Schubleche vorzusehen, die auf den Querstreben der Schubelement-Baugruppen aufliegen und jeweils einen vorderen und einen hinteren Gurt miteinander verbinden.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst das Aluminium-Extrusionsprofil die Führungsschiene (= Lauffläche für die Führungsrollen) für die Hubeinrichtung. Damit wird ein zusätzlicher Fügevorgang der Führungsschiene auf das Profil vermieden, der aufwändig ist und die Toleranz negativ beeinflussen kann. Für die Verwendung einer sicheren Fangvorrichtung aus dem Aufzugsbau, ist aber wie bereits erwähnt das zusätzliche Anbringen einer Aufzugsführungsschiene am beanspruchten Mast möglich.
Zur Realisierung einer gewünschten Masthöhe können die Gurte durch einen Stoß verlängert werden. Hierbei kann bspw. vorgesehen sein, dass die Gurte im Inneren Hohlräume aufweisen, die zur Aufnahmen von zwei Gurtabschnitte miteinander verbindenden Elementen geeignet sind. Zudem können die gestoßenen Gurte durch überlappende Bleche, die an beiden Gurten bspw. über das Lochbild, z.B. mit Schließringbolzen, befestigt werden, miteinander verbunden werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass vorzugsweise in einem untersten Mastabschnitt die Schubelemente durch einen verstärkten Rahmen ersetzt werden. Dieser Rahmen, der vorzugsweise aus Stahl gefertigt ist, kann zwischen den Gurten über die gesamte Öffnung ausgeprägt sein. Hierdurch werden Freiräume im Mast, d.h. zwischen den Gurten, geschaffen, die zur Integration von Antriebskomponenten (Motoren, Zahnriemenschreiben, etc.), elektro- und/oder steuerungstechnischen Einheiten (ggf. im Schaltschrank) genutzt werden können.
Zur Erleichterung der Durchführung von Wartungen und/oder Reparaturen kann an der Mastanordnung ein bewegliches Wartungspodest vorgesehen sein, das quer zur Fahrtrichtung zwischen die Gurte eingefahren bzw. eingeklappt werden kann.
Im Hinblick auf eine hohe Betriebssicherheit kann vorgesehen sein, dass in zumindest einen der Gurte eine Führungsschiene für die Hubeinrichtung integriert ist, und dass eine Absturzsicherung an zumindest einem der in Fahrtrichtung gesehen gegenüberliegenden Gurte angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Regalbediengerät modular aufgebaut, im Sinne eines RBG-Baukastens. Dabei kann der Fahrschemel als modulare Plattform mit verschiedenen Antrieben und Masten modular ausgestattet werden. Dazu umfasst der Fahrschemel verschiedene Schnittstellen, die unterschiedliche Anbauteile (Masten, Antriebe) fügen lassen. Anstelle eines Leichtbaumastes wie oben beschrieben kann in Abhängigkeit von der konkreten Einsatzsituation bspw. auch ein herkömmlicher Stahlmast verbaut werden. Die Vorteile eines solchen Stahlmastes sind der geringe Fertigungsaufwand und die bessere Eignung für schwere Ladungsträger bei geringer Dynamik.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen

1 eine schematische Perspektivdarstellung eines Regalbediengeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 in einer schematischen Seitenansicht einen Ausschnitt der Mastanordnung des Regalbediengeräts gemäß 1,
3 in einer schematischen Perspektivdarstellung einen Ausschnitt der Mastanordnung des Regalbediengeräts gemäß 1,
4 eine schematische Draufsicht der Mastanordnung des Regalbediengeräts gemäß 1,
5 in einer schematischen Draufsicht eine Schubelement-Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
6 in einer schematischen Seitenansicht die Schubelement-Baugruppe gemäß 5,
7 in einer schematischen Perspektivdarstellung die Schubelement-Baugruppe gemäß 5,
8 in einer schematischen Perspektivdarstellung einen Ausschnitt einer Mastanordnung mit vier Gurten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
9 in einer schematischen Seitenansicht eine Mastanordnung mit einem verstärkten Stahl-Rahmen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
10 in einer vergrößerten Ansicht den Stahl-Rahmen der Mastanordnung gemäß 9,
11 in einer schematischen Perspektivdarstellung den unteren Teil einer Mastanordnung mit ausgefahrenem Wartungspodest gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
12 in einer schematischen Perspektivdarstellung die Mastanordnung gemäß 11 mit eingefahrenem Wartungspodest.

In den Figuren ist ein Regalbediengerät, RGB, 10 beschrieben, das eine Mastanordnung 12 aufweist, die eine Anzahl von eine Fachwerkstruktur ausbildenden Schubelementen 28 umfasst.
Wie in 1 gezeigt, ist die Mastanordnung 12 an einem Fahrschemel 14 angeschlossen, der Laufräder 16 aufweist, die über Antriebsaggregate 20 antreibbar sind und auf einer ersten Fahr- bzw. Führungsschiene 18 rollbar gelagert sind. Oberseitig ist die Mastanordnung 12 an einer zweiten Fahr- bzw. Führungsschiene längsverschieblich angeschlossen. An der Mastanordnung 12 ist eine Hubeinrichtung 22 mit Lastaufnahmemittel (LAM) für Behälter, Kartons, Tablare o.ä. höhenverschiebbar gelagert. 1 zeigt zudem noch ein optional an der Mastspitze angeordnetes Podest 24, welches bspw. von Wartungspersonal zur Durchführung von Reparatur- und/oder Wartungsarbeiten genutzt werden kann.
Die Mastanordnung 12, die in den 2-5 in größerem Detail und in unterschiedlichen Perspektiven dargestellt ist, umfasst vertikal ausgerichtete Gurte 26, welche die Zug- und Druckkraft (Zug- und Druckgurt) aufnehmen. Dabei können, wie beispielhaft in 4 gezeigt, zwei in Fahrtrichtung des RGB 10 einander gegenüberliegende Gurte 26 vorgesehen sein. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass die Gurte geteilt sind (vorzugsweise in dem in 4 mit A bzw. A' gekennzeichneten Bereich), so dass die Mastanordnung 12 insgesamt vier Gurte 26 umfasst. In dem gekennzeichneten Bereich A bzw. A' könnten die Gurte 26 dann paarweise mittels einer geeigneten Fügetechnik miteinander verbunden sein. Eine Teilung der Gurte 26 (d.h. vier Gurte insgesamt) hat den Vorteil, dass die einzelnen Gurte kleiner bauen und dementsprechend leichter hergestellt werden können. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in den Gurten 26 eine Führungsschiene (nicht gezeigt) für die Hubeinrichtung 22 integriert, sodass diese nicht gesondert montiert werden muss.
Die Gurte 26 sind bevorzugt in Leichtbauweise, vorzugsweise in Aluminium, ausgeführt, so dass sich durch die großvolumige Mastanordnung 12 insgesamt ein kleiner Schwingbeiwert realisieren lässt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Gurte 26 aus Aluminium extrudiert.
Zwischen den Gurten 26 wird der Schub über modulartige Schubelemente 28 übertragen, die über die Masthöhe vielfach wiederholt zwischen den Gurten 26 angeordnet sind und ein Fachwerk ausbilden. Ein Ausführungsbeispiel eines einzelnen Schubelements 28 ist in den 5-7 schematisch in unterschiedlichen Perspektiven gezeigt.
Danach ist das Schubelement 28 als Schubelement-Baugruppe 30 ausgeführt, die drei Blechbauteile umfasst und vielfach wiederholend im Mast eingesetzt wird. Bei den Blechbauteilen handelt es sich um ein Grundblech 32, eine Beulsteife 34 sowie ein Anbindungsblech 36. Die Blechbauteile besitzen den Vorteil, dass diese einfach inklusive aller Löcher gefertigt werden können, bspw. mittels Laser, Wasserstrahl oder auch Stanzen bzw. Schneiden. Das Schneiden durch Wasserstrahl ist vorteilhaft, da es keine Hitze erzeugt, die das Gefüge des Materials zerstört und damit die hochbelasteten Kanten und deren Wechselfestigkeit beeinträchtigt.
Das Grundblech 32 ist vorzugsweise als Alu-Blech mit zwei dreiecksförmigen Aussparungen ausgeführt, sodass im Wesentlichen ein oberer und ein unterer Querbalken 38, 40 und ein die Querbalken 38, 40 verbindender Diagonalbalken 42 ausgebildet sind. Der wesentliche Kraftfluss erfolgt im Schubbereich über die Diagonalbalken 42 (-45°), der Schub tritt allgemein bekannt im Maximum bei 45° auf.
Die Beulsteife 34 dient zur Verstärkung der Diagonalbalken 42. Wie in den 5-7 zu erkennen, kann die Beulsteife 34 als auf den Diagonalbalken 42 aufgesetztes Hut-Profil ausgeführt sein. Das Hut-Profil, das beispielsweise durch „Kanten“ hergestellt werden kann, hat eine hohe Beulstabilität. Dementsprechend kann ein großes Bauvolumen der Schubelement-Baugruppe 30 ohne Stabilitätsprobleme realisiert werden.
Das Anbindungsblech 36 dient zur Verbindung der einzelnen Schubelemente 28 bzw. Schubelement-Baugruppen 30 untereinander, sodass ein direkter Kraftfluss möglich ist und nicht sämtliche Kräfte über die Gurte 26 fließen müssen. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anbindungsbleche 36 als überlappende U-Profile ausgeführt. Diese haben eine geringere Beulstabilität als ein Hut-Profil, die jedoch ausreichend ist, da bei der erfindungsgemäßen Konstruktion die Querbalken 38, 40 kaum belastet werden und lediglich die Knicklängen der Gurte 26 reduzieren, wohingegen der wesentliche Schub über die Diagonalbalken 42 erfolgt.
Wie insbesondere in den 2 und 3 zu erkennen ist, weisen sowohl die Gurte 26 als auch die Schubelement-Baugruppen 30 ein Lochbild mit aufeinander abgestimmten Löchern auf. Dieses Lochbild dient zur Anbindung der Schubmodule 28 an die Gurte 26. Die Anbindung erfolgt bevorzugt über Schließringbolzen.
Wie insbesondere in 4 zu erkennen ist, können die Gurte 26 im Hinblick auf eine besonders einfache Anbindung der Schubmodule 28 einen in Richtung auf den in Fahrtrichtung gesehen jeweils gegenüberliegenden Gurt 26 auskragenden Schenkel 46 aufweisen, in den das Lochbild eingebracht ist. Der Schenkel 46 kann dabei von einem Grundkörper 44 des Gurtes auskragen und aus Stabilitätsgründen mit einer zusätzlichen Diagonalstrebe 48 am Grundkörper 44 angeordnet sein.
Im einfachsten Fall werden in den Gurten 26 direkt in einem Arbeitsgang mit der Extrusion an den Schenkeln 46 die Löcher des Lochbildes gebohrt. Dabei kann das Lochbild an den Gurten 26 alle notwendigen Bohrungen aufweisen, um Anbauteile (Leiter, Anschlagpunkte, Schleppkette bzw. Schleifleitung, usw.) zu fügen. Des Weiteren kann das Lochbild zusätzliche Löcher aufweisen, so dass weitere optionale Bauteile vorgesehen werden können, wie bspw. eine Auszugsführungsschiene, um eine zertifizierte Fangvorrichtung für den Personenschutz einsetzen zu können.
Wie insbesondere in dem in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel zu erkennen ist, kann die Mastanordnung 12 pro Höhensegment jeweils zwei Schubelement-Baugruppen 30 aufweisen, nämlich in Fahrtrichtung des Fahrschemels 14 gesehen eine linke und eine rechte Schubelement-Baugruppe 30. Durch diese „Doppelung“ ergibt sich eine besonders hohe Steifigkeit und Stabilität.
Ein wichtiger Aspekt für die Statik ist die Ausgestaltung der Gurte 26 vorne und hinten am RGB 10. Wie in 4 dargestellt, können die Gurte 26 einen Grundkörper 44 aufweisen, in dessen Inneren Hohlräume ausgebildet sind. Diese Hohlräume können derart ausgestaltet sein, dass sie das Einschieben eines verbindenden Elements ermöglichen. Dieses kann ggf. zusätzlich mit einem äußeren überlappenden Blech verschraubt werden. Durch diesen Stoß kann aus kurzen Gurten 26 ein sehr hohe Mastanordnung 12 realisiert werden.
8 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Ausschnitt einer Mastanordnung 12 eines Regalbediengeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei der vordere und der hintere Gurt 26 jeweils geteilt sind, sodass die Mastanordnung 12 insgesamt aus vier Stützen bzw. Gurten 26 gebildet ist. Die Innenseiten der Gurte 26 weisen dabei nach innen auskragende Schenkel auf, in denen ein Lochbild ausgebildet ist. Dieses dient zur Montage von Verbindungselementen 50, vorzugsweise Verbindungsblechen, die sowohl die beiden vorderen Gurte 26 als auch die beiden hinteren Gurte 26 jeweils miteinander verbinden. Der Abstand zwischen den Verbindungselementen 50 bzw. die Anzahl an Verbindungselementen 50 über die gesamte Masthöhe kann entsprechend der dynamischen Anforderungen festgelegt werden.
Wie bereits erwähnt, kann eine Mastanordnung 12 mit vier Gurten 26 aufgrund der geringeren Größe der Gurte 26 leichter produziert werden als eine entsprechende Mastanordnung 12 mit nur zwei Gurten 26. Allerdings ist die in 8 gezeigte Mastanordnung 12 stärker gefährdet, um die Längsachse zu tordieren. Zur Behebung dieses Problems ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein sich horizontal erstreckendes Schubblech 52 vorgesehen, das auf einer Querstrebe 38, 40 eines Schubelementes 28 aufliegt und mittels vorgefertigter Bohrungen gefügt werden kann. Dieses Schubblech 52 kann auf der Außenseite der Querstreben 38, 40 aufsitzen, während die Anbindungsbleche 36 der Schubelemente 28 auf der Innenseite der Querstreben 38, 40 aufsitzen.
Je nach dynamischen Anforderungen können mehr oder weniger Schubbleche 52 eingesetzt werden, z.B. kann vorgesehen sein, dass jede fünfte Querstrebe 38, 40 mit einem Schubblech 52 ausgeführt wird. Knapp 2 m unter dem Mastkopf kann dieses Schubblech 52 zusätzlich die Wartung eines Servicetechnikers erleichtern, der darauf steigen oder Werkzeug abstellen kann, um gut am Mastkopf zu arbeiten.
9 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Mastanordnung 12 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Erfindungsgemäß umfasst die Mastanordnung 12 vordere und hintere Gurte 26, die durch eine Anzahl von eine Fachwerkstruktur ausbildenden Schubelementen 28 miteinander verbunden sind. Gemäß der dargestellten Ausführungsform entfallen die Schubelementen 28 allerdings im unteren Bereich der Mastanordnung 12, um dort Platz für den Schaltschrank 56 zu schaffen. Um die großen Kräfte aufzunehmen und „umzuleiten“ ist ein massiver Rahmen 54 (in 10 in vergrößerter Seitenansicht schematisch dargestellt) an die Gurte gefügt, um die Kräfte O-förmig außen um den Schaltschrank 56 herum zu den Mast-Fußpunkten zu leiten. In der Praxis könnte der Rahmen bspw. als Stahlrahmen aus 12 mm Stahl gefertigt sein (wohingegen die Schubelemente 28 aus nur 4 mm dicken Aluminiumblechen gefertigt sein können).
Wie in der vergrößerten Seitenansicht in 10 zu erkennen, weist das Profil des Rahmens 54 im Inneren Rundungen auf, was dazu dient, dort die hohen Spannungen zu reduzieren und einen Ermüdungsriss auszuschließen. In der rechten oberen Ecke des Rahmens gemäß 10 ist beispielhaft ein alternativer Rundungsverlauf dargestellt. Der konkrete Radius der Rundung kann entsprechend der dynamischen Anforderungen festgelegt werden.
Der Rahmen 54 sorgt dafür, dass die Gurte 26 nicht überlastet werden. Ohne den Rahmen 54 besteht die Gefahr, dass sich nach kurzer Betriebszeit Ermüdungsrisse in den Gurten 26 zeigen. Vorteilhaft ist dabei die Kombination von Gurten 26 aus Aluminium mit dem Rahmen 54 aus Stahl. Da Stahl ein dreifach höheres E-Modul aufweist, kann der Rahmen 54, obwohl er weiter innen liegt und einen schlechteren Hebelarm hat, einen erheblichen Teil der Kraft aufnehmen und die lokal durch das fehlende Schubelement stark beanspruchten Alu-Gurte 26 bedeutend entlasten.
Die 11 und 12 zeigen eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Regalbediengeräts 10, bei dem verbesserte Wartungsmöglichkeiten dadurch gegeben sind, dass ein bewegliches Wartungspodest 58 in die Mastanordnung 12 integriert ist. In den genannten Figuren ist eine Variante dargestellt, bei der das Wartungspodest 58 mittels eines Einzugsmechanismus ein- und ausfahrbar ist. Der Einzugsmechanismus greift dabei in Freiräume zwischen dem in den Innenraum zwischen den Gurten 26 eingefügten Rahmen 54 und dem darin aufgenommenen Schaltschrank 56 ein. In einer alternativen Ausführungsform kann das Wartungspodest 58 auch klapp- bzw. schwenkbar ausgeführt sein.
Im ausgefahrenen bzw. ausgeklappten Zustand (11) ermöglicht das Wartungspodest 58 einem Techniker Arbeiten auf der Höhe des Schaltschranks 56 (ca. 1 m über dem Hallenboden) und insbesondere auch unmittelbar am Schaltschrank 56 bequem und sicher durchzuführen. Zur Erhöhung der Sicherheit kann das Wartungspodest 58 mit einem Geländer als Absturzsicherung ausgestattet sein.
Im eingefahrenen bzw. eingeklappten Zustand „verschwindet“ das Wartungspodest 58 weitestgehend zwischen den Gurten 26. Dementsprechend verbleibt in der üblicherweise engen Regalgasse hinreichend Raum, damit ein Techniker das RBG 10 problemlos passieren kann. Außerdem ermöglicht die Beweglichkeit des Wartungspodests 58 eine ungestörte Vertikalbewegung des Hubwagens 22. Dieser kann, wie in 1 zu erkennen, mit einem ein Podest bildenden Steg 60 ausgestattet sein, welcher vom Hubwagen 22 zu einer an den gegenüberliegenden Gurten 26 angeordneten Leiter 62 führt. Mit eingefahrener bzw. eingeklappter Bühne können sämtliche Komponenten des Hubwagens 22 das Wartungspodest 58 problemlos passieren. Mit eingefahrener bzw. eingeklappter Bühne sind darüber hinaus die Antriebe und Riemenscheiben usw. sowie der Hubriemen für den Hubwagen 22 unter dem Podest bzw. im Mast für etwaige Wartungen/Reparaturen leicht zugänglich.
Der Zustand der Bühne des Wartungspodests 58 könnte mit Sensoren überwacht werden und insbesondere bspw. eine Inbetriebnahme des RGB 10 bei ausgefahrener Bühne verhindert werden.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine zusätzliche (d.h. redundant zum Hubriemen) Absicherung des Hubwagens 22 gegen Absturz vorgesehen. Dies erfolgt durch eine mitfahrende Halteklammer 64, wobei die Halteklammer 64 durch Schrauben an den Gurten 26 auf der Seite der Leiter 62 (genauer an der integrierten Führungsschiene), angeklemmt wird. Entstehende Kratzer oder Schrammen beeinträchtigen damit nicht den Verschleiß bzw. das Laufverhalten der Hubwagenrollen. Das Klemmen ist auf jeder beliebigen Höhe im oberen Bereich möglich. Entsprechend kann ein Techniker von der Leiter 62 aus zuerst den Hubwagen 22 absichern und dann den gesicherten Hubwagen 22 über den Steg 62 entlang des Mastes zur Störungsbeseitigung betreten. Der Steg 62 kann bei einer hohen Hubwagenposition zudem gut genutzt werden, um den Mastkopf und die dortigen Führungsrollen sowie Zahnriemenscheiben usw. zu warten.
Ist der Hubwagen 22 ganz unten positioniert, kann die Halteklammer 64 auch oberhalb des Hubwagens angebracht werden und durch eine Kette oder ein Seil den Hubwagen 22 sichern. Alternativ könnte der Hubwagen 22 unten auf eine geeignete Stütze abgesetzt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist ein modulartiger Aufbau des RGB 10 vorgesehen. Dabei könnte der Fahrschemel 14 als Plattform fungieren, die für alle Varianten gleich ausgeführt ist und an die im Sinne eines RBG-Baukastens eine oder mehrere der nachfolgenden Komponenten angebaut werden könnte:
1. Mastanordnung
Die Mastanordnung könnte entweder als Stahlmast (d.h. sehr belastbar, einfacher Aufbau) ausgelegt sein oder aber als Leichtbaumast, insbesondere wie oben beschrieben (d.h. sehr steif, sehr leicht, höchste Dynamik, wenig Verschleiß, energieeffizient).
2. Antrieb
Das Bodenfahrwerk des RGB 10 könnte im Sinne einer Antriebsschere mit seitlich an die Fahr- bzw. Führungsschiene 18 angepressten Führungsräder ausgeführt sein. Alternativ könnte ein „Omega“-Antrieb vorgesehen sein, wobei ein Riemen in der Regalgasse gespannt ist und in Omega-Form eine Riemenscheibe des Motors umschließt. Das RBG 10 zieht sich dabei entlang des Riemens. Schließlich könnte ein Reibradantrieb vorgesehen sein, bei dem ein Motor direkt ein oder mehrere auf der Fahrschiene 18 abrollende Laufräder 16 antreibt, wie grundsätzlich in 1 gezeigt.
3. Hubwagen 22 und LAM
Als Hubantrieb bietet sich bevorzugt der Einsatz eines Zahnriemenantriebs an, der sich insbesondere durch seine Wartungsarmut auszeichnet. Der Hubwagen 22 kann dabei bspw. für Zuladungen bis 120 kg (im Falle eines Leichtbaumastes wie hierin beschrieben) bzw. bis 300 kg (im Falle eines Stahlmastes) ausgelegt sein. Für das LAM können grundsätzlich viele unterschiedliche Lösungen zum Einsatz kommen, so bspw. ein Teleskop mit Riemenförderer, ein Doppelteleskop, ein Multiformgreifer, Zieh- bzw. Greiftechnik, o.ä.
4. Schaltschrank/Steuerung
Zusätzlich zu den herkömmlichen Steuerungskomponenten kann die Steuerung eine schwingungsfreie Regelung sowie eine Energierückgewinnung aufweisen. Im Falle eines Stahlmastes kann der Schaltschrank in herkömmlicher Weise hinten auf dem Mast angeordnet sein. Im Falle eines Leichtbaumastes wie hierin beschrieben kann der Schaltschrank 56 im Mast integriert sein, wie oben im Detail beschrieben und wie grundsätzlich in 1 gezeigt. Durch diese Integration zwischen die Gurte 26 lassen sich beste Anfahrmaße sowie eine gute Zugänglichkeit bei Wartungen und ein großer Abstand der Gurte 26 realisieren.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Ansprüche verwiesen.
Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.
Bezugszeichenliste

10: Regalbediengerät, RGB
12: Mastanordnung
14: Fahrschemel
16: Laufräder
18: erste Fahr- bzw. Führungsschiene
20: Antriebsaggregat
22: Hubeinrichtung
24: Podest
26: Gurte
28: Schubelemente
30: Schubelement-Baugruppe
32: Grundblech
34: Beulsteife
36: Anbindungsblech
38: oberer Querbalken
40: unterer Querbalken
42: Diagonalbalken
44: Grundkörper
46: Schenkel
48: Diagonalstrebe
50: Verbindungselement
52: Schubblech
54: Rahmen
56: Schaltschrank
58: Wartungspodest
60: Steg
62: Leiter
64: Halteklammer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 3088347 A1 [0003]
DE 2606074 A1 [0004]
DE 102012000197 A1 [0005]
EP 1061035 A2 [0006]

Claims

Regalbediengerät zum Ein-/Auslagern von Gütern in/aus eine(r) Lagereinrichtung, mit einem auf zumindest einer Fahrschiene (18) verfahrbaren Fahrschemel (14), einer an oder auf dem Fahrschemel (14) angeordneten Mastanordnung (12) sowie einer an der Mastanordnung (12) vertikal bewegbaren Hubeinrichtung (22), wobei die Mastanordnung (12) aus in Fahrtrichtung (x) des Fahrschemels (14) beabstandeten vertikalen Gurten (26) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurte (26) durch eine Anzahl von eine Fachwerkstruktur ausbildenden Schubelementen (28) miteinander verbunden sind.
Regalbediengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurte (26) und die Schubelemente (28) zur Anbindung aneinander mit einem aufeinander abgestimmten Lochbild versehen sind.
Regalbediengerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurte (26) einen in Richtung auf den in Fahrtrichtung (x) gesehen jeweils gegenüberliegenden Gurt (26) auskragenden Schenkel (46) aufweisen, in die das Lochbild eingebracht ist.
Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubelemente (28) mittels Schließringbolzen, Schrauben, Bolzen und/oder Nieten an die Gurte (26) angebunden sind.
Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubelemente (28) als Schubbleche ausgeführt sind.
Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubelemente (28) als gefügte Schubelement-Baugruppen (30) mit jeweils mit mindestens einer Querstrebe (38, 40) und mindestens einer Diagonalstrebe (42) ausgeführt sind.
Regalbediengerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Diagonalstrebe (42) eine Beulsteife (34) aufweist, wobei die Beulsteife (34) vorzugsweise in Gestalt eines auf ein die Diagonalstrebe (42) ausbildendes Grundblech (32) aufgesetztes Hut-Profil ausgeführt ist.
Regalbediengerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf die mindestens eine Querstrebe (38, 40) ein vorzugsweise als U-Profil ausgeführtes Blech (36) aufgesetzt ist, das zur Anbindung der jeweiligen Schubelement-Baugruppe (30) an eine angrenzende Schubelement-Baugruppe (30) dient.
Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrtrichtung (x) gesehen zwei vordere und zwei hintere jeweils miteinander verbundene Gurte (26) vorgesehen sind, die vorzugsweise als Aluminium-Extrusionsprofile ausgeführt sind.
Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass über die Masthöhe verteilt ein oder mehrere Schubleche (52) vorgesehen sind, die auf den Querstreben (38, 40) der Schubelement-Baugruppen (30) aufliegen und jeweils einen vorderen und einen hinteren Gurt (26) miteinander verbinden.
Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurte (26) zur Verlängerung der Mastanordnung (12) im Inneren Hohlräume zur Aufnahme von verbindenden Elementen aufweisen.
Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Gurten (26) durch einen vorzugsweise in Stahlbau ausgeführten Rahmen (54) ein Freiraum innerhalb des Mastes zur Aufnahme von Antriebskomponenten, elektrotechnischen Einheiten und/oder steuerungstechnischen Einheiten geschaffen ist.
Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an der Mastanordnung (12) ein bewegliches Wartungspodest (58) vorgesehen ist, das quer zur Fahrtrichtung (x) zwischen die Gurte (26) eingefahren bzw. eingeklappt werden kann.
Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einen der Gurte (12) eine Führungsschiene für die Hubeinrichtung (22) integriert ist, und dass ggf. eine Absturzsicherung an zumindest einem der in Fahrtrichtung (x) gesehen gegenüberliegenden Gurte (26) angeordnet ist.
Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch einen modularen Aufbau, wobei unterschiedliche Antriebe und/oder unterschiedliche Masten (12) an den Fahrschemel (14) montierbar sind.