Die Erfindung betrifft ein fahrerloses, insbesondere automatisch geführtes und vorzugsweise ein autonomes automatisch geführtes Transportfahrzeug zum Befördern von Nutzlasten. Derartige Fahrzeuge werden meist als sogenannte Flurförderfahrzeuge oder Materialtransportfahrzeuge in Produktionswerken eingesetzt, um beispielsweise bestimmte Nutzlasten im Lager oder vom Lager zur Produktionslinie zu transportieren und dabei vorzugsweise autonom zu navigieren. Die Ladung bei solchen Transportfahrzeugen kann sowohl unmittelbar aus der Nutzlast selbst als auch einem Nutzlastträger bestehen, welches mit der Nutzlast gesondert beladen werden kann - beispielsweise ein Gestell, einen Rolluntersetzer und Dergleichen. Das Transportfahrzeug soll dabei unter einen solchen Nutzlastträger fahren, diesen selbstständig anheben, zum Zielort transportieren und dort wieder absetzen können. Zu diesem Zweck ist es mit einer integrierten Hubvorrichtung ausgestattet.

Zum relevanten Stand der Technik wir beispielhaft auf DE 102013013438 A1 oder EP 102706 A1 verwiesen.

Bei bekannten Transportfahrzeugen wird die Ladung lediglich kraftschlüssig mittels Reibung zwischen dem oder den entsprechenden Lastträgerelementen am Transportfahrzeug und dem Nutzlastträger gehalten. Für einen regulären Fährbetrieb wird dies aufgrund vergleichsweise geringer Beschleunigungs- und Querkräfte als ausreichend angesehen.

Wenn jedoch die Ladung an einem Hindernis hängen bleibt, beispielsweise einem in den Fahrtweg ragenden Gegenstand, kann die Ladung verrutschen oder herunterfallen.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein hinsichtlich Ladungssicherung verbessertes, gattungsgemäßes Transportfahrzeug vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird mit der Merkmalskombination nach dem unabhängigen Anspruch gelöst. Weitere Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung und Figuren.

Die Erfindung sieht vor, dass das Transportfahrzeug mit einer Rückhaltevorrichtung ausgerüstet ist, welche eine ungewollte Bewegung der Ladung auf dem Transportfahrzeug mechanisch formschlüssig verhindert. Die Aktivierung der Rückhaltevorrichtung ist dabei zwangsweise an die Hubbewegung der Hubvorrichtung gekoppelt, sodass eine Fehlfunktion ausgeschlossen ist.

Die Kopplung erfolgt dabei wartungsarm und störungssicher durch robuste mechanische Mittel.

Die Aktivierung der Rückhaltevorrichtung erfolgt dabei einfach und effektiv durch eine konstruktiv ausgelegte Profilbahn.

Die Erfindung sieht weiter vor, dass die Rückhaltevorrichtung eine Sperrgabel aufweist, welche aus einer eingefahrenen Parkposition in eine ausgefahrene Sperrposition versetzt werden kann. In der ausgefahrenen Sperrposition greift sie dabei eine an der Nutzlast oder an einem gesonderten Nutzlastträger angebrachte Traverse an wenigstens zwei gegenüberliegenden Seiten um, wodurch während des Transports eine effektive und robuste formschlüssige Sicherung herbeigeführt und aufrechterhalten wird.

Zwecks eines besonders kompakten und wartungsgünstigen Aufbaus des Transportfahrzeugs weist dieses ein flaches Chassis mit darin angeordneten Antriebskomponenten, sowie wenigstens ein gegenüber dem Chassis höhenverstellbares Lastträgerelement zum Tragen der Nutzlast auf. Die Sperrgabel der Hubvorrichtung ist dabei bevorzugt geschützt und platzsparend im Wesentlichen in einem Spalt zwischen dem Chassis und dem Lastträgerelement angeordnet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verfügt das Transportfahrzeug für einen stabilen und zugleich gewichtssparenden Aufbau über zwei Lastträgerelemente und zwei Sperrgabeln, welche jeweils gegenüberliegend, beidseitig des Chassis angeordnet sind.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Hubvorrichtung eine Hubwelle auf, deren Drehung zwangsweise an die Hubbewegung des Lastträgerelements gekoppelt ist.

Eine weitere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Hubvorrichtung eine mit der Hubwelle mitdrehende, bezüglich der Hubwelle radial nach außen gestreckte Steuernocke aufweist. Die Sperrgabel bildet zugleich durch einen gesondert ausgeformten an Profilabschnitt eine konstruktiv ausgelegte Profilbahn. Zum Heben der Sperrgabel aus ihrer eingefahrenen Parkposition in die ausgefahrene Sperrposition gleitet die mit der Hubwelle mitdrehende Steuernocke an der Profilband ab und aktiviert damit zwangsweise und störungssicher die Rückhaltevorrichtung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung verfügt das an der Sperrgabel abgleitend Ende der Steuernocke eine konvexe Spitze und eine abgeflachte oder konkave Strecke. Die Spitze gleitet während des Hubvorgangs unter Bildung einer reibungsarmen Linienkontaktstelle an der Profilbahn entlang, wogegen die Strecke in der ausgefahrenen Sperrposition flächig an einem innerhalb der Profilbar vorgesehenen korrespondierenden Plateau anliegt. Hierdurch wird bei einem reibungsarmen Betrieb gleichzeitig eine stabile Ruhelage zur Aufnahme und Einleitung von hohen Rückhaltekräften aus der Ladung des Transportfahrzeugs in den Chassis realisiert. Verschleiß und Beschädigungen werden vermieden.

Für einen besonderen platzsparenden Aufbau sieht die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass die Sperrgabel in der eingefahrenen Parkposition die Hubwelle radial außen zumindest abschnittsweise umgreift.

Für einen besonderes robusten und einfachen Antrieb der Hubwelle wird diese gemäß einer bevorzugten Ausführung durch ein Umschlingungstrieb betätigt.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig.1 stark vereinfachte Darstellung des Transportfahrzeugs in Draufsicht

(Ansicht a) und Seitenansichten mit eingefahren (b) und ausgefahrenen (c) Hubvorrichtung.

Fig.2 Ansichten gemäß Fig.1 , jedoch zusätzlich mit einem Nutzlastträger.

Fig.3 stark vereinfachte und vergrößerte Teilansicht der Rückhaltevorrichtung in Seitenansicht.

Fig.4 stark vereinfachte und vergrößerte Teilansicht der Rückhaltevorrichtung in Draufsicht.

Fig.5 Seitenansichten einer Ausführungsform der Rückhaltevorrichtung in der eingefahrenen Parkposition (a) und in der ausgefahrenen Sperrposition (b).

Fig.6 räumliche Teilansichten der Rückhaltevorrichtung ohne (a), sowie mit dem Nutzlastträger (b).

Fig.7 vergrößerte Ansicht der Steuernocke mit der Sperrgabel in der Sperrposition in der Ausführungsform gemäß Fig.5.

Fig.8 vergrößerte Ansicht der Steuernocke mit der Sperrgabel in der Sperrposition in einer anderen Ausführungsform.

Fig.1

Das fahrerlose Transportfahrzeug 1 dient insbesondere zum Befördern von Nutzlasten auf glatten Böden in Produktions- und Montagewerken, um beispielsweise Teile und Komponenten von und zur Produktionslinie oder im Teilelager zu transportieren. Das Transportfahrzeug 1 wählt seine Fahrstrecke autonom, basiert auf integrierten Raumüberwachungssensoren und einem Steuerungssystem, welche jedoch hier nicht akzentuiert und nicht dargestellt werden. Das Transportfahrzeug 1 verfügt über ein flaches, gedrungenes Chassis 8, in und an welchem sämtliche Steuerungs- und Antriebskomponenten angeordnet sind. Das Transportfahrzeug 1 bewegt sich auf einem paar von Stützrädern 15 sowie einem paar von Antriebsrädern 14. Die Antriebsräder 14 sind unabhängig voneinander, individuell antreibbar und dienen so sowohl zum Vortrieb als auch zum Lenken des Transportfahrzeugs 1.

Zum Tragen beziehungsweise Auflegen der Ladung verfügt das Transportfahrzeug 1 über zwei Lastträgerelemente 9, 9‘, welche ein Bestandteil einer Hubvorrichtung 2 bilden. Die Lastträgerelemente 9, 9‘ sind in Längsrichtung beziehungsweise parallel zur Fahrtrichtung F gestreckt ausgebildet und flankieren das Chassis 8 im oberen Bereich seitlich, unter Bildung jeweils eines Spaltes 18, 18‘. Jedes Lastträgerelement 9, 9‘ ist in der gezeigten Ausführungsform als kastenförmiger Hohlkörper gestaltet. Zum Heben der Ladung können die Lastträgerelemente 9, 9‘ in vertikale Hubrichtung H aus einer eingefahrenen Parkposition (Ansicht b) um einen Hubbetrag 16 in eine ausgefahrene Transportposition gehoben werden.

Zur Sicherung der Ladung auf dem Transportfahrzeug 1 während der Fahrt ist eine gesonderte Rückhaltevorrichtung 3 vorgesehen. Diese stellt im aktivierten Zustand mehrere stabile Vorsprünge bereit, welche in Hubrichtung H über die beiden Lastträgerelemente 9, 9‘ hinausragen. Dadurch wird eine Art Anschlag beziehungsweise Formschluss für die Ladung des Transportfahrzeugs 1 gebildet, was das Verrutschen der Ladung verhindert. Die Aktivierung der Rückhaltevorrichtung 3 ist zwangsweise mechanisch an die Hubbewegung der Hubvorrichtung 2 gekoppelt, wie insbesondere durch die Fig.5 beschrieben ist.

Fig.2

Das Transportfahrzeug 1 ist zum bevorzugten Transportieren von Nutzlasten in einem gesonderten Nutzlastträger 6 ausgelegt. Der Nutzlastträger 6 kann auf unterschiedliche Weisen aufgebaut sein - als ein Gestell wie abgebildet, als ein Trolley beziehungsweise Rolluntersetzer und Dergleichen. Der Nutzlastträger 6 ist derart aufgebaut, dass das Transportfahrzeug 1 mit Lastträgerelementen 9, 9‘ in Parkposition unter den Nutzlastträger 6 einfahren kann. Der Nutzlastträger 6 weist zwei quer zur Fahrtrichtung verlaufende Traversen 7, 7‘ auf, an denen sich die Lastträgerelemente beim Heben und Transportieren des Nutzlastträgers 6 abstützen. In der gezeigten Ausführungsform sind die Traversen 7, 7‘ über zwei außenliegende Längsträger 17, 17’ verbunden. Zum T ransport der Ladung fährt das T ransportfahrzeug 1 unter den Nutzlastträger 6 und aktiviert die Hubvorrichtung 2. Die Lastträgerelemente 9,9' werden dabei in die Hubrichtung H angehoben, legen sich dabei an den Traversen 7, 7' und heben den Nutzlastträger 6 vom Boden ab. Daraufhin kann der Nutzlastträger 6 zum Zielort transportiert und dort in umgekehrter Reihenfolge wieder auf den Boden abgesetzt werden.

Fig.3

Beim Heben der Lastträgerelemente 9,9' wird die Rückhaltevorrichtung 3 automatisch aktiviert. Sie verfügt über eine insbesondere in der Fig.5 detailliert dargestellte Sperrgabel 5. beim Aktivieren der Rückhaltevorrichtung 3 wird die Sperrgabel 5 aus einer eingefahrenen Parkposition in eine ausgefahrene Sperrposition versetzt, wo sie die Traverse 7 in Fahrtrichtung F an zwei gegenüberliegenden Seiten umgreift und dadurch formschlüssig sichert.

Fig.4

Die Sperrgabel 5 ist flach gestaltet, vorzugsweise einfach und kostengünstig aus einer Stahlplatte geschnitten oder gestanzt. Im Wesentlichen befinden sich die Sperrgabel 5 platzsparend in dem Spalt 18 zwischen dem Chassis 8 und dem Lastträgerelement 9. Auf der gegenüberliegenden Seite des Transportfahrzeugs 1 befindet sich, hier nicht gezeigt, in dem Spalt 18' eine äquivalent aufgebaute und funktionierende zweite Sperrgabel 5‘.

Fig.5

Die Fig. 5 zeigt eine Seitenteilansicht auf das Transportfahrzeug 1 mit einer abgenommenen Seitenwand des Lastträgerelements 9. In der Ansicht a) ist die Sperrgabel 5 in ihrer eingefahrenen Parkposition dargestellt. Sie befindet sich dabei vollständig innerhalb des Seitenprofils des Chassis 8, unterhalb der oberen Leiste des Lastträgerelements 9. Die Sperrgabel 5 weist im Wesentlichen einen Tragarm 22 und zwei Haltearme 23, 23' auf. Mit dem Tragarm 22 ist die Sperrgabel 5 im unteren Bereich des Chassis 8 drehbar an einem Drehlager 21 abgestützt und befestigt. Die beiden Haltearme 23, 23' umfassen radial außen eine Hubwelle 10. Die Hubwelle 10 ist ein Bestandteil der Hubvorrichtung 3, eine Drehung der Hubwelle 10 ist über eine hier nicht dargestellte und innerhalb der Findung nicht diskutierte Übertragungsmechanik an die Hubbewegung des Lastträgerelements 9 gekoppelt. Bei Verdrehung der Hubwelle 10 wird das Lastelement 9 angehoben und abgesenkt.

Radial nach außen von der Hubwelle 10 ragt eine drehfest fixierte Steuernocke 11 , welche sich mit der Hubwelle 10 zwangsweise mitdreht. Die Sperrgabel 5 weist an ihrem in der Parkposition oberen Haltearm 23 einen zu der Hubwelle 10 gewandten gesondert profilierten Abschnitt auf, welcher als eine Profilbahn 4 für die Steuerung der Sperrgabel 5 fungiert. Bei Verdrehung der Hubwelle 10 zwecks Anhebens des Lastträgerelements 9 gleitet Steuernocke 11 an der Profilbahn 4 ab und hebt dabei die Sperrgabel 5 zwangsweise aus der eingefahrenen Parkposition in die ausgefahrene Sperrposition, welche in der Ansicht b) dargestellt ist.

Die Spitzen der beiden Halterarme 23, 23' werden dabei in vertikale Richtung über das Niveau der oberen Leiste des Lastträgerelements 9 herausgehoben und bilden dadurch die bereits in der Fig. 3 beschriebenen Anschläge bzw. einen Formschluss für die Traverse 7 des Nutzlastträgers 6.

Beim Absenken des Lastträgerelements 9 dreht sich die Hubwelle 10 weiter, so die Steuernocke 11 die Profilbahn 4 verlässt und den Haltearm 23 nicht mehr stützt, woraufhin sich die Sperrgabel 5 selbsttätig in ihre eingefahrenen Parkposition gemäß Ansicht a) absenkt.

Fig.6 Fig.6 verdeutlicht in einer räumlichen Teilansicht die Anordnung der Sperrgabel 5 in dem Spalt 18 zwischen dem Lastträgerelement 9 und dem Chassis 8. Die Rückhaltevorrichtung 3 ist hier in ihrem aktivierten Zustand dargestellt, mit der Sperrgabel 5 in der Sperrposition und dem Lastträgerelement 9 in seiner angehobenen Transportposition.

Des Weiteren zu beachten ist eine einfache und robuste Betätigung der Hubwelle 10 mittels eines Umschlingungstriebs 19, welcher von einer elektromotorischen Antriebseinheit 20 aktiviert wird. Der Umschlingungstriebs 19 ist in der gezeigten bevorzugten Ausführungsform als ein Kettentrieb vorgesehen. Innerhalb der Findung kann dieser, je nach Anforderungsprofil, auch andersartig, beispielsweise als ein Riementrieb ausgebildet sein.

Fig.7

Fig.7 zeigt in Detailansicht eine 1. Ausführungsform der Steuernocke 11 , gemäß den vorstehend gezeigten Ausführungen.

Das an der Sperrgabel 5 abgleitend Ende der Steuernocke 11 weist eine konvexe beziehungsweise verrundete Spitze 12, sowie eine unmittelbar der Spitze 12 nachfolgende und an diese angrenzende, abgeflachte, gegen die Drehrichtung geneigte Strecke 13 auf. Die Spitze 12 gleitet während des Hubvorgangs unter Bildung einer reibungsarmen Linienkontaktstelle an der Profilbahn 4 ab. In der hier dargestellten Sperrposition legt sich die Strecke 13 flächig an einem korrespon dierenden Plateau innerhalb der Profilbahn 4, in einem Bereich eines stabilen Gleichgewichts im Sinne eines lokalen Minimums einer Umfangskraft, welche bei Verdrehung der Steuernocke 11 auf diese aus der Sperrgabel 5 heraus wirkt.

Fig.8

Fig.8 zeigt eine andere Ausführungsform der Steuernocke Hirn Unterschied zu der vorstehend beschriebenen Ausführung ist die Strecke 13 in Drehrichtung geneigt und der Spitze 12 vorausgehend ausgebildet. Das korrespondierende abgeflachte Plateau in der Profilbahn 4 befindet sich einseitig im Haltearm 23 der Sperrgabel 5. Das Wirkprinzip verbleibt jedoch äquivalent zur Ausführung nach Fig.7. Für beide Ausführungsformen gilt, dass die Strecke 13 auch konkav und der korrespondierende Profilbahnbereich konvex ausgebildet werden können, um die Stabilität des Gleichgewichtsposition zu verstärken.

Bezugszeichenliste

1 Transportfahrzeug

2 Hubvorrichtung

3 Rückhaltevorrichtung

4 Profilbahn

5 Sperrgabel

6 Nutzlastträger

7 T raverse

8 Chassis

9 Lastträgerelement

10 Hubwelle

11 Steuernocke

12 Spitze

13 Strecke

14 Antriebsrad

15 Stützrad

16 Hub

17 Längsträger

18 Spalt

19 Umschlingungstrieb

20 Antriebseinheit

21 Drehlager

22 Tragarm

23 Haltearm

F Fahrtrichtung

H Hubrichtung