Lagerplätze eines Lagerregals

Die Erfindung betrifft ein auf zwischen Lagerregalen vorgesehenen Schienen verfahrbares Fahrzeug zum Ein- und Auslagern von Produkten in Lagerplätze des Lagerregals, wobei das Fahrzeug zumindest vier Laufräder, einen Antrieb zum Antreiben des Fahrzeugs in beide Fahrtrichtungen auf den Schienen und eine Transportfläche zum Transportieren eines Produkts aufweist und, wobei Seitenführungsmittel vorgesehen sind, um das Fahrzeug in einem

Fahrbereich auf den Schienen zu führen.

Das Dokument EP 2 530 034 Bl offenbart so ein Fahrzeug zum Ein- und Auslagern von

Produkten in Lagerplätze eines Lagerregale aufweisenden Hochregallagers. Ein Hochregallager weist mehrere Lagerregale auf, wobei in jeder Regalebene eine Vielzahl an Lagerplätzen vorgesehen sind. Zwischen den Lagerregalen sind in jeder Regalebene Schienen angeordnet, auf denen je eines der aus dem Dokument EP 2 530 034 Bl bekannten Fahrzeuge durch einen elektrischen Antrieb angetrieben in die beiden Fahrtrichtungen verfahrbar ist. Mit vier Laufrädern fährt das Fahrzeug auf den Schienen und es sind Seitenführungsmittel vorgesehen, um das Fahrzeug in einem Fahrbereich auf den Schienen zu führen. Die Seitenführungsmittel weisen an Ecken des Fahrzeugrahmens vorgesehene Seitenführungselemente auf, die durch je zwei Seitenführungsräder gebildet sind, deren Achsen um etwa 90 Grad gedreht zu den Laufrädern angeordnet sind. Die Seitenführungsräder greifen an beiden Seiten einer Seitenführungsschiene ein und verhindern so, dass das Fahrzeug auf den Schienen aus dem Fahrbereich fährt und womöglich mit einem Steher des Lagerregals kollidiert.

Im Betrieb des bekannten Hochregallagers mit den bekannten Fahrzeugen hat sich als Nachteil erwiesen, dass in Lagerplätzen gelagerte Produkte in den Lagerregalen zu wandern beginnen. Dies betrifft insbesondere fast leere oder leere und somit leichte Kunststoffkisten, in denen normalerweise eine größere Anzahl kleiner Produkte gesammelt gelagert werden, da der glatte Kunststoff auf dem Metallregal nur wenig Reibung aufweist. Dies betrifft aber auch in den Lagerplätzen gelagerte Kartons mit nur leichtem Inhalt. Solche Produkte wandern in dem Lagerregal bis sie an einem Regalsteher oder einem anderen schwereren Produkt im

benachbarten Lagerplatz anstehen. Dies kann dazu führen, dass das Fahrzeug das verdreht im oder neben dem Lagerplatz stehende Produkt nicht mehr greifen kann und eine Servicetechniker manuell eingreifen muss. Hierfür müssen Teile oder auch das ganze Hochregallager während der Servicearbeiten still gelegt werden, was sehr nachteilig ist. Besonders schlimm ist es, wenn ein leichtes Produkt durch das Wandern auf die Schienen des Fahrzeugs gelangt und es hierdurch zu einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Produkt kommen kann.

Viele Jahre war man mit dem Problem des Wanderns von Produkten in Lagerregalen befasst und es hat unterschiedlichste Lösungsansätze gegeben. Es wurde ein Mindestgewicht für in den Lagerregalen eingelagerte Produkte diskutiert. Eine Überlegung war auch am Boden jede Kiste, in der Produkte gelagert werden, eine Haftschicht vorzusehen, die die Haftreibung zwischen Kiste und Lagerplatz erhöht. Diese Haftschicht wäre aber nachteilig, wenn das Fahrzeug die Kiste in den Lagerplatz schiebt oder von dem Lagerplatz herauszieht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Fahrzeug und ein Transportsystem mit so einem Fahrzeug zu schaffen, dem das vorstehend beschriebene Wandern von Produkten in den

Lagerplätzen verhindert wird. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass das Wandern der Produkte durch Vibrationen im Lagerregal auftritt und, dass diese Vibrationen in manchen Betriebssituationen besonders stark auftreten. Untersuchungen haben ergeben, dass von den Fahrzeugen quer zur Längsrichtung der Schienen auf die Seitenführungsschienen aufgebrachte momentane Seitenführungskräfte zu lokalen Erschütterungen der benachbarten Lagerplätze und leichten Vibrationen im gesamten Lagerregal führen. Zu diesen momentanen

Seiteführungskräften kann es bei stehendem Fahrzeug beim Ein- und Auslagern schwerer Produkte in einen Lagerplatz kommen. Ebenso kann es bei normaler Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges durch leichte Unebenheiten an Stößen der Schienen zu einem leichten Verdrehen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs kommen, was durch die Seitenführungsmittel und die

Seitenführungsschiene wieder korrigiert wird. Auch eine leichte Biegung der Schienen führt bei entsprechender Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs unmittelbar zu momentanen

Seiteführungskräften, die wiederum Vibrationen im Lagerregal bewirken. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabestellung bei einem Fahrzeug dadurch gelöst, dass die Seitenführungsmittel des Fahrzeugs Dämpfungsmittel aufweisen, die dazu ausgebildet sind im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung auftretende Seitenführungskräfte gedämpft an die Schienen beziehungsweise die Lagerregale abzugeben.

Hierdurch ist der Vorteil erhalten, dass Seitenführungskräfte nur von den Dämpfungsmitteln gedämpft zwischen der Seitenführungsschiene und den Seitenführungsmitteln des Fahrzeugs übertragen werden. Diese Dämpfung verhindert Vibrationen im Lagerregal, wenn momentane Seitenführungskräfte auftreten, und somit auch das Wandern von Produkten in Lagerplätzen. Hierdurch kann die Stehzeit des Hochregallagers verkürzt und der manuelle Servicebedarf deutlich reduziert werden.

Vorteilhaft ist es auch das Dämpfungselement als Feder, insbesondere als Drehstabfeder oder als Schenkelfeder oder als Druckfeder oder als Blattfeder auszubilden, da hierdurch besonders gute Dämpfungsergebnisse erzielt werden. Besonders effektiv ist auch ein elastisches Material als Dämpfungsmittel verwendbar. Ebenso können die Schleifkontakte zur elektrischen

Kontaktierung des Fahrzeugs mit der Energieversorgung des Hochregallagers durch

Federkontakte realisiert sein, deren Federkraft für eine geeignete Dämpfungswirkung ausgelegt wurde.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen erfindungsgemäßer Fahrzeuge und eines erfindungsgemäßen Transportsystems werden im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt ein Layout eines Hochregallagers mit einem Transportsystem, in dem Fahrzeuge gemäß einem der Ausführungsbeispiele der Erfindung fahren können.

Figur 2 zeigt ein Fahrzeug auf Schienen mit ungedämpften Seitenführungsrädern gemäß dem Stand der Technik in einer Vorderansicht.

Figur 3 zeigt eine Schrägansicht eines Fahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der

Erfindung mit einer Drehstabfeder als Dämpfungsmittel der Seitenführungsmittel.

Figur 4 zeigt das Fahrzeug gemäß Figur 3 in eine Detailansicht.

Figur 5 zeigt die Drehstabfeder des Fahrzeugs gemäß Figur 3 in zwei Detailansichten.

Figur 6 zeigt eine Schrägansicht eines Fahrzeugs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der

Erfindung mit einer Schenkelfeder als Dämpfungsmittel der Seitenführungsmittel.

Figur 7 zeigt die Schenkelfeder des Fahrzeugs gemäß Figur 6 in eine Detailansicht.

Figur 8 zeigt eine Schrägansicht eines Fahrzeugs gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der

Erfindung mit einer ersten Federvariante als Dämpfungsmittel der Seitenführungsmittel.

Figur 9 zeigt die erste Federvariante des Fahrzeugs gemäß Figur 8 in zwei Detailansichten.

Figur 10 zeigt eine Schrägansicht eines Fahrzeugs gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der

Erfindung mit einer zweiten Federvariante als Dämpfungsmittel der Seitenführungsmittel.

Figur 11 zeigt die zweite Federvariante des Fahrzeugs gemäß Figur 10 in zwei Detailansichten. Figur 12 zeigt eine Schrägansicht eines Fahrzeugs gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Gummipufferfeder als Dämpfungsmittel der Seitenführungsmittel.

Figur 13 zeigt die Gummipufferfeder des Fahrzeugs gemäß Figur 12 in zwei Detailansichten. Figur 14 zeigt eine Schrägansicht eines Fahrzeugs gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Blattfeder als Dämpfungsmittel der Seitenführungsmittel.

Figur 15 zeigt die Blattfeder des Fahrzeugs gemäß Figur 14 in zwei Detailansichten.

Figur 16 zeigt ein Fahrzeug mit durch Schleifkontakte und Seitenführungsräder gebildeten Seitenführungsmitteln in einer Vorderansicht.

Figur 17 zeigt ein Prinzipbild der Einleitung der Seitenführungskräfte in ein Fahrzeug mit Schleifkontakten.

Figur 18 zeigt ein Fahrzeug gemäß Figur 17 in einer Schrägansicht.

Figur 19 zeigt ein Fahrzeug gemäß Figur 17 in einer Detailansicht.

Figur 20 zeigt ein Fahrzeug mit einer federnden Schleifführung als Seitenführungsmittel.

Figur 21 zeigt die Schleifkontakte des Fahrzeugs gemäß Figur 21 in zwei Detailansichten.

Figur 1 zeigt ein Layout eines Hochregallagers 1, das vier Lagerregale 2 aufweist, die jeweils doppelt tief ausgebildet zwei Lagerplätze 3 je Lagerregal 2 hinter einander aufweisen. Ein Transportsystem 4 ist zum Transport von Produkten in und aus dem Hochregallager 1 vorgesehen. Das Transportsystem 4 weist zwischen den Lagerregalen 2 in jeder Regal ebene vorgesehene Schienen 5 auf, auf denen je zumindest ein Fahrzeug 6 durch einen elektrischen Antrieb angetrieben in die beiden Fahrtrichtungen verfahrbar ist.

Figur 2 zeigt ein Fahrzeug 7 gemäß dem Stand der Technik in einer Vorderansicht. Zwei von vier Laufrädern 8 sind zu sehen, mit denen das Fahrzeug 7 auf den Schienen 5 steht. Die Schienen 5 sind durch ein abgekantetes Stahlblech realisiert, die einen Fahrbereich 9 aufweisen, auf denen die Laufräder 8 laufen und, die einen Befestigungsbereich 10 aufweisen, mit denen die Schienen 5 an den Lagerregalen 2 befestigt sind. Die Schienen 5 könnten aber auch gerollt oder durch ein anderes dem Fachmann bekanntes Herstellungsverfahren hergestellt werden. Das Fahrzeug 7 gemäß dem Stand der Technik weist weiters Seitenführungsmittel 11 auf, um das Fahrzeug in dem Fahrbereich 9 auf den Schienen 5 zu führen. Die Seitenführungsmittel 11 weisen an Ecken des Fahrzeugrahmens vorgesehene Seitenführungselemente auf, die durch je zwei

Seitenführungsräder 12 gebildet sind, deren Achsen um 90 Grad gedreht zu den Laufrädern 9 angeordnet sind. Die Seitenführungsräder 12 greifen an beiden Seiten einer Seitenführungsschiene 13 ein beziehungsweise stützen sich an diesen ab und verhindern so, dass das Fahrzeug 7 auf den Schienen 5 aus dem Fahrbereich 9 fährt und womöglich mit einem Steher des Lagerregals 2 kollidiert. Das Fahrzeug 7 kann beispielsweise mit einem Gesamtgewicht von maximal 230kg mit einer Fahrgeschwindigkeit von beispielsweise 2,3 m/s durch das Lagerregal 2 fahren, um Produkte in das Lagerregal 2 Ein- und Auszulagern. Die Schienen 5 werden aus Elementen mit einer Läge von beispielsweise 2 oder 3 Metern Länge zusammengesetzt und weisen trotz genauer Anpassung manchmal einen seitlichen oder einen Höhen- Versatz auf.

Hierdurch kann das Fahrzeug 7 einen seitlichen Impuls erfahren, der zu einer leichten Änderung der Fahrtrichtung führt. Hierauf schlägt eines der Seitenführungsräder 12 an die

Seitenführungsschiene 13 an, wodurch eine Seitenführungskraft F entsteht, die das Fahrzeug 7 wieder in die richtige Fahrtrichtung dreht, um die Laufräder 8 im Fahrbereich 9 zu halten. Da die Seitenführungsräder 12 auf starren Achsen gelagert sind führt die plötzlich auftretende

Seitenführungskraft F zu einer Erschütterung des Fahrzeugs 7 und des Produkts auf dem

Fahrzeug 7 und auch zu einer Erschütterung der Schiene 5 und einer Vibration des mit der Schiene 5 verbundenen Lagerregals 2.

Figur 3 zeigt eine Schrägansicht eines Fahrzeugs 14 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Fahrzeug 14 weist eine Transportfläche 15 zum Transportieren von Produkten auf und ist mit vier Laufrädern 8 auf den Schienen 5 durch einen in den Figuren nicht näher dargestellten Antrieb mit unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten von einer zentralen Steuerung des Hochregallagers 1 gesteuert verfahrbar. Das Fahrzeug 14 weist nunmehr

Seitenführungsmittel mit einem Seitenführungselement 16 mit Dämpfungsmittel auf, die im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung auftretende Seitenführungskräfte F gedämpft an das Fahrzeug 14 abgeben. Die Dämpfungsmittel sind bei dem ersten Ausführungsbeispiel durch eine Drehstabfeder 17 gebildet, die ein Seitenführungsrad 12 an eine Seitenführungsschiene 13 drücken.

Figur 4 zeigt das Fahrzeug 14 gemäß Figur 3 in eine Detailansicht und Figur 5 zeigt die

Drehstabfeder 17 des Fahrzeugs 14 gemäß Figur 3 in zwei Detailansichten. Die Drehstabfeder 17 weist einen konischen Federteil 18 aus elastischem Gummi auf, der mit drei Bolzen 19 an einem Haltewinkel 20 des Seitenführungselements 16 drehfest montiert ist. Der konische Federteil 18 ist weiters auf eine Drehachse 21 aufgepresst, die das Seitenführungsrad 12 verschwenkbar lagert. Durch geeignete Wahl der Elastizität des Gummis ist erreicht, dass eine momentan auftretende Seitenführungskraft F durch den Gummi gedämpft nur langsam an das Fahrzeug 14 abgegeben wird, weshalb es auch zu keinen Erschütterungen oder Vibrationen in dem Regallager 2 kommt. Hierdurch ist vorteilhafterweise erreicht, dass in den Lagerplätzen 3 gelagerte Produkte nicht wandern.

Figur 6 zeigt eine Schrägansicht eines Fahrzeugs 22 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Schenkelfeder 23 als Dämpfungsmittel von Seitenführungsmitteln mit einem Seitenführungselement 24. Figur 7 zeigt die Schenkelfeder 23 des Fahrzeugs 22 gemäß Figur 3 in einer Detailansicht. Das Seitenführungselement 24 weisen weiters einen Haltewinkel 25 auf, auf dem das Seitenführungsrad 12 um eine Drehachse 26 verschwenkbar gelagert ist.

Figur 8 zeigt eine Schrägansicht eines Fahrzeugs 27 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer ersten Variante einer Druckfeder 28 als Dämpfungsmittel von

Seitenführungsmitteln mit einem Seitenführungselement 29. Figur 9 zeigt die erste Variante der Druckfeder 28 des Fahrzeugs 27 gemäß Figur 8 in zwei Detailansichten. Das

Seitenführungselement 29 weist weiters zwei Haltewinkel 30 auf, mit denen das

Seitenführungsrad 12 um die Achse der Druckfeder 28 verschwenkbar gelagert ist.

Figur 10 zeigt eine Schrägansicht eines Fahrzeugs 31 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer zweiten Variante einer Druckfeder 32 als Dämpfungsmittel von

Seitenführungsmitteln mit einem Seitenführungselement 33. Figur 11 zeigt die zweite Variante der Druckfeder 32 des Fahrzeugs 31 gemäß Figur 10 in zwei Detailansichten. Das

Seitenführungselement 31 weisen weiters zwei U-Profile 34 und 35 auf, wobei das

Seitenführungsrad 12 in dem U-Profil 34 gelagert und durch die in dem U-Profil 35 gelagerte Druckfeder 32 dämpfend gelagert ist.

Figur 12 zeigt eine Schrägansicht eines Fahrzeugs 36 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Gummipufferfeder 37 als Dämpfungsmittel von Seitenführungsmitteln mit einem Seitenführungselement 38. Figur 13 zeigt die Gummipufferfeder 37 des Fahrzeugs 36 gemäß Figur 12 in zwei Detailansichten. Das Seitenführungselement 38 weist weiters einen Haltewinkel 39 auf, wobei das Seitenführungsrad 12 auf dem Haltewinkel 39 gelagert und durch die elastische Federwirkung der Gummipufferfeder 37 dämpfend gelagert ist.

Figur 14 zeigt eine Schrägansicht eines Fahrzeugs 40 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Blattfeder 41 als Dämpfungsmittel von Seitenführungsmitteln mit einem Seitenführungselement 42. Figur 15 zeigt die Blattfeder 41 des Fahrzeugs 40 gemäß Figur 14 in zwei Detailansichten. Das Seitenführungselement 42 weist weiters ein U-Profil 43 auf, das das Seitenführungsrad 12 lagert, wobei die elastische Federwirkung der Blattfeder 41

Seitenführungskräfte F dämpfend wirkt.

In den Figuren 16 und 17 ist ein Fahrzeug 45 mit seitlich angebrachten Schleifkontakten 46 dargestellt, die in Schleif schienen 47 des Transportsystems 4 verlaufen, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Energieversorgungssystem des Hochregallagers 1 und dem Fahrzeug 45 herzustellen. Die Schleifkontakte 46 sind in den Figuren 18 und 19 in den Schleifschienen 47 verlaufend dargestellt. Die federnde Wirkung der Schleifschienen 47 bewirkt eine stetige seitliche Führungskraft SF von der Schiene 5 auf das Fahrzeug 45 in Richtung der

gegenüberliegenden Schiene 5. An dieser Seite des Fahrzeugs 45 ist zumindest eines der Seitenführungselemente 16, 24, 29, 33, 38 oder 42 der vorstehenden Ausführungsbeispiele angeordnet, um eine Dämpfung von durch Unebenheiten der Schienen 5 oder andere Umstände momentan bewirkte Seitenführungskräfte F zu gewährleisten.

Wie anhand des Prinzipbilds gemäß Figur 17 ersichtlich, ist es vorteilhaft die seitlichen

Führungskräfte SF entweder in der selben Ebene wie die Seitenführungskräfte F oder in einem gleichmäßigen Abstand A vorne und hinten am Fahrzeug 45 vorzusehen, um ein Drehmoment zu vermeiden, das wiederum zu einem Verdrehen des Fahrzeugs 45 und zu weiteren

Seitenführungskräften F führen würde. Für den Fall, dass das Fahrzeug 45 leicht von der Fahrtrichtung abweichend in Richtung der Schiene 5 mit den Schleifschienen 47 fährt, dann bilden die seitlichen Führungskräfte SF Seitenführungskräfte F und die Federwirkung der Schleifschienen 47 und/oder der Schleifkontakte 46 bildet Dämpfungsmittel zum Dämpfen der momentan auftretenden Seitenführungskräfte F, um Vibrationen im Lagerregal 2 zu verhindern. Die Seitenführungskräfte F werden hierbei durch die Seitenführungselemente der jeweiligen vorstehenden Ausführungsbeispiele der Erfindung erzeugt.

Figur 20 zeigt ein Fahrzeug 49 mit einer federnden Schleifführung 50 als Seitenführungsmittel mit Seitenführungselementen 51. Figur 21 zeigt das Seitenführungselement 51 des Fahrzeugs 49 gemäß Figur 20 in zwei Detailansichten. Die Schleifführung 50 schleift beidseitig entlang der Seitenführungsschiene 13, wobei eine Blattfeder 52 zwischen der Schleifführung 50 und einem Haltewinkel 53 momentan auftretende Seiteführungskräfte F dämpft.

Es kann erwähnt werden, dass Seitenführungselemente entweder an beiden Seiten des Fahrzeugs zu beiden Schienen hin angebracht sein können, um das Fahrzeug in die Richtung zwischen die Schienen zu drücken oder zu ziehen, oder es können auch nur auf einer Seite des Fahrzeugs zu einer Schiene hin Seitenführungselemente von Seitenführungsmitteln angebracht sein, die dann auf beide Seiten der Seitenführungsschiene eingreifen. Um ein gutes Drehmoment durch die Seitenführungskräfte F zum Rückdrehen des Fahrzeugs in die Fahrtrichtung zu bewirken, hat es sich als vorteilhaft erwiesen die Seitenführungselemente im Wesentlichen an den Ecken des Fahrzeugs anzubringen.

Es kann erwähnt werden, dass es vorteilhaft ist ein mit Dämpfungsmitteln der

Seitenführungsmittel ausgestattetes Fahrzeug auch mit einer Hebevorrichtung der

Transportfläche zu versehen. Hierdurch ist der Vorteil erhalten, dass ein mit dem Fahrzeug transportiertes Produkt um eine oder mehrere Regalebenen zum Ein- und Auslagern von Produkten in Lagerplätze angehoben werden kann, wobei Schienen und Fahrzeuge nicht in allen Regalebenen des Hochregallagers vorgesehen sein müssen und das Wandern von eingelagerten Produkten verhindert ist.

Es kann erwähnt werden, dass sich als elastisches Material insbesondere das Material Vulkollan oder andere dem Vulkollan ähnliche Materialien eignen. Vulkollan besitzt eine geringe Shore Härte (Shore A < 80) bei gleichzeitig gutem Druckverformungsrest (elastisches Verhalten). Vulkollan hat sich als vorteilhaft erwiesen, da es sowohl dämpfend wirkt, aber trotzdem wieder vollständig in die Ausgangsform zurückkehrt.

Es kann erwähnt werden, dass als Produkte in diesem Zusammenhang Kunststoffbehälter, Kartons oder andere Ladehilfsmittel wie Trays zu verstehen sind, die dem Fachmann im Bereich der Logistik allgemein bekannt sind.