Individuell und fahrerlos verfahrbares Lastaufnahmemittel mit Abwurfbereich

Die Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet der auf einer Oberfläche individuell und fahrerlos verfahrbaren Last aufnahmemittel, wie sie beispielsweise in fahrerlosen Trans portfahrzeugen (FTF) die zur Sortierung von Stückgütern ver wendet werden zum Einsatz kommen können.

Es sind aktuell stetig fördernde Bomb-Bay-Kreis-Sorter (z.B. EUROSORT) bekannt. Stetig fördernde Kreis-Sorter erlauben je doch wenig Flexibilität und Skalierbarkeit .

Auf dem Markt befindliche frei fahrende FTF werden heute mit unterschiedlichsten Lastaufnahmemitteln (LAM) versehen.

Die Lastaufnahmemittel werden in der Regel oben auf dem FTF montiert oder kragend vom FTF aus zu einer Seite, wie bei spielsweise bei einem Gabelstapler. Der Nachteil dieser An ordnungen ist ein sehr hoher Platzbedarf für das FTF und die aufwändige Aufnahme- oder Abgabestelle, da das Gut immer seitlich durch z.B. Schieben, Kippen, Rollen- oder Bandför dern abgegeben werden muss. Besonders auf einer Endstellen matrix basierende Sortier- oder Kommissionier-Systeme haben hierdurch einen erhöhten Platzbedarf. Dies ist beispielsweise beim HICKVISION Matrix Sorter der Fall:

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Vom FTF auskragende Lastaufnahmemittel wie z.B. Gabeln erfor dern zudem einen wesentlich größeren Platzbedarf von FTF und dem LAM selbst und weiterhin erhebliche Ausgleichmassen am Fahrzeug selbst.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Stückgüter effizient und platzsparend von individuell und fahrerlos verfahrbaren Lastaufnahmemitteln abwerfen zu kön- nen. Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprü chen beschriebenen Lösungen gelöst.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Ab werfen eines Stückgutes von einem auf einer Oberfläche indi viduell und fahrerlos automatisch verfahrbaren Lastaufnah memittel bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Durchfüh ren einer Transportfahrt des Stückguts auf dem Lastaufnah memittel zu einer Abwurfstelle und dort das Abwerfen des Stückguts nach unten durch einen in einem Bodenbereich des Lastaufnahmemittels angeordneten Abwurfbereich hindurch.

Das Verfahren ist nicht beschränkt aber besonders nützlich bei einer Verwendung in Sortiervorrichtungen, da diese oft erheblichen und kostspieligen Raum beanspruchen.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird auch ein System zum Abwerfen eines Stückguts von einem individuell und fahrerlos auf einer Oberfläche automatisch verfahrbaren Lastaufnah memittel vorgestellt. Das System umfasst das Lastaufnahmemit tel, eine Abwurfvorrichtung und eine Antriebsvorrichtung. Das Lastaufnahmemittel ist ausgestaltet, das Stückgut zum Durch führen einer Transportfahrt aufzunehmen. Die Antriebsvorrich tung ist ausgestaltet, das Lastaufnahmemittel zum Durchführen der Transportfahrt automatisch individuell und fahrerlos zu bewegen .

Der Bodenbereich des Lastaufnahmemittels umfasst einen Ab wurfbereich, durch welchen das Stückgut hindurch nach unten abwerfbar ist. Die Abwurfvorrichtung ist ausgestaltet, den Abwurf des Stückguts durch den Abwurfbereich hindurch auszu lösen .

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird auch eine Sortierein richtung für Stückgüter vorgestellt, die eine Pluralität von solchen Systemen zum Abwerfen eines Stückguts umfasst, sowie eine Kontrolleinrichtung zum Umsetzen eines Sortierplans und zum Koordinieren von durch die Lastaufnahmemittel automatisch durchzuführenden fahrerlosen und individuellen Transportfähr ten .

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert und sowohl auf das Verfahren, die Verwendung des Verfahrens und das Sys tem angewendet werden können, um weitere Vorteile zu erzie len .

Gemäss einem Ausführungsbeispiel ist das System ein FTF, wel ches das Lastaufnahmemittel und die Antriebsvorrichtung um fasst. Das FTF hat den Vorteil, dass es keine ausserhalb des FTF, beispielsweise auf der Oberfläche auf welcher das Last aufnahmemittel fährt, angeordnete Antriebsvorrichtung benö tigt. Dadurch können Investitionskosten bei einer Sortieran lage gering gehalten werden, während trotzdem eine hohe Ska- lierbarkeit der Anlage durch Hinzufügen weiterer FTF möglich ist .

Gemäss einem Ausführungsbeispiel ist der Abwurfbereich in ei nem zentralen Bereich des Bodenbereichs angeordnet. Dadurch bleibt in den äusseren Bereichen des Bodenbereichs Platz für weitere Geräte, wie beispielsweise für Elektronik, einen Aus lösemechanismus für den Abwurf. Falls das Lastaufnahmemittel Teil eines FTF ist kann der äussere Bereich auch einen An trieb zur Bewegen des Lastaufnahmemittels aufnehmen.

Gemäss einem Ausführungsbeispiel wird das Stückgut zwischen mit der Oberfläche in Wechselwirkung stehenden Fahrwerksele menten des FTF, beispielsweise Rädern, hindurch abgeworfen.

Gemäss einem Ausführungsbeispiel ist der Abwurfbereich des FTF vorzugsweise zwischen den Rädern oder sonstigen Fahrwerk selementen angeordnet.

Gemäss einem Ausführungsbeispiel umfasst das Lastaufnahmemit tel eine seitliche Wandung, um ein seitliches Hinunterfallen des Stückgutes von dem Lastaufnahmemittel zu verhindern. Dies ermöglicht es, dass das Stückgut während der Transportfahrt auch bei hohen Beschleunigungs- und Fliehkräften nicht von dem Lastaufnahmemittel hinunterfällt.

Gemäss einem Ausführungsbeispiel ist das System ausgestaltet und adaptiert, das Stückgut während der Transportfahrt und ohne das Lastaufnahmemittel anzuhalten durch den Abwurfbe reich hindurch abzuwerfen. Dies erlaubt eine höhere Dynamik. Das Stückgut kann aber auch während eines Stillstandes des Lastaufnahmemittels abgeworfen werden. Dies vereinfacht den Abwurf, insbesondere falls eine hohe Präzision des Abwurfs gewünscht ist.

Gemäss einem Ausführungsbeispiel ist die Abwurfvorrichtung ausgestaltet, das Stückgut während der Fahrt auf der Abwurf vorrichtung aufliegend zu halten. Dazu umfasst die Abwurfvor richtung beispielsweise eine Falltür, eine Luke oder ein Rolltor .

Gemäss einem Ausführungsbeispiel umfasst die Abwurfvorrich tung eine Falltür, ein Rolltor, eine Luke oder eine Rutsche, um den Abwurf des Stückguts durch den Abwurfbereich hindurch auszulösen .

Gemäss einem Ausführungsbeispiel umfasst der Abwurfbereich eine Öffnung in einer Bodenstruktur des Lastaufnahmemittels, durch welche das Stückgut nach unten abwerfbar ist.

Gemäss einem Ausführungsbeispiel ist die Abwurfvorrichtung im Abwurfbereich angeordnet und ausgestaltet, eine AbwurfÖffnung im Bodenbereich zu öffnen.

Gemäss einem Ausführungsbeispiel wird das Stückgut durch den Abwurfbereich hindurch in ein weiteres Lastaufnahmemittel ab geworfen. Vorzugsweise wird dabei das Stückgut durch eine Aussparung in der Oberfläche auf welcher das Lastaufnahmemit tel individuell und fahrerlos verfahrbar ist hindurch in das darunter angeordnete weitere Lastaufnahmemittel abgeworfen. Das weitere Lastaufnahmemittel kann beispielsweise eine End stelle einer Sortieranlage sein in welcher Stückgüter gemäss einem Sortierkriterium gesammelt werden. Das weitere Lastauf nahmemittel kann aber auch Teil einer Sortier-Zwischenebene sein, von welcher das Stückgut wiederum auf eine darunter liegende Ebene abgeworfen wird.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und er läutert. Dabei zeigen:

Figur 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines als FTF ausgestalteten Systems zum Abwerfen eines Stückguts von einem individuell und fahrerlos automatisch auf einer Ober fläche verfahrbaren Lastaufnahmemittel gemäss einem Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung;

Figuren 2 - 5 schematische Seitenansichten des in Figur 1 dargestellten FTF, welche ein Verfahren zum Abwerfen eines Stückgutes gemäss einem Ausführungsbeispiel im zeitlichen Ab lauf illustrieren;

Figur 6 eine schematische Draufsicht auf eine Abwurfebene ei ner Sortiervorrichtung auf welcher FTF, wie beispielsweise in den Figuren 1-5 dargestellte FTF, individuell und fahrerlos verkehren;

Figuren 7 eine schematische Seitenansicht eines nicht als FTF ausgestalteten Systems zum Abwerfen eines Stückguts von einem individuell und fahrerlos auf einer Oberfläche verfahrbaren Lastaufnahmemittel gemäss einem Ausführungsbeispiel der Er findung;

Figur 8 eine um 90° gedrehte schematische Seitenansicht des in Figur 7 dargestellten Systems;

Figur 9 eine schematische Draufsicht auf eine Abwurfebene des in den Figuren 7 und 8 dargestellten Systems. Figur 1 zeigt ein als FTF 108 ausgestaltetes System 108 zum Abwerfen eines Stückguts 7 von einem individuell und fahrer los automatisch auf einer Oberfläche 1 verfahrbaren Lastauf nahmemittel 8 gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das FTF 108 umfasst das Lastaufnahmemittel 8, eine Antriebs vorrichtung 6 und eine Abwurfvorrichtung 4. Das Lastaufnah memittel 8 umfasst einen Rahmen 12 der gleichzeitig eine seitliche Wandung 12 des Lastaufnahmemittels 8 ist. In einem zentralen Bereich, der von der Wandung umgeben ist, ist in einem Bodenbereich 41 die automatische Abwurfvorrichtung 4 angeordnet. Die Abwurfvorrichtung 4 umfasst eine als Falltür ausgestaltete Luke 4. In geschlossenem Zustand liegt das zu transportierende oder zu sortierende Stückgut 7 auf der Fall tür auf und kann so durch das FTF 108 zu einer gewünschten Abwurfstelle transportiert werden. Das Lastaufnahmemittel 8 oder die Abwurfvorrichtung ist somit ausgestaltet, das Stück gut 7 zum Durchführen einer Transportfahrt aufzunehmen.

Soll das Stückgut 7 abgeworfen werden, so wird die Falltür 4 automatisch geöffnet und das Stückgut fällt durch den sich durch die geöffnete Falltür gebildeten Abwurfschacht . Auf diese Weise ist die Abwurfvorrichtung 4 ausgestaltet, einen Abwurf des Stückguts 7 durch den durch die Falltür definier ten Abwurfbereich 40 hindurch zu bewirken.

Das FTF umfasst zudem als Antriebsvorrichtungen 6 ausgestal tete Räder, wobei zumindest einige der Räder integrierte Rad antriebe umfassen. In dem Rahmen 12 ist zudem eine Steuerein richtung 99 zum automatischen Steuern der Antriebsvorrichtun gen 6 des FTF 108 und zum automatischen Steuern der Abwurf vorrichtung 4 und ein elektrischer Energiespeicher inte griert .

Figuren 2 - 5 zeigen schematische Seitenansichten des in Fi gur 1 dargestellten FTF 108, welche ein Verfahren zum Abwer- fen des Stückgutes 7 gemäss einem Ausführungsbeispiel im zeitlichen Ablauf illustrieren.

Figur 6 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Abwurf ebene einer Sortiervorrichtung auf der fahrerlose Transport fahrzeuge, wie beispielsweise in den Figuren 1-5 dargestellte FTF, individuell und fahrerlos verkehren. Die Abwurfebene ist die obere Oberfläche 1 einer horizontal angeordneten gitter artigen Trägerstruktur 2. Zwischen den Trägern der Trä gerstruktur 2 sind als Aussparungen ausgestaltete Abwurfstel len 9 in der Art eines Gridsorters angeordnet, unter denen weitere Lastaufnahmemittel 18 (siehe Figur 5) angeordnet sein können .

Figur 2 zeigt das auf der Oberfläche 1 verkehrende Lastauf nahmemittel 8 mit geschlossener Abwurfvorrichtung 4. Auf der Abwurfvorrichtung 4 befindet sich das Stückgut 7. Das Bezugs zeichen 109 repräsentiert das System, welches das FTF 108 und die Trägerstruktur 2 mit der Oberfläche 1 umfasst. Figur 2 zeigt den Verfahrensschritt in welchem eine individuelle und fahrerlose automatische Transportfahrt des Stückguts 7 auf dem Lastaufnahmemittel 8 zu einer vorgesehenen der Abwurf stellen 9 durchgeführt wird.

Die Figuren 3-5 zeigen den Abwurf des Stückguts, nachdem das Lastaufnahmemittel bei der vorgesehenen Abwurfstelle 9 ange kommen ist.

Figur 3 zeigt das System 108 zu einem Zeitpunkt zu welchem die Falltür 4 geöffnet wird.

Figur 4 zeigt das System 108 zu einem Zeitpunkt zu welchem die Falltür 4 soweit geöffnet ist, dass das Stückgut 7 durch den Abwurfbereich 40 und die vorgesehene Abwurfstelle 9 hin durch fällt, also abgeworfen wird. Das Stückgut wird 7 zwi schen den als Rädern 6 ausgestalteten Fahrwerkselementen des FTF hindurch abgeworfen. Figur 5 zeigt das System 108 zu einem Zeitpunkt nachdem das Stückgut 7 abgeworfen wurde. Figur 5 zeigt zudem ein unter dem Lastaufnahmemittel und unter der vorgesehenen Abwurfstel le 9 angeordnetes weiteres Lastaufnahmemittel 18, in welches das Stückgut 7 abgeworfen wurde. In dem in Figur 5 darge stellten Ausführungsbeispiel ist das weitere Lastaufnahmemit tel 18 eine Sortierendstelle in welcher sortierte Stückgüter 7, beispielsweise für eine Zustellung in einem bestimmten Postleitzahlengebiet, gesammelt werden.

Figur 5 zeigt auch eine Kontrolleinrichtung 98, zum Umsetzen eines Sortierplans und Koordinieren von durch die Lastaufnah memittel (8) durchzuführenden Transportfährten . Die Kontrol leinrichtung ist kommunikativ mit dem FTF 108, vorzugsweise mit mehreren auf der Oberfläche 1 verkehrenden FTF 108 ver bunden und steuert deren Transportfährten und Abwurfvorgänge .

Figur 7 zeigt eine schematische Seitenansicht von nicht als FTF basierten Systemen 108', 109' zum Abwerfen eines Stück guts 7 von einem individuell und fahrerlos auf einer Oberflä che verfahrbaren Lastaufnahmemittel 8 ' gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Figur 8 eine um 90° gedrehte schematische Seitenansicht der in Figur 7 dargestellte Systeme 108', 109'.

Das Lastaufnahmemittel 8 ' umfasst wie das Lastaufnahmemittel 8 eine Seitenwandung 12 und eine Abwurfvorrichtung 4, jedoch keine eigene Antriebsvorrichtung 6. Stattessen ist eine An triebsvorrichtung 6' auf den Trägern der Gitterstruktur 2 verbaut. Figur 9 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Gitterstruktur 2 der in den Figuren 7 und 8 dargestellten Systeme 108', 109'.

Die Systeme 108', 109' sind oder umfassen somit im Unter schied zu den Systemen 108, 109 nicht fahrerlose Transport fahrzeuge mit einer eignen Antriebsvorrichtung, sondern An triebe sind in Form von Förderstrecken 6' paarweise auf der oberen Oberfläche der Gitterstruktur 2 montiert. Beispiels weise kann die Antriebsvorrichtung 6' in Form von Bandförde rern <ö' auf der Gitterstruktur 2 jeweils paarweise auf beiden Seiten einer Abwurfstelle 9 montiert sein, wie in Figur 9 dargestellt, sodass das Lastaufnahmemittel 8" durch zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Abwurfstelle 9 durch gleichge schaltete Bandförderer 6' auf oder über die jeweilige Abwurf stelle gefördert wird. Die Antriebsvorrichtung 6' ist ausge staltet, das Lastaufnahmemittel 8' wahlweise in einer der zwei durch die Gitterstruktur 2 orthogonal zueinander defi nierten Richtungen zu fördern. Auf diese Weise lässt sich ein Lastaufnahmemittel 8 ' mit einer Abwurfvorrichtung 4 direkt aufliegend auf den Bandförderern 6' auf eine Abwurfstelle 9 fördern, und ein auf der Abwurfvorrichtung 4 aufliegendes Stückgut 7 kann durch die Falltür der Abwurfvorrichtung 4 in eine darunterliegendes Lastaufnahmemittel abgeworfen werden.

Wie bei den anhand der Figuren 1-6 dargestellten Ausführungs beispielen lässt sich auch bei den anhand von Figuren 7-9 dargestellten Ausführungsbeispielen die Transportfahrt für das Lastaufnahmemittel 8' individuell durchführen. Das System 108' umfasst neben dem Lastaufnahmemittel 8' mit der Abwurf vorrichtung 4 auch die Antriebsvorrichtung 6'. Das System 109' umfasst das System 108' und zudem die Trägerstruktur 2 und/oder weitere Lastaufnahmemittel 8', 18.

Mit den in dieser Offenbarung gezeigten Konzepten lassen sich gemäss weiteren Ausführungsbeispielen auch umfangreiche Sor tiervorrichtungen realisieren, beispielsweise indem auf der Oberfläche 1, 1' einer Abwurfebene eine Pluralität von Last aufnahmemitteln 8, 8' verkehren, die Stückgüter zu den je weils vorgesehenen Abwurfstellen 9 transportieren und dort jeweils durch einen in einem Bodenbereich des Lastaufnah memittels angeordneten Abwurfbereich und durch die jeweilige Abwurfstelle hindurch in Endstellen oder sonstige Lastaufnah memittel abwerfen. Gemäss weiteren Ausführungsbeispielen wird der Platzbedarf für die Verfahrwege, das Lastaufnahmemittel und die notwendi gen Flächen für die Endstellen reduziert durch eine Abgabe des Gutes durch das Lastaufnahmemittel oder FTF hindurch (Bomb-Bay) .

Gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst das zum Ab werfen eines Stückguts 7 ein wannenförmiges FTF, bei dem die Antriebs- und Energiespeichertechnik nur am Rand des FTF mon tiert ist. Durch z.B. eine Rutsche, ein Rolltor oder eine Falltür im Boden kann das Gut direkt unter dem FTF nach unten abgegeben werden.

Durch die Lagerung des Stückgutes 7 im Innern des FTF kann dieses aufgrund der tiefen und zentralen Schwerpunktlage sehr leicht ohne die sonst bei Gabelstaplern erforderlichen Aus gleichsgewichte aufgebaut sein. Dies führt zu einem sehr leichten und somit sehr energieeffizienten FTF oder sonstigen Lastaufnahmemittel .

Gemäss einem Ausführungsbeispiel wird das Stückgut in der ne gativen Z-Richtung durch das FTF hindurch nach unten abgege ben .

Gemäss weiteren Ausführungsbeispielen wird das Gut während der Fahrt oder im Stillstand in die negative Z-Richtung (nach unten) zwischen den Fahrwerkselementen durch das frei fahren de Lastaufnahmemittel oder FTF hindurch beispielsweise in Endstellen abgeworfen. Die Endstellen können hierbei z.B. Vertiefungen (Gruben) sein oder das Lastaufnahmemittel oder FTF ist entsprechend hochbeinig aufgebaut.

Die Aufnahme der Stückgüter in Lastaufnahmemittel kann hinge gen an Beladestellen aus allen anderen Richtungen erfolgen oder auch direkt von unten.