Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein fahrerloses Transportsystem.

Stand der Technik

Fahrerlose Transportsysteme sind an sich bekannt und dienen beispiels weise in produzierenden Unternehmen zum Transport von Bauteilen, Be hältern oder sonstigem Transportgut, beispielsweise von einer Arbeitssta tion zur nächsten Arbeitsstation oder von einem Lager zu einer Arbeitssta tion, beispielsweise im Automobilbau.

Fahrerlose Transportsysteme weisen typischerweise ein tragendes Chassis auf und einen mit dem Chassis verbunden Aufbau, der den Transport des Transportgutes ermöglicht, beispielsweise Abstellflächen bzw. Arbeitsflä chen. Zum Fahren weisen die Transportsysteme typischerweise von einem Motor, beispielsweise Elektromotor, angetriebene Räder auf und oft auch zusätzliche, nicht-angetriebene Stützräder.

Beispielsweise kann ein solches Transportsystem zentralliegende An triebsräder aufweisen und mittels vier in den Ecken angebrachten Rollen gestützt sein. Die vier Stützrollen sind dann üblicherweise an einem chas sisfesten Bauteil drehbar gelagert.

Bei derartigen Fahrzeugen kann es durch die Gegebenheiten des Unter grundes (Löcher, Rillen, Unebenheiten) Vorkommen, dass die Antriebsrä- der Bodenkontakt verlieren, da sich das Fahrzeug auf den fest montierten Rädern abstützt.

Ein ähnliches Verhalten kann bei Steigungen auftreten. Je größer der Steigungswinkel und die Distanz zwischen vorderen und hinteren Stütz rädern, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Antriebsräder den Bodenkontakt verlieren.

Da alle Räder fest mit dem Chassis verbunden sind, teilt sich das Ge samtgewicht bei ebener Fahrbahn auf alle, beispielsweise sechs Räder auf. Sobald der Untergrund uneben ist, kann dieses Gleichgewicht gestört werden und zu einer Verringerung der Haftreibung an den Antriebsrädern führen. Dies kann ein Durchdrehen der Räder verursachen.

Durch die üblichen Fahrwerksgeometrien ist es zudem nicht möglich, Erschütterungen, die über den Untergrund aufgenommen werden, auszu gleichen. Die starr montierten Stützräder nehmen die Schläge ungedämpft auf und geben diese an das Chassis des Fahrzeugs ab. Dadurch können Beschädigungen sowohl an der Hardware des Fahrzeugs, als auch am Transportgut entstehen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein fahrerloses Transportsystem in dieser Hinsicht zu verbessern und insbesondere ein fahrerloses Trans portsystem anzugeben, bei welchem die Antriebsräder auch bei Bo denunebenheiten und Steigungen dauerhaft Bodenkontakt haben und das Erschütterungen besser ausgleichen bzw. dämpfen kann. Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein fahrerloses Transportsystem, umfassend ein Chassis, Antriebsräder und Stützräder, wobei an einer ersten Seite des Chassis und an einer der ersten Seite gegenüberliegen den zweiten Seite des Chassis jeweils eine in Längsrichtung angeordnete Pendelachse an einem jeweils zugeordneten Verbindungspunkt schwenk bar mit dem Chassis verbunden ist, wobei an einem Ende der Pendelach sen jeweils ein Antriebsrad und am gegenüberliegenden Ende der Pen delachsen jeweils ein Stützrad angeordnet ist, wobei das fahrerlose Trans portsystem zusätzlich eine in Querrichtung angeordnete Pendelachse auf weist, die quer zu den beiden in Längsrichtung angeordneten Pendelach sen ausgerichtet ist und die an einem zugeordneten Verbindungspunkt mit dem Chassis schwenkbar oder fest verbunden ist, wobei an beiden Enden der in Querrichtung angeordneten Pendelachse ein Stützrad ange ordnet ist.

Erfindungsgemäß werden zwei Pendelachsen verwendet zur Lagerung jeweils eines Antriebsrades und eines Stützrades. Die Ausrichtung dieser Pendelachsen, und somit der hintereinander angeordneten Antriebs- und Stützräder, definiert gewissermaßen die Längsachse des Transportsys tems. Eine gewöhnliche Vorwärtsbewegung des Transportfahrzeuges er folgt in Richtung dieser„in Längsrichtung angeordneten“ Pendelachsen.

Durch die Verbindung jeweils eines Antriebsrades mit einem Stützrad über eine eigene zugeordnete Pendelachse kann jedes Antriebsrad Boden kontakt haben, auch bei unebenen und steilen Bodenflächen.

Eine weitere eigene Pendelachse ist für zwei zusätzliche Stützräder vorge sehen und verläuft quer zu beiden anderen Pendelachsen, also im Wesent lichen als Verbindung der beiden in Längsrichtung angeordneten Pen delachsen und bevorzugt normal auf diese. Auch diese beiden Stützräder haben hierdurch auch bei Bodenunebenheiten Bodenkontakt. Gemäß einer Ausführungsform kann diese in Querrichtung angeordnete Pen delachse auch fest mit dem Chassis verbunden sein.

Für den Antrieb des Transportsystems ist die Verwendung der beiden Antriebsräder ausreichend. Jedoch können in weiteren Ausführungsfor men der Erfindung auch manche oder alle der als„Stützräder“ bezeichne- ten Räder angetrieben sein. Daher kann auch jedes einzelne oder alle „Stützräder“, zusätzlich zu den minimal erforderlichen Antriebsrädern, ein „Antriebsrad“ darstellen.

Durch die geometrische Anordnung der drei Pendelachsen - eine in Quer achse und zwei in Längsrichtung - kann gewährleistet werden, dass die Antriebsräder und auch die Stützräder bei üblichen Bodenverhältnissen dauerhaft Bodenkontakt haben. Auch können durch diese Anordnung Erschütterungen ausgeglichen werden, was sich positiv auf die Lebens dauer der Hardware auswirkt. Zusätzlich ist das Transportgut auf Grund der erreichten Dämpfung, gegen Beschädigungen oder ungewolltes Ver rutschen durch Vibrationen geschützt.

Die Anordnung der drei Pendelachsen, eine in Querrichtung, bevorzugt an der Front des Fahrzeugs, und zwei in Längsrichtung, kann das Transport fahrzeug je nach Auslegung typischerweise Unebenheiten und Steigungen bis 7 % bewältigen, ohne dass die Antriebsräder den Bodenkontakt verlie ren.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben. Vorzugsweise sind, zumindest in einem Normalbetrieb bei einer Bewegung des Transportsystems in einer Vorwärtsrichtung, die beiden in Längsrich tung angeordneten Pendelachsen parallel zueinander ausgerichtet.

Die in Querrichtung angeordnete Pendelachse ist bevorzugt normal auf die beiden in Längsrichtung angeordneten Pendelachsen ausgerichtet.

Die in Querrichtung angeordnete Pendelachse liegt bevorzugt in der Front des Transportsystems und bildet somit eine Frontachse des Transportsys tems.

Bevorzugt sind die Antriebsräder der in Längsrichtung angeordneten Pen delachsen jeweils an demjenigen Ende der Pendelachsen angeordnet, wel ches näher der in Querrichtung angeordneten Pendelachse liegt. Die An triebsräder befinden sich bevorzugt in Nähe der Mitte des Transportfahr zeuges in Längsrichtung.

Bevorzugt bilden die vier Stützräder der drei Pendelachsen ein Rechteck.

Vorzugsweise weist das Chassis eine Rechteckform auf. Dabei ist der Son derfall quadratisch von der Bestimmung„Rechteckform“ umfasst.

Die vier Stützräder liegen vorzugsweise in den Ecken des Chassis bzw. des Transportfahrzeuges.

Vorzugsweise liegen die jeweiligen Verbindungspunkte, an welchen die in Längsrichtung angeordneten Pendelachsen schwenkbar mit dem Chassis verbunden sind, näher am jeweiligen Antriebsrad der Pendelachse als am jeweiligen Stützrad der Pendelachse. Die Verbindungspunkte können auch in der Mitte der jeweiligen Pendelachse liegen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Stützräder der in Längsrichtung angeordneten Pendelachsen und / oder die Stützräder der in Querrichtung angeordneten Pendelachse lenkbar ausgeführt. Die jeweili gen Stützräder können lenkbar sein, in dem sie passiv eine Lenkstellung einnehmen können, also einen Winkel im Vergleich zur Geradeausfahrt einnehmen können, und/oder die jeweiligen Stützräder können aktiv lenkbar sein, also aktiv in eine Lenkstellung bewegt werden. Die lenkba ren Stützräder können bevorzugt auch angetrieben sein, also zusätzliche Antriebsräder bilden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines nicht erfin dungsgemäßen fahrerlosen Transportsystems von un ten.

Fig. 2a und 3a sind schematische Darstellungen eines nicht erfin

dungsgemäßen fahrerlosen Transportsystems in ver schiedenen Fahrsituationen von der Seite.

Fig. 4a ist eine schematische Darstellung eines nicht erfin dungsgemäßen fahrerlosen Transportsystems in einer weiteren Fahrsituation von vorne.

Fig. 2b und 3b sind schematische Darstellungen eines erfindungsge mäßen fahrerlosen Transportsystems in den Fahrsitu ationen gemäß Fig. 2a und 2b von der Seite. Fig. 4b ist eine schematische Darstellung eines erfindungsge mäßen fahrerlosen Transportsystems in der weiteren Fahrsituation gemäß Fig. 4a von vorne.

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsge mäßen fahrerlosen Transportsystems von unten.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

In Fig. 1 ist ein nicht erfindungsgemäßes fahrerloses Transportsystem von unten dargestellt.

Das Transportsystem der Fig. 1 umfasst ein Chassis 1 , an welchem zwei zentral liegende Antriebsräder 2 seitlich und in Längsrichtung des Trans portsystems mittig angeordnet sind. Zusätzlich verfügt das Transportsys tem über vier Stützräder 3 bzw. Stützrollen, die in den Ecken des Trans portsystems angeordnet sind. Die Antriebsräder 2 und die Stützräder 3 sind mit dem Chassis 1 fest verbunden.

Das nicht erfindungsgemäße Transportsystem der Fig. 1 ist in den Fig. 2a und 3a von der Seite und in der Fig. 4a von vorne in unterschiedlichen problematischen Fahrsituationen dargestellt.

Zum Vergleich ist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug in den Fig. 2b, 3b und 4b in den selben Fahrsituationen jeweils von der selben Seite her gesehen dargestellt. Die vorteilhafte Wirkung eines erfindungsgemäßen Fahrwerks bzw. Trans portsystems wird durch die Kombination der 3 Pendelachsen 4, 6 erreicht. Die vordere, in Querrichtung angeordnete Pendelachse 6 und die hinteren, in Längsrichtung angeordneten Pendelachsen 4 werden in den Fig. 2b, 3b und 4b zunächst separat betrachtet und danach das Zusammenspiel er klärt.

In den Fig. 2 und 3, die den Stand der Technik mit der neu entwickelten Fahrwerkgeometrie vergleichen, sieht man das optimierte Fahrverhalten, welches durch die hinteren Pendelachsen 4 erreicht wird.

Der Hinterachse ist es dadurch möglich, Bodenveränderungen auszuglei chen (siehe Fig. 2a und 2b) und vertikale Bewegungen auszuführen.

Dadurch wird ein dauerhafter Bodenkontakt aller Räder 2, 3, sowie eine Dämpfung von Erschütterungen erreicht. Auch können mithilfe der Fahr werksgeometrie größere Steigungen (siehe Fig. 3a und 3b), ohne ein früh zeitiges Aufsitzen der Stützräder 3 bzw. ohne Verlust des Bodenkontakts der Antriebsräder 2, bewältigt werden.

Auch in der Fig. 4 wird der Stand der Technik (Fig. 4a) mit der neuen Fahrwerkgeometrie (Fig. 4b) der Vorderachse verglichen. Bodenunebenhei ten wie Löcher können durch das an der Vorderseite zentral gelagerte Fahrwerk (Fig. 4b) ausgeglichen werden. Die Pendelachse 6 ermöglicht den Stützrädern 3, eine vertikale Bewegung durchzuführen und somit in das Loch der Fahrbahn einzu tauchen. Das gegenüberliegende Stützrad 3 bleibt dabei am Boden. Im Vergleich dazu würde bei einer starren Vorder achse oder bei fix montierten Stützrädern 3 das Antriebsrad 2 nicht in das Loch eintauchen, sondern den Bodenkontakt verlieren (Fig. 4a). Daraus würde ein instabiles Fahrverhalten resultieren. Auch kleine Unebenheiten oder Objekte, die sich am Fahrweg befinden, würden ungedämpft an das Chassis des Fahrzeugs weitergegeben. Klarstellend sei hier noch erwähnt, dass die Pendelachse 6, welche die beiden Stützräder 3 verbindet, vor zugsweise als ein starres Element ausgeführt ist.

Nur durch die Kombination der Anordnung der drei Pendelachsen 4 und 6 in einem fahrerlosen Transportsystem ist es möglich, bei Steigungen oder unebenen Fahrwegen, eine dauerhafte Bodenhaftung mit allen Rädern 2,

3 zu gewährleisten. Zusätzlich wird eine Dämpfung ohne die Verwendung von Stoßdämpfern realisiert.

Ein erfindungsgemäßes fahrerloses Transportsystem - wie zum Beispiel in Fig. 5 von oben dargestellt - umfasst daher ein Chassis 1 , Antriebsräder 2 und Stützräder 3, wobei an einer ersten Seite des Chassis 1 und an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Chassis 1 jeweils eine in Längsrichtung angeordnete Pendelachse 4 an einem jeweils zuge ordneten Verbindungspunkt 5 schwenkbar mit dem Chassis 1 verbunden ist, wobei an einem Ende der Pendelachsen 4 jeweils ein Antriebsrad 2 und am gegenüberliegenden Ende der Pendelachsen 4 jeweils ein Stützrad 3 angeordnet ist, wobei das fahrerlose Transportsystem zusätzlich eine in Querrichtung angeordnete Pendelachse 6 aufweist, die quer zu den beiden in Längsrichtung angeordneten Pendelachsen 4 ausgerichtet ist und die ebenfalls an einem zugeordneten Verbindungspunkt 5 mit dem Chassis 1 schwenkbar verbunden ist, wobei an beiden Enden der in Querrichtung angeordneten Pendelachse 6 jeweils ein Stützrad 3 angeordnet ist.

Die beiden in Längsrichtung angeordneten Pendelachsen 4 sind parallel zueinander ausgerichtet und die in Querrichtung angeordnete Pendelach se 6 ist normal auf die beiden in Längsrichtung angeordneten Pendelach sen 4 ausgerichtet. Die Antriebsräder 2 der in Längsrichtung angeordneten Pendelachsen 4 sind jeweils an demjenigen Ende der Pendelachsen 4 angeordnet, welches näher der in Querrichtung angeordneten Pendelachse 6 liegt, also im Transportsystem„vorne“ und somit in Fahrzeuglängsrichtung näher an der Mitte des Fahrzeuges.

Die in Querrichtung angeordnete Pendelachse 6 liegt in der Front des Transportsystems und bildet somit eine Frontachse des Transportsys tems. Die in Längsrichtung angeordneten Pendelachsen 4 bilden die Hin terachse des Transportsystems.

Das Chassis 1 weist eine Rechteckform auf.

Die vier Stützräder 3 der drei Pendelachsen 4, 6 bilden zusammen ein Rechteck.

Die vier Stützräder 3 liegen in den Ecken des Chassis 1.

Die jeweiligen Verbindungspunkte 5, an welchen die in Längsrichtung angeordneten Pendelachsen 4 schwenkbar mit dem Chassis 1 verbunden sind, liegen näher am jeweiligen Antriebsrad 2 der Pendelachse 4 als am jeweiligen Stützrad 3 der Pendelachse 4.

Durch eine bauliche Integration von drei Pendelachsen 4, 6 in einem fah rerlosen Transportsystem können, wie beschrieben, bessere Eigenschaften in Bezug auf das Fahrverhalten des Transportsystems erreicht werden. Es werden drei Achsen 4, 6 verwendet und die Räder 2, 3, also alle Räder des Transportsystems, sind auf drei Punkten - nämlich den Verbindungs punkten 5 - mit dem Chassis 1 verbunden. Dadurch wird gewährleistet, dass gewöhnlich immer alle (sechs) Räder am Boden/ Untergrund auflie- gen. Ein Abheben eines Rades wäre nur in Extremsituationen möglich bzw. erst dann möglich, wenn die Fahrbahnlöcher so tief sind, dass der baulich bzw. mechanisch mögliche Höhen-/ Ausgleichshub der Pendelach sen überschritten wird. In der Praxis könnte das beispielsweise dann ge- schehen, wenn das Eintauchen des einen Rades in eine tiefe Fahr bahnunebenheit ein so starkes Auslenken des auf der gegenüberliegenden Seite der Pendelachse angeordneten Rades nach oben verursachen würde, dass dieses gegenüberliegende Rad bereits an das meist darüber angeord nete Chassis anstößt.

Durch die Pendelachsen 4, 6 können sowohl die Antriebsräder 2 als auch die Stützräder 3 eine senkrechte Bewegung in beide Richtungen durch führen und dadurch unter gewöhnlichen Bedingungen Unebenheiten am Fahrweg ausgleichen. Nur durch die Kombination der drei Pendelachsen, ist dieses Fahrverhalten möglich.

Bezugszeichenliste

1 Chassis

2 Antriebsrad

3 Stützrad

4 in Längsrichtung angeordnete Pendelachse

5 Verbindungspunkt

6 in Querrichtung angeordnete Pendelachse