DE4025313C2 - Schienengeführte Transporteinrichtung sowie hierfür bestimmte Führungsschienen und aus Transporteinrichtung und Führungsschienen bestehendes Transportsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine schienengeführte Transporteinrichtung sowie hierfür bestimmte Führungsschienen und ein aus Transporteinrichtung und Führungsschienen bestehendes Transportsystem.

Aus der GB-Patentschrift 1 072 683 sind eine Transporteinrichtung sowie hierfür bestimmte Führungsschienen und ein aus dieser Transporteinrichtung und diesen Führungsschienen bestehendes Transportsystem bekannt, bei dem die als elektrischer Wagen ausgebildete Transporteinrichtung durch rechts- und linksseitig angeordnete Linearmotoren angetrieben wird, die zusammen mit Laufrollen über und unter rechts- und linksseitig entlang dem Fahrweg angeordneten, jeweils seitlich auskragenden Führungsschienen angeordnet sind, wobei die Laufrollen an oberen und unteren Flächen der Führungsschienen entlanglaufen und wobei die Führungsschienen Sekundärleiterflächen für die Linearmotoren bilden. Die Transporteinrichtung kann sich bei deren Betrieb als Schwebefahrzeug unter der Wirkung magnetischer Kräfte oder eines Luftkissens von den Führungsschienen vertikal nach oben abheben und bei Abschalten dieser magnetischen Kräfte oder im Ruhezustand mittels der oberen Laufrollen auf die Führungsschienen aufsetzen.

Aus der DA-AS 18 03 176 ist ein Schienenfahrzeug bekannt, das mittels Laufräder auf rechts- und linksseitigen Schienen entlangläuft und durch rechts- und linksseitige Linearmotoren angetrieben wird, die an Längsflanschen des Fahrzeugs mittels elastischer Organe befestigt sind, wobei die Wirksamkeit der elastischen Organe durch an den Längsflanschen vorgesehene feste Anschläge begrenzt wird.

Die DE 36 34 838 A1 offenbart eine schienengeführte Transporteinrichtung mit Linearmotoren, deren seitliche Auslenkung in Kurvenbereichen des Schienenweges mittels einer zwischen den rechts- und linksseitigen Schienen zusätzlich angeordneten Mittelschiene gesteuert wird.

Schließlich ist aus der DE 21 48 824 A1 ein Schienenfahrzeug bekannt, das mit rechts- und linksseitigen Laufrädern auf rechts- und linksseitigen Führungsschienen entlangläuft und zum Antrieb einen mit einer zusätzlichen Mittelschiene zusammenwirkenden Linearmotor aufweist, dessen Wicklungsträger in einem vom Fahrzeug getrennten Motorwagen angeordnet ist, der über eine Lenkeranordnung mit dem Wagen oder dessen Fahrgestell derart verbunden ist, daß eine Bewegung des Motorwagens um die Fahrachse, quer dazu und gegebenenfalls in der Höhe unabhängig vom Fahrzeug möglich ist.

Bei allen derartigen schienengeführten Transporteinrichtungen besteht das Erfordernis, daß zwischen dem jeweiligen Linearmotor und der als Sekundärleitfläche dienenden Schiene ein Zwischenraum besteht, der aber im Interesse einer möglichst hohen Energieübertragung möglichst gering sein sollte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schienengeführte Transporteinrichtung mit Linearmotoren zu schaffen, bei welcher zwischen den Linearmotoren und den als Sekundärleitflächen dienenden Führungsschienen ein Mindest-Zwischenraum bestehen bleibt. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, hierfür geeignete Führungsschienen sowie ein aus der erfindungsgemäßen Transporteinrichtung und diesen Führungsschienen bestehendes Transportsystem anzugeben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 12 bzw. des Patentanspruchs 14 gelöst.

Die erfindungsgemäße Transporteinrichtung weist den erheblichen Vorteil auf, daß selbst bei Unregelmäßigkeiten in den Laufflächen der Führungsschienen oder bei größeren Erschütterungen, die auf das angetriebene und geführte Fahrzeug möglicherweise einwirken, ein vorgegebener Mindestabstand zwischen den Linearmotoren und den Laufflächen der Führungsschienen gewahrt bleibt.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 11 bzw. aus dem Unteranspruch 13.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Darin zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Transportsystems in der Seitenansicht,

Fig. 2 den Gegenstand von Fig. 1 teils im Querschnitt, teils in der Ansicht von vorne,

Fig. 3 den Gegenstand von Fig. 1 bei einem geradlinigen Abschnitt des Führungsweges in der Draufsicht,

Fig. 4 den Gegenstand von Fig. 1 bei einem gekrümmten Abschnitt des Führungsweges in der Draufsicht,

Fig. 5 eine Ausführungsform einer Führungsschiene in perspektivischer Darstellung,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer Führungsschiene in perspektivischer Darstellung,

Fig. 7 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Transportsystems teils im Querschnitt, teils in der Ansicht von vorne,

Fig. 8 Teile einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Transportsystems in der Draufsicht,

Fig. 9 eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Transportsystems in der Draufsicht,

Fig. 10 ein Blockdiagramm eines Steuersystems für eine erfindungsgemäße Transporteinrichtung,

Fig. 11 ein Laufrad einer erfindungsgemäßen Transporteinrichtung bei Aufliegen einer Radaußenfläche auf der Lauffläche einer Führungsschiene und

Fig. 12 den Gegenstand von Fig. 11 bei Nicht-Aufliegen der Radaußenfläche auf der Lauffläche der Führungsschiene.

Bei der in Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Transportsystems wie auch bei den in weiteren Abbildungen dargestellten weiteren Ausführungsformen bezeichnet 1 eine Transporteinrichtung, die im folgenden als elektrischer Transportwagen oder elektrischer Wagen bezeichnet ist.

Der elektrische Wagen 1 ist mit zwei Paaren von jeweils rechts- und linksseitig angeordneten Laufrädern 3a, 3b und 4a, 4b versehen, die im vorderen und hinteren Bereich des elektrischen Wagens 1 jeweils an Laufräderhalterungen 5a, 5b und 6a, 6b gelagert sind und auf rechts- und linksseitigen Schienen eines Paares von Führungsschienen 2A, 2B rollen. Die als Drehgestelle ausgebildeten Laufräderhalterungen 5a, 5b und 6a, 6b sind durch senkrechte Lagerwellen 10a, 10b und 10c, 10d am elektrischen Wagen 1 drehbar gelagert, wobei die Lagerwellen über dem jeweils zugeordneten Laufrad 3a, 3b und 4a, 4b liegen.

Ferner sind auf senkrechten Wellen der rechtsseitigen Laufräderhalterungen 5a und 6a Seitenführungsrollen 7, 8 gelagert, welche jeweils an entgegengesetzten Seitenflächen der Führungsschiene 2A abrollen, um so die Führungsschiene 2A zwischen sich zu nehmen und damit die Laufräder 3a und 4a auf der Führungsschiene 2A zu führen.

Die Laufräderhalterungen 5a, 5b und 6a, 6b besitzen jeweils Koppelarme 12a, 12b und 13a, 13b, wobei die rechtsseitigen Laufräderhalterungen 5a und 5b über als Koppelstangen 14 und 15 ausgebildete Koppelglieder, die an die Koppelarme 12a und 12b sowie an die Koppelarme 13a und 13b angelenkt sind, mit den jeweils gegenüberliegenden linksseitigen Laufräderhalterungen 5b und 6b gekoppelt sind, so daß Schwenkbewegungen der rechtseitigen Laufräderhalterungen 5a und 6a jeweils auf die linksseitigen Laufräderhalterungen 5b und 6b übertragen werden.

Rechts- und linksseitige Linearmotoren sind jeweils zwischen vorder- und rückseitigen, rechts- bzw. linksseitigen Laufrädern 5a, 6a und 5b, 6b angeordnet. Rechts- und linksseitige Linearmotorkörper 9A, 9B dieser Linearmotoren sind mit Trägern 16a, 16b und 17a, 17b versehen, die an den Vorder- und Hinterenden der rechts- und linksseitigen Linearmotorkörper 9A, 9B abstehen und an zum jeweiligen Linearmotorkörper gerichteten, rechts- und linksseitigen Stellmitteln 18a, 19a und 18b, 19b der rechts- und linksseitigen Laufräderhalterungen 5a, 6a und 5b, 6b mittels Lagerwellen 20a, 21a und 20b, 21b drehbar gelagert sind. Dabei sind an den rechts- und linksseitigen Trägern 17a und 17b in Längsrichtung der zugehörigen Linearmotorkörper 9A und 9B Langlöcher 21a und 22b vorgesehen, durch welche die Lagerwellen 21 und 21b hindurchgreifen.

An den vorder- und rückseitig angeordneten Trägern 16a, 17a und 16b, 17b der rechts- und linksseitigen Linearmotorkörper 9A und 9B ist jeweils ein Paar von rechtsseitigen und linksseitigen, auf Wellen gelagerten Stützrollen 23 und 24 derart angeordnet, daß die Stützrollen beim Entlanglaufen der Transporteinrichtung 1 längs der Führungsschienen 2A, 2B mit diesen in berührenden Kontakt kommen und auf ihnen entlanglaufen, wenn der Zwischenraum zwischen den Linearmotorkörpern 9A, 9B und den Laufflächen 33, 35 der jeweils zugeordneten Führungsschienen 2A, 2B geringer würde als ein vorbestimmter Wert.

Die Bezugszahl 25 bezeichnet eine schienenförmige Energiezuführungseinheit, die an einer Seite einer Halterungsschiene 26 gelagert ist, welche zwischen den beiden Führungsschienen 2A und 2B liegt. Durch den gleitenden Kontakt einer Stromaufnahmeeinheit 27, die mittels der Laufräderhalterungen 5a und 6a an dem elektrischen Transportwagen 1 gelagert ist, werden die Energieübertragung zu den in den Linearmotorkörpern 9A und 9B angeordneten Linearmotoren sowie die Signalübertragung zwischen einer am Grund angeordneten Hauptsteuerung und einer im elektrischen Transportwagen 1 vorgesehenen Hilfssteuerung bewirkt. Die Halterungsschiene 26 ist mit den rechts- und linksseitigen Führungsschienen 2A und 2B verbunden und weist eine im Querschnitt kappenartige Abdeckplatte 28 auf, welche die schienenförmige Energiezuführungseinheit 25 abdeckt. Jedes der Laufräder 3a, 3b und 4a, 4b ist am elektrischen Transportwagen 1 so aufgebaut und angeordnet, daß es innerhalb der Abdeckplatte 28 liegt. Daher ragen die Laufräderhalterungen 5a, 5b und 6a, 6b beidseitig unter der Abdeckplatte 28 von oben nach außen, d. h. nach unten, hervor, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Sie sind mittels der senkrechten Lagerwellen 10a, 10b und 11a, 11b mit dem elektrischen Transportwagen 1 verbunden.

Wie Fig. 5 zeigt, weisen die Führungsschienen 2A und 2B zu ihrer Verstärkung jeweils rechteckige Stahlröhren 29 auf, auf denen Bandstahlplatten 30 befestigt sind, die ihrerseits mit einem nicht-magnetischen Abdeckmaterial 31 abgedeckt sind. Das nicht-magnetische Abdeckmaterial 31 und die darunterliegenden Bandstahlplatten 30 bilden einen Sekundärleiteraufbau 32 für den jeweiligen Linearmotor des Transportwagens 1. Demgemäß wirkt die obere Fläche des nicht-magnetischen Abdeckmaterials 31 als Lauffläche, auf der die Laufräder des Transportwagens abrollen, und der Gesamtaufbau auch als Sekundärleiter für den jeweiligen Linearmotor.

Die Führungsschienen 2A und 2B sind in ihrer Ausbildung nicht auf die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel kann für das Profil der obengenannten Stahlröhren 29 anstatt einer Rechteckform auch eine H-Form vorgesehen werden. Es ist auch möglich, gemäß Fig. 6 einen linearen Sekundärleiteraufbau 37 zu bilden, bei dem Bandstahlplatten 36 entlang einer Lauffläche 35 in einem aus Aluminium bestehenden Führungsschienenkörper 34 angeordnet sind, um in Kombination mit der Lauffläche 35 als Sekundärleiter für den jeweiligen Linearmotor zu dienen.

In dem auf diese Weise aufgebauten Transportsystem wird durch Bestromung des Paares von rechts- und linksseitigen Linearmotoren in den Linearmotorkörpern 9A und 9B, die über den Laufflächen 33 bzw. 35 des Paares von rechts- und linksseitigen Führungsschienen 2A und 2B mit einem sehr geringen Zwischenraum angeordnet sind, aufgrund der magnetischen Wirkung zwischen dem jeweiligen Linearmotor und dem Sekundärleiteraufbau 32 bzw. 37 der zugehörigen Führungsschiene 2A bzw. 23 eine auf den elektrischen Transportwagen 1 in vorgegebener Richtung wirkende Schubkraft erzeugt, die ihn entlang des Führungsweges der Führungsschienen 2A und 2B antreibt.

Wenn, wie in Fig. 4 gezeigt ist, der elektrische Transportwagen 1 einen in horizontaler Richtung gekrümmten Abschnitt des Führungsweges durchläuft, folgen die auf der Führungsschiene 2A abrollenden rechtsseitigen Laufräder 3a und 4a des Transportwagens automatisch der Krümmung der Führungsschiene 2A, weil die an der Führungsschiene 2A seitlich ablaufenden Seitenführungsrollen 7 und 8 der Krümmung der Führungsschiene folgen und bewirken, daß die rechtseitigen Laufräderhalterungen 5a und 6a um die senkrechten Lagerwellen 10a und 10b entsprechend verschwenkt werden. Diese Steuerbewegung der rechtseitigen Laufräderhalterungen 5a und 6a wird über die Koppelarme 12a, 12b und 13a, 13b und über die Koppelstangen 14 und 15 auch auf die linksseitigen Laufräderhalterungen 5b und 6b übertragen, so daß auch diese um die senkrechten Lagerwellen 10b und 11b verschwenkt werden. Dadurch werden auch die linksseitigen Laufräder 3b und 4b automatisch so gesteuert, daß sie der Krümmung der linksseitigen Führungsschiene 2B folgen. Daher kann der elektrische Transportwagen 1 auch horizontal gekrümmte Abschnitte des Führungsweges gleichmäßig durchlaufen.

Wenn im einem Kurvenabschnitt des Führungsweges die rechtsseitige Führungsschiene 2A einen kleineren Krümmungsradius hat als die linksseitige Führungsschiene 2B, d. h. auf der Innenseite dieses Kurvenabschnittes des Führungsweges liegt, wird durch eine Schrägstellung der Koppelarme 12a, 12b und 13a, 13b zueinander und durch eine kürzere effektive Länge der Koppelstangen 14 und 15, als es dem Abstand der senkrechten Lagerwellen 10a, 10b und 11a, 11b entspricht, erreicht, daß der in Fig. 4 eingezeichnete Steuerwinkel Rb der linksseitigen Laufräder 3b und 4b, die auf der Führungsschiene 2B abrollen, kleiner ist als der aufgrund der Seitenführungsrollen 7 und 8 vorgegebene Steuerwinkel Ra der rechtsseitigen Laufräder 3a und 4a, die auf der Führungsschiene 2A abrollen. Umgekehrt wird der Steuerwinkel Rb größer als der Steuerwinkel Ra, wenn die Führungsschiene 2A weniger gekrümmt ist als die Führungsschiene 2B, d. h. auf der Außenseite des jeweiligen Kurvenabschnittes des Führungsweges liegt. Indem die Länge der Koppelarme 12a, 12b und 13a, 13b sowie die Länge der Koppelstangen 14 und 15 so gewählt werden, daß die Senkrechte Ca auf die Längsachse der rechtsseitigen Laufräderhalterungen 5a und 6a und die Senkrechte Cb auf die Längsachse der linkseitigen Laufräderhalterungen 5b und 6b zum Krümmungsmittelpunkt der rechtsseitigen bzw. linksseitigen Führungsschiene zeigen und deshalb die Laufrichtung der Laufräder tangential zur jeweiligen Führungsschiene 2A bzw. 2B verläuft, kann jedes der Laufräder 3a, 3b und 4a, 4b einen gekrümmten Abschnitt des Führungsweges mit dem geringsten Widerstand durchlaufen.

Wenn der elektrische Transportwagen 1 einen horizontal gekrümmten Abschnitt des Führungsweges durchfährt, wird die Drehbewegung der Laufräderhalterungen 5a, 6a und 5b, 6b, welche der Krümmung der Führungsschienen 2A und 2B automatisch folgen, durch die an diesen Laufräderhalterungen vorgesehenen Stellmittel 18a, 19a und 18b, 19b und die Lagerwellen 20a, 21a und 20b, 21b auch auf die beiden Linearmotorkörper 9A und 9B übertragen, die beide automatisch zur äußeren Seite des Kurvenabschnitts (d. h. zu der vom Krümmungsmittelpunkt abgewandten Seite) hin verschoben werden. Beim Durchfahren eines Kurvenabschnitts nehmen daher die Linearmotorkörper anstelle der in Fig. 4 gestrichelt dargestellten Position die mit ausgezogenen Linien dargestellte Position ein. Die beiden Linearmotorkörper 9A und 9B verbleiben daher auch in gekrümmten Abschnitten des Führungsweges über den jeweils zugeordneten Führungsschienen 2A und 2B.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, kann die schienenförmige Energiezuführungseinheit 25 auch an einer der beiden Führungsschienen, z. B. an der Führungsschiene 2A, seitlich befestigt sein. In diesem Fall können im Profil T-förmige Stützen 38 zwischen den Führungsschienen 2A und 2B in angemessenen Abständen gesetzt sein. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 weisen die Führungsschienen 2A und 2B Aluminium-Schienenkörper 39 mit rinnenförmigem Querschnitt auf, in welche jeweils eine Bandstahlplatte 41 eingesetzt ist, die entlang einer Lauffläche 40 verläuft, um einen Sekundärleiteraufbau 42 zu bilden.

Die oben erwähnte Abdeckplatte 28 ist nicht unbedingt erforderlich und kann auch weggelassen werden.

Die Koppelung zwischen den rechts- und linksseitigen Paaren von Laufräderhalterungen 5a, 5b und 6a, 6b kann anstatt in der in Fig. 3 und 4 dargestellten Weise auch in der in Fig. 8 dargestellten Art erfolgen. Dort sind zwischen Kupplungsarmen 43a und 43b sowie 44a und 44b, die sich von den Laufräderhalterungen 5a, 5b und 6a, 6b jeweils nach vorn bzw. nach hinten erstrecken, als Koppelglieder wirkende dehnbare Ketten oder Drahtseile 45 und 46 gespannt, während zwischen weiteren Kupplungsarmen 47a und 47b sowie 48a und 48b, die sich von den Laufräderhalterungen 5a, 5b und 6a, 6b jeweils nach innen (d. h. in Richtung zu den in Fig. 8 nicht dargestellten Linearmotorkörpern 9A und 9b) erstrecken, Zugfedern 49 und 50 gespannt sind. Die dehnbaren Ketten oder Drahtseile 45, 46 sind über Spannvorrichtungen 51, 52 geführt, die jeweils in einer mittleren Position angeordnet sind.

Durch Führen der mittleren Position mit den Spannvorrichtungen 51 und 52 werden die flexiblen und dehnbaren Ketten oder Drahtseile 45 und 46 beim Durchfahren von gekrümmten Wegabschnitten in der in Fig. 8 gezeigten Weise gekrümmt und gedehnt, so daß auch in diesem Fall der Steuerwinkel Ra der Laufräder 3a und 4a und der Steuerwinkel Rb der Laufräder 3b und 4b so geändert werden kann, daß die Senkrechten Ca und Cb auf die Längsachsen der Laufräderhalterungen 5a und 6a sowie 5b und 6b zum Krümmungsmittelpunkt der Führungsschienen 2A und 2B zeigen.

Die seitliche Verstellung der Linearmotorkörper 9A und 9B beim Durchfahren von gekrümmten Abschnitten des Führungsweges kann nicht nur von den Schwenkbewegungen der Laufräderhalterungen 5a und 6a sowie 5b und 6b abgeleitet werden, wie dies in Fig. 3 und 4 gezeigt ist, sondern ist statt dessen auch in der Weise möglich, daß die Linearmotorkörper 9A und 9B eigene Positionsführungsrollen aufweisen, welche an den als Sekundärleiter dienenden Führungsschienen oder an getrennten Führungsschienen entlanglaufen.

Die Seitenführungsrollen 7 und 8 an den Laufräderhalterungen 5a und 6a können weggelassen werden, falls die Laufräder 3a und 4a oder die Führungsschiene 2A gerillt sind und somit Laufräder und Führungsschiene ineinandergreifen, so daß die Laufräder entlang der Führungsschiene 2A auch beim Durchlaufen von gekrümmten Abschnitten dieser Führungsschiene auf ihr automatisch geführt werden.

Im folgenden wird die Steuereinheit zur Steuerung der Linearmotoren des elektrischen Transportwagens 1 beschrieben.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist jeweils ein auf der Führungsschiene 2B abrollendes Laufrad 3b, 4b des vorderen und hinteren Laufräderpaares mit einer als Drehzahlsensor wirkenden Impulsübertragungseinrichtung 53a, 53b verbunden, beispielsweise mit Impulskodierern. Diese Impulsübertragungseinrichtungen 53a, 53b sind auf den Laufräderhalterungen 5b und 6b (siehe Fig. 3) befestigt.

Wie in Fig. 10 gezeigt, werden die durch die Impulsübertragungseinrichtungen 53a und 53b übertragenen Impulse 54a und 54b in eine Vergleichseinrichtung 55 eingegeben, und in der Vergleichseinrichtung 55 werden die Rotationsgeschwindigkeiten der Laufräder 3b und 4b, basierend auf der Periode oder einer Zahl von Impulsen, die während einer Zeiteinheit übertragen werden, verglichen. Eine Schalteinrichtung 57 ist vorgesehen, welche an eine Geschwindigkeitssteuereinheit 56 die Impulse 54a oder 54b gibt, die entweder von der Impulsübertragungseinrichtung 53a oder 53b übertragen werden, welche auf der Basis des Vergleichs in der Vergleichseinrichtung 55 die größere Rotationsgeschwindigkeit überträgt, als die vorliegende Geschwindigkeitsinformation, oder automatisch eine elektromagnetische Bremseinrichtung 59 steuert, die mit den Laufrädern 3a und 3b verbunden ist.

Bei fahrendem elektrischen Transportwagen 1 rollt jedes der Laufräder 3a bis 4b auf den Führungsschienen 2A bzw. 2B. Die Drehung der zwei Laufräder 3b und 4b treibt die Impulsübertragungseinrichtungen 53a und 53b rotierend an, welche Impulse 54a und 54b mit Perioden proportional zur Rotationsgeschwindigkeit jedes der Räder 3b oder 4b übertragen. Die Impulse 54a und 54b, übertragen von den Impulsübertragungseinrichtungen 53a und 53b, werden in die Vergleichseinrichtung 55 eingegeben, und die Impulsperiode oder die Anzahl der Impulse, übertragen in einer Zeiteinheit wird verglichen. Die Vergleichseinrichtung 55 selektiert aus den übertragenen Impulsen 54a und 54b diejenigen, die eine kürzere Impulsperiode oder eine größere Anzahl von Impulsen, übertragen in einer Zeiteinheit, haben, das heißt, diejenigen Impulse 54a oder 54b, übertragen von der Übertragungseinrichtung 53a oder 53b, die mit dem Rad einer höheren Rotationsgeschwindigkeit unter den beiden Rädern 3b und 4b erzeugt werden und steuert automatisch die Schalteinrichtung 57 so, daß sie in die Steuereinheit 56 nur die selektierten Impulse 54a oder 54b eingibt. Das bedeutet, daß nur die Impulse 54a oder 54b, übertragen von der Impulsübertragungseinrichtung 53a oder 53b, verkoppelt mit dem Rad, welches eine höhere Rotationsgeschwindigkeit unter den beiden Rädern 3b und 4b hat, in die Steuereinheit 56 als die vorliegende Geschwindigkeitsinformation eingegeben wird.

Wenn beide der zwei Laufräder 3b und 4b in Kontakt mit der Lauf­ fläche 33, bzw. 35 der Führungsschiene 2A mit einer Umfangsgeschwindigkeit äquivalent zur Fahrgeschwindigkeit des elektrischen Transportwagens 1 laufen, ist die Impulsperiode der übertragenen Impulse 54a und 54b oder die Anzahl von Impulsen pro Zeiteinheit gleich. In diesem Fall kann die Schalteinrichtung 57 so geschaltet werden, daß die Impulse 54a, übertragen von einer voreingestellten einseitig angeordneten Impulsübertragungseinrichtung, zum Beispiel der Impulsübertragungseinrichtung 53a, in die Steuereinheit 56 eingegeben werden.

Auch wenn gemäß einer solchen Konfiguration von den vier Laufrädern 3a bis 4b eines der zwei mit den Impulsübertragungseinrichtungen 53a und 53b verbundenen zwei Rädern 3b und 4b, zum Beispiel Rad 3b (oder 4b), von der Führungsschiene 2B (Lauffläche 33 oder 35) abhebt und die Umfangsgeschwindigkeit des Rades 3b (oder 4b) niedriger wird als die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit des elektrischen Wagens, oder Null wird, wird die Veränderung der Bedingungen durch die Vergleichseinrichtung 55 erkannt, und diese Einrichtung schaltet automatisch die Schalteinrichtung 56 von der Bedingung, daß die Impulsübertragungseinrichtung 53a (oder 53b) mit der Steuereinheit verbunden ist, zu der Bedingung um, daß die Impulsübertragungseinrichtung 53b (oder 53a) mit der Steuereinheit 56 verbunden ist. Daher wird nur der Impuls 54b (oder 54a) übertragen von der Impulsübertragungseinrichtung 53b (oder 53a) und verkoppelt mit dem anderen Rad 4b (oder 3b), welcher in der Umfangsgeschwindigkeit mit der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit des elektrischen Wagens übereinstimmt, in die Steuereinheit als die vorliegende Geschwindigkeitsinformation eingegeben, ohne daß der übertragene Impuls 54a (oder 54b) von der Impulsübertragungseinrichtung 53a (oder 53b), welcher niedriger in der Rotationsgeschwindigkeit entsprechend dem Abheben des Rades ist, eingegeben wird.

Das Verfahren, durch welches die Steuereinheit 56 die Motorsteuerung 58 und die elektromagnetische Bremse 59 basierend auf den übertragenen Impulsen 54a oder 54b, gegeben als die vorliegende Geschwindigkeitsinformation, steuert, ist insoweit bekannt und daher wird dessen Beschreibung hier ausgelassen.

Im allgemeinen hat ein Laufrad, das von der Lauffläche 33 oder 35 einer Führungsschiene abhebt, eine niedrigere Rotationsgeschwindigkeit als die übliche beim Kontakt mit der Lauffläche 33 oder 35. Wenn ein elektrischer Transportwagen 1 in einem Verzögerungsvorgang ist, beginnt zum Beispiel das Rad, das von der Lauffläche 33 oder 35 abhebt, durch Trägheit früher durchzudrehen als das Rad, welches sich üblicherweise in Kontakt mit der Lauffläche dreht. Wenn ein solches Phänomen auftritt, wird der Impuls von der Impulsübertragungseinrichtung verkoppelt mit dem Rad, welches bei hoher Umdrehungszahl durchdreht und von der Führungsschiene abgehoben ist, der Steuereinheit 56 als die vorliegende Geschwindigkeitsinformation zugeführt, und eine normale Geschwindigkeitssteuerung wird unmöglich.

Ausführungsformen, um eine solche Unannehmlichkeit zu beseitigen, werden nun beschrieben. Die zwei Laufräder 3b und 4b, verkoppelt mit den Impulsübertragungs­ einrichtungen 53a und 53b sind in der mittleren Position wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt, mit einer ringförmigen konkaven Rille 61 in der Umfangsrichtung fortlaufend versehen, und in der ringförmigen konkaven Rille 61 ist ein weicher elastischer Ring 62 eingepaßt, dessen äußerer Abschnitt herausragt. Dieser weiche, elastische Ring 62 kann durch Kompression wie in Fig. 11 gezeigt deformiert werden, wenn die ringförmige Lauffläche des Laufrades 3b oder 4b (Radaußenfläche 60) mit der Lauffläche 33 der Führungsschiene entsprechend einer Belastung in Kontakt gerät, so daß der gesamte Körper in der ringförmigen konkaven Rille 61 vergraben ist, und wie in Fig. 12 gezeigt, ist die Höhe des Herausragens über die Radaußenfläche 60 so eingestellt, daß, wenn die Radaußenfläche 60 von der Lauffläche 33 der Führungsschiene in einem üblichen Bereich (ungefähr ein bis einige mm) abgehoben ist, der Durchmesser elastisch erweitert wird, um so aus der Radaußenfläche 60 bis zu einem Grad herauszuragen, an dem die Außenfläche 62 mit der Lauffläche 33 der Führungsschiene in Kontakt geraten kann. Das heißt, falls die Radaußenfläche 60 von der Lauffläche 33 der Führungsschiene in einem üblichen Bereich abgehoben hat, die Außenfläche 62a des ringförmigen elastischen Körpers 62 sicher mit der Radlauffläche 33 in Kontakt bleibt und das Rad in der Bedingung rollt, daß die effektiven Durchmesser der Räder 3b und 4b vergrößert sind. Die Bezugszahl 63 bezeichnet einen starren elastischen Körper wie beispielsweise Urethan-Kunststoff, der die Radaußenfläche 60 eines Rades bildet und auf die Umfangsfläche des Radkörpers 64 aufgeklebt ist.

Gemäß einer solchen Anordnung, soweit die Laufräder 3b oder 4b von den Laufflächen 33 in einem üblichen Bereich abheben, rollt das Rad 3b oder 4b sicher durch Reibung mit etwas vergrößertem effektivem Durchmesser der Umfangsfläche 62a des elastischen Ringes 62, mit einem elastisch vergrößerten Durchmesser.

Da demgemäß das Rad 3b oder 4b, welches von der Lauffläche 33 abgehoben ist, sicher bei niedrigen Geschwindigkeiten auch während Verzögerung gedreht werden kann, wird eine Schwierigkeit wie die Geschwindigkeitssteuerung bewältigt, basierend auf dem Impuls, übertragen von der Impulsübertragungseinrichtung, die mit dem Rad verkoppelt ist, welches bei hohen Geschwindigkeiten abgehoben von der Führungsschiene leerläuft. Daher kann eine genaue Geschwindigkeitssteuerung ständig bewirkt werden.

Weiterhin wird auch in dem Fall, daß eine der beiden Impulsübertragungseinrichtungen 53a und 53b außer Funktion gerät und keine Impulse übertragen kann, die Geschwindigkeitssteuerung, basierend auf dem Impuls, übertragen von der anderen normalen Impulsübertragungseinrichtung, bewirkt, wobei bewertet wird, daß das mit der fehlerhaften Übertragungseinrichtung verbundene Rad angehalten und von der Lauffläche der Führungsschiene abgehoben ist. Wenn in einem solchen Fall das mit der normalen Impulsübertragungseinrichtung verkoppelte Rad angehalten wird und von der Lauffläche abgehoben ist, werden die Impulse von beiden Impulsübertragungseinrichtungen 53a und 53b gestoppt, und die erwartete Fahrsteuerung wird unmöglich, wobei es erscheint, daß der elektrische Transportwagen angehalten ist, ungeachtet der tatsächlichen normalen Fahrt. Eine solche Unannehmlichkeit kann verhindert werden, indem das Rad zum Rollen gebracht wird, ohne Anhalten, auch wenn das Rad von der Radrollauffläche abgehoben ist.

Die zwei Räder zum Verbinden und Verkoppeln der Impulsübertragungseinrichtungen 53a und 53b können unter den vier Laufrädern 3a bis 4b gewählt werden, und sind nicht auf die Vorder-Hinter-Paare von Laufrädern 3b und 4b, auf einer Seite der Fuhrungsschiene 2B rollend wie in der Ausführungsform gezeigt, beschränkt.

In der Ausführungsform sind die Vergleichseinrichtung 55 und Schalteinrichtung 57 als unabhängige Einrichtungen gezeigt, aber praktisch können diese Vorrichtungen durch eine Kombination von entsprechenden äußeren Einrichtungen und Mikrocomputern, Sequenzern, usw. mit einer entsprechenden Programmierung ausgeführt werden.

Die vorliegende Erfindung kann auf diese Weise ausgeführt werden und die unterschiedlichen Merkmale und Eigenschaften ihrer Ausführungsformen sind im folgenden aufgezählt:

• (1) Die Führungsschienen 2A und 2B weisen Stahlschienenkörper, zusammengesetzt aus Rechteck­ stahlröhren 29 und Bandstahlplatten 30 auf, deren Radlauffläche mit einem nicht-magnetischen Abdeckmaterial 31 abgedeckt ist.
• (2) Die Führungsschienen 2A und 2B weisen einen Schienenkörper 34, geformt aus einem nicht magnetischen Material wie beispielsweise Aluminium auf, in dessen Radlauffläche Bandstahlplatten 36 eingesetzt sind.
• (3) Stützrollen 23, 24 sind wellen-gelagert an den Vorder- und Hinterenden eines Rechts-Links-Paares der Linearmotorkörpern 9A und 9B, um so mit der Lauffläche 33 oder 35 in Kontakt zu geraten und sich zu drehen, wenn der Zwischenraum zwischen den Linearmotorkörper 9A und 9B und der Lauffläche 33 oder 35 kleiner als ein bestimmter Wert wird. In diesem Fall ist es günstig, daß jeder Linearmotorkörper 9A und 9B auf- und abbeweglich gehalten wird innerhalb eines bestimmten Bereiches zum elektrischen Transportwagen 1.
• (4) Die Konstruktion mit den Laufrädern 3a bis 4b ist steuerbar entlang den Führungsschienen 2A und 2B angeordnet, in Vorder-Hinterverhältnis mit Rücksicht auf die Rechts-Links-Paare der Linearmotorkörper 9A und 9B, wobei die Vorder- und Hinterenden jedes Linearmotorkörpers 9A und 9B mit den steuernden Laufräderhalterungen 5a, 6a und 5b, 6b gehalten werden, welche vor und hinter diesen angeordnet sind, so daß die Linearmotorkörper 9A und 9B sich lateral in äußerer Richtung eines horizontal gekrümmten Weges der Laufräder 3a bis 4b bewegen.
• (5) Verkoppelte Verbindung zwischen einem Rechts-Links-Paar von steuernden Laufräderhalterungen 5a, 5b und 6a, 6b, so daß unter den vier Laufrädern 3a bis 4b nur ein Vorder-Hinterpaar von Laufrädern 3a und 4a, die auf einer einseitigen Führungsschiene 2A rollen, über die Positionsführungsrollen 7 und 8 verbunden ist oder direkt mit der Führungsschiene 2a, und dem es erlaubt ist, eine angetriebene steuernde Bewegung zu machen, und dem anderen Vorder-Hinterpaar von Stützrädern 3b und 4b, die auf der anderen Führungsschiene 2B rollen, erlaubt wird, eine Steuerbewegung, verbunden mit der Steuerbewegung der Stützräder 3a und 4b auf der Seite angeordnet, auszuführen.
• Weil der elektrische Wagen 1 gemäß einer solchen Konfiguration auf vier Positionen getrennt durch vier Laufräderhalterungen 5a bis 6b gehalten werden kann, auch wenn der elektrische Transportwagen schwere Last transportiert, wird die Last auf der steuernden vertikalen Lagerwelle geringer. Daher wird die Konstruktion dieses Abschnittes einfacher und der elektrische Wagenkörper kann stabil gehalten werden. Zusätzlich kann jedes Laufrad 3a bis 4b entlang der inneren und äußeren Führungsschienen 2A und 2B auf horizontal gekrümmten Schienen 2A und 2B und einem horizontal gekrümmten Wegaufbau gesteuert werden. Daher kann der Transportwagen 1 gleichmäßig über den horizontal gekrümmten Aufbau fahren.
• (6) Auf der Radaußenfläche 60 der zwei Laufräder 3b und 4b, verkoppelt mit der Impulsübertragungseinrichtung 53a und 53b, ist ein elastischer Ring 62 befestigt, welcher mit der Führungsschiene bei einem elastisch vergrößerten Durchmesser in Kontakt gehalten werden, falls die Radaußenfläche 60 von der Führungsschiene 2 abgehoben hat.

Claims (14)

1. Schienengeführte Transporteinrichtung, umfassend

• (a) an der Transporteinrichtung (1) in der Nähe von deren vorderem und hinterem Ende angeordnete Paare von jeweils rechts- und linksseitigen Laufrädern (3a, 3b, 4a, 4b), welche dafür vorgesehen sind, auf Laufflächen von rechts- bzw. linksseitigen Führungsschienen (2A, 2B) entlangzulaufen,
• (b) ein Paar von Linearmotorkörpern (9A, 9B), die jeweils zwischen vorderen und hinteren rechten bzw. linken Laufrädern (3a, 4a; 3b, 4b) der Laufräderpaare rechts- und linksseitig derart gelagert sind, daß sie beim Entlanglaufen der Transporteinrichtung (1) längs der Führungsschienen (2A, 2B) jeweils in einem durch die Laufräder bestimmten Abstand über den Laufflächen (33, 35) der Führungsschienen angeordnet sind, und
• (c) Paare von drehbar gelagerten rechts- und linksseitigen Stützrollen (23; 24), die jeweils nahe dem vorderen und hinteren Ende der rechts- und linksseitigen Linearmotorkörper (9A, 9B) derart angeordnet sind, daß die Stützrollen beim Entlanglaufen der Transporteinrichtung (1) längs der Führungsschienen (2A, 2B) berührungsfrei über deren Laufflächen (33, 35) liegen, jedoch mit diesen in Kontakt kommen und auf ihnen entlanglaufen, wenn der Abstand zwischen den Linearmotorkörpern (9A, 9B) und den Laufflächen (33, 35) der Führungsschienen (2A, 2B) auf einen vorbestimmten Wert abnimmt.

2. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, worin die Laufflächen (60) der Laufräder (3a, 4a; 3b, 4b) jeweils durch Umfangselemente (63) aus Kunststoff gebildet sind.

3. Transporteinrichtung nach Anspruch 2, worin die Umfangselemente (63) der Laufräder (3a, 4a; 3b, 4b) jeweils aus Urethan bestehen.

4. Transporteinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Stützrollen (23, 24) jeweils zwischen einem vorderen bzw. hinteren Ende eines Linearmotorkörpers (9A, 9B) und vorder- bzw. rückseitigen Laufrädern (3a, 3b; 4a 4b) angeordnet sind.

5. Transporteinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die rechts- und linksseitigen Linearmotorkörper (9A, 9B) vorder- und rückseitig mit Paaren von Stellmitteln (18a, 18b; 19a, 19b) verbunden sind, welche eine seitliche Bewegung der Linearmotorkörper (9A, 9B) parallel zu der durch die Laufflächen (33, 35) der Führungsschienen (2A, 2B) bestimmten Ebene ermöglichen und durch eine Kurvenerfassungseinrichtung zum Erfassen von Krümmungen der Führungsschienen steuerbar sind.

6. Transporteinrichtung nach Anspruch 5, worin die Stellmittel (18a, 18b; 19a, 19b) mit Laufräderhalterungen (5a, 5b; 6a, 6b) starr und mit Trägern (16a, 16b; 17a, 17b) der Linearmotorkörper (9A, 9B) schwenkbar verbunden sind.

7. Transporteinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, worin die Linearmotorkörper (9A, 9B) mittels der Stellmittel (18a, 18b; 19a, 19b) in Richtung zur Außenseite einer durch Krümmungen der Führungsschienen bestimmten Kurvenbahn verstellbar sind.

8. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, worin die vorder- und rückseitigen Stellmittel (18a, 18b; 19a, 19b) über Koppelglieder (14, 15; 45, 46) jeweils miteinander gekoppelt sind.

9. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, worin die Kurvenerfassungsseinrichtung Seitenführungsrollen (7, 8) aufweist, die an den Führungsschienen (2A, 2B) seitlich zum Anliegen kommen.

10. Transporteinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin rechts- oder linksseitigen Laufrädern 3b, 4b) zweier Laufräderpaare jeweils ein Drehzahlsensor (53a, 53b) zugeordnet ist, die in Abhängigkeit von der jeweils erfaßten Drehzahl des zugeordneten Laufrades Signale erzeugen, welche zur Steuerung der Linearmotoren und/oder einer Bremseinrichtung (59) einer Vergleichseinrichtung (55) zuführbar sind.

11. Transporteinrichtung nach Anspruch 10, worin die Laufräder (3b, 4b), denen Drehzahlsensoren (53a, 53b) zugeordnet sind, an den ringförmigen Laufflächen einen elastischen Ring (62) aufweisen.

12. Führungsschienen für eine Transporteinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Laufflächen (33, 35) der Führungsschienen (2A, 2B) als Sekundärleiterflächen der Linearmotoren aus Stahlplatten mit einer Abdeckung aus nicht-magnetischem Material gebildet sind.

13. Führungsschienen nach Anspruch 12, worin die Laufflächen (33, 35) der Führungsschienen aus Aluminium gebildet sind.

14. Transportsystem, bestehend aus mindestens einer Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und Führungsschienen nach einem der Ansprüche 12 und 13.