DE9209036U1 - Spurgeführtes Transportsystem - Google Patents

Description

Dipl.-.ng. P.-C. SROKA, öl H. FEDER, d.pl-Vhy^. dr. W.-D. FEDER

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Spurgeführtes Transportsystem

Die Erfindung betrifft ein spurgeführtes Transportsystem.

Ein, in Industriebetrieben verwendbares spurgeführtes Transportsystem sollte für den Aufbau verzweigter

Netze geeignet sein. Es muß also möglich sein, Weichen zu verlegen und das Fahrzeug nach Maßgabe einer programmierbaren Steuerung entweder in dem abzweigenden Teil des Netzes oder geradeaus zu lenken.

Weiterhin erfordern es die in einer Werkshalle meist

beengten Platzverhältnisse, daß auch enge Bögen gefahren werden können, und schließlich soll der Verschleiß an den führenden Rädern auch in engen Bögen minimal bleiben.

Es sind Transportsysteme bekannt, die diese Anforderungen erfüllen. Bei derartigen bekannten Transportsystemen werden die Fahrzeuge entweder durch einen im Boden verlegten stromdurchflossenen Draht geführt, an dessen Magnetfeld sich ein Steuerungs

system orientiert, oder die Fahrzeuge können sogar frei navigieren, indem ein an Bord befindlicher Rechner aus der zurückgelegten Fahrstrecke und dem

gemessenen Lenkeinschlag die theoretische Position berechnet. An bestimmten Referenzpunkten wird diese mit der tatsächlichen Position verglichen, und die festgestellte Differenz dient als Eingangsgröße für die Berechnung einer Kurskorrektur. In beiden Fällen ist für die Lenkung ein aufwendiges aktives Steuerungssystem notwendig, was die Fahrzeuge entsprechend teuer macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein insbesondere in Industriebetrieben verwendbares spurgeführtes Transportsystem zu schaffen, das einerseits die obengenannten Anforderungen erfüllt, andererseits

aber mit einem gegenüber bekannten Systemen erheblich reduzierten technischen Aufwand in einem Industriebetrieb, beispielsweise in einer Werkshalle aufbaubar ist. Insbesondere die der Spurführung dienenden Mittel sollten leicht verlegbar, zum Auf

bau verzweigter Netze geeignet und ggf. veränderbar sein. Andererseits sollten sie keine Hindernisse für andere Fahrzeuge oder Personen darstellen. Weiterhin sollte es möglich sein, die auf dem Transportsystem laufenden Spurfahrzeuge leicht auf das Transport

system aufzubringen und von ihm wieder abzunehmen.

Die Lösung dieser Aufgabe geschieht erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 beschrieben.

Der Grundgedanke der Erfindung beruht auf dem Prin

zip, daß bei einer in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten, außerordentlich flachen Spurschiene immer dann kein Moment um die Hochachse entsteht,

wenn die Vorderachse mittig über der Spurschiene steht, und dadurch beide Vorderräder gleichbelastet sind. Die Vorderräder haben dann den gleichen Fahrwiderstand, so daß kein Moment um die Hochachse entsteht und das Spurfahrzeug geradeaus läuft. Entsteht

jedoch ein Seitenversatz zwischen Vorderachse und Spurschiene, so wird eines der Vorderräder stärker belastet, der Fahrwiderstand auf der belasteten Seite wird größer und es entsteht ein Moment, welches einen Lenkeinschlag in Richtung auf die Mitte der Spur

schiene erzeugt. Auf diese Weise wird das Spurfahrzeug wieder ausgerichtet, bis es geradeaus läuft. Die sehr flach ausbildbare Spurschiene stellt keine Stolperkante dar und kann von jedem anderen Fahrzeug ohneweiteres überfahren werden. Sie braucht nicht in

den Boden eingelassen zu werden und ihre Verlegung ist einfach und, wenn erforderlich, leicht zu verändern.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen

Transportsystems besteht darin, daß ein Spurfahrzeug, das unter einem spitzen Winkel an die Spurschiene heranfährt,sich selbstständig aufgleist, sobald ein Vorderrad die Spurschiene trifft. Dieser Effekt kann dazu genutzt werden, um das Spurfahrzeug wieder

einzufangen, nachdem es beispielsweise beim Queren einer Fahrstraße oder beim Wechsel auf eine andere Spur ein Stück ungeführt gefahren ist. Umgekehrt läuft das Spurfahrzeug von der Schiene herunter, wenn man bei Abbiegen der Schiene die Verdrehbarkeit der

Vorderachse um die Hochachse, also die Lenkung blockiert. Dieser Effekt kann dazu benutzt werden, um an einer Weiche entweder abzubiegen, wenn die Lenkung freibleibt oder geradeaus zu fahren, wenn die Lenkung in Geradeausstellung blockiert wird. Bei

einer Weichenfahrt geradeaus fährt das Spurfahrzeug also von der abbiegenden Schiene herunter, um nach einer kurzen Strecke ohne Führung wieder auf die ge-

radeausführende Schiene zu treffen, auf der es sich dann wieder aufgleist.

Bei der praktischen Ausführung eines Spurfahrzeuges nach der Erfindung ist es zweckmäßig den Lenkausschlag der Vorderachse zu begrenzen. Andernfalls könnte es geschehen, daß die Vorderachse eines freilaufenden Spurfahrzeugs, das unter einem spitzen Winkel auf eine Spurschiene trifft, sich annähernd parallel zur Spurschiene einstellt, sobald ein Rad

die Schiene trifft. In dieser Stellung ist aber ein Aufgleisen kaum möglich.

Auch wenn beispielsweise nach Passieren einer Weiche die Vorderachse nicht genau auf die Mitte der gerade

ausführenden Spurschiene trifft, wäre ein allzu großer Lenkausschlag störend. Diese Begrenzung des Lenkausschlags hat zur Folge, daß die Bögen, die befahren werden können, nicht beliebig eng sein dürfen.

Der kleinste zulässige Bogenradius hängt ab vom zu

lässigen Lenkausschlag und dem Achsstand des Spurfahrzeugs. Um enge Gleisbogen befahren zu können, sollte der Achsstand möglichst kleingehalten werden. Dies ist aber wenn sperrige Lasten zu transportieren sind mit Rücksicht auf die Standsicherheit des Spur

fahrzeugs nicht immer möglich. In solchen Fällen kann das Spurfahrzeug jedoch als "Sattelschlepper" ausgebildet werden, bei dem das Spurfahrzeug selbst als "Zugmaschine" dient und ein nicht angetriebener "Auflieger" die Last trägt.

Der Antrieb des Spurfahrzeugs kann über die nichtlenkbaren Hinterräder bzw. über die Räder der zweiten Achse, wenn das Spurfahrzeug als "Sattelschlepper" ausgeführt ist, erfolgen.

Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel für das spurgeführte Transportsystem nach der Erfindung näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf ein Spurfahrzeug nach der Erfindung auf einem Abschnitt einer Spur

schiene nach der Erfindung;

Fig. 2 das Spurfahrzeug nach Fig. 1 in einer Seitenansicht;
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Fig. 3 in einem vergrößerten Teilschnitt nach der

Linie III-III in Fig. 1 das Spurfahrzeug und den Spurschienenabschnitt nach Fig. 1 und 2 im Bereich der Vorderräder des Spurfahrzeugs; 20

Fig. 4 ein als Sattelschlepper ausgeführtes Spurfahrzeug in einer Seitenansicht;

Fig. 5 eine Weiche des Spurschienensystems in einer Draufsicht.

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 2 in leicht vergrößerter Darstellung.

In den Zeichnungen ist stark schematisiert ein

Spurfahrzeug SF dargestellt mit einem Fahrzeuggestell 2, an dem zwei nicht lenkbare Hinterräder 3 und 4, sowie zwei lenkbare Vorderräder 5 und 6 angeordnet sind. Die Vorderräder 5 und 6 weisen einen deutlich geringeren Abstand voneinander auf als die

Hinterräder 3 und 4. Sie sind verdrehbar auf einer gemeinsamen Vorderachse 7 angeordnet. Die Mittellinie V der Vorderachse 7 wird von der Mittellinie H einer senkrechten Hochachse 8 geschnitten. Die Hoch-

achse 8 ist über Lager 9 verdrehbar am Fahrzeuggestell 2 befestigt. Diese Anordnung bewirkt, daß die gemeinsame Vorderachse 7 um die Hochachse 8 verdrehbar mit dem Fahrzeuggestell 2 verbunden ist. Die Laufflächen 5.1 bzw. 6.1 der Vorderräder 5 und 6 be

sitzen ein konvex gekrümmtes Querschnittsprofil und sitzen auf den Seitenflanken einer Spurschiene 1 auf, die das Querschnittsprofil eines stumpfwinkligen, gleichschenkligen Dreiecks mit nach oben weisender Spitze besitzt. Dabei ist die Spurschiene 1 so ausge

bildet, daß im gleichschenkligen Dreieck die Höhe 1.2 etwa 10% der Länge der Grundlinie 1.1 beträgt. In der Praxis kann die Höhe 1.2 der Spurschiene 1 ca. 8 mm betragen, so daß sie auf dem Boden verlegt wegen der flachen Flanken kein Hindernis für

Fahrzeuge und keine Stolperkante für Personen darstellt.

Selbstverständlich kann die Spurschiene auch ein anderes Querschnittsprofil aufweisen. So sind bei

spielsweise auch halbkreisförmige, bzw. trapezförmige Profile denkbar. Wichtig ist, daß die Grundbedingung erfüllt ist, gemäß der das Querschnittsprofil nach oben von einem Linienzug begrenzt ist, der so ausgebildet ist, daß die aus der Grundlinie und den

Tangenten in den Berührungspunkten zwischen Rad und Schiene gebildete Figur ein stumpfwinkliges Dreieck mit nach obenweisender Spitze ist. Auch die Laufflächen der Vorderräder müssen nicht notwendig ein konvex gekrümmtes Querschnittsprofil aufweisen. Es

sind auch beispielsweise Rechteckprofile oder trapezförmige Profile, bzw. bei entsprechender Ausbildung der Spurschiene, auch Profile mit einer Konkavkrümmung verwendbar.

Wie aus Figur 3 zu ersehen, ist der axiale Abstand A der senkrechten Mittelebenen 5.2 bzw. 6.2

der Vorderräder 5 bzw. 6 kleiner als die Breite B der Spurschiene 1. Wie aus Figur 3 zu entnehmen, sitzen die Vorderräder 5 und 6 mit ihren Laufflächen 5.1 und 6.1 auf den Flanken 1.3 und 1.4 der Spurschiene 1 symetrisch zur Spitze auf, während die nicht lenkbaren Hinterräder 3 und 4 direkt auf dem

Boden aufsitzen.

Sobald das Fahrzeug aus der Spur zu laufen droht und ein Seitenversatz zwischen der Vorderachse 7 und der Spurschiene 1 auftritt, wird eines der beiden Vorder

räder 5 oder 6 stärker belastet, und auf der belasteten Seite wird der Fahrwiderstand größer. Auf diese Weise entsteht ein Moment um die Hochachse H, welches einen Lenkeinschlag in Richtung auf die Mitte der Spurschiene 1 erzeugt und das Spurfahrzeug wieder

ausrichtet.

In Figur 4 ist ein Spurfahrzeug dargestellt, das insbesondere zum Transport sperriger Lasten durch enge Gleisbogen geeignet ist. Bei dieser Ausführungs

form ist das bereits oben beschriebene Spurfahrzeug als "Zugmaschine" für einen Sattelauflieger benutzt. Die Führungstechnik auf der Spurschiene ist die gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3. Das Spurfahrzeug selbst besitzt ein Fahrge

stell 12, an dem die nichtlenkbaren Hinterräder 13 sowie an der um die Hochachse 18 verdrehbaren Vorderachse 17 die Vorderräder 15 angeordnet sind. Die Vorderräder 15 sitzen in der bereits beschriebenen Weise auf der Spurschiene 1 auf. Über ein Auflager

10 ist auf das Fahrgestell 12 des Spurfahrzeugs ein Sattelauflieger 14 aufgesetzt, der mit seinen Hinterrädern 16 auf dem Boden aufsteht. Der Sattelauflieger

14 kann außer der Last auch die Batterien sowie

Teile der elektrischen Ausrüstung aufnehmen.

Fig. 5 zeigt in einer Darstellung analog Fig. 1 ein Spurfahrzeug vor einer Verzweigungsstelle des Spur-Schienensystems. Das Spurfahrzeug ist so ausgebildet

wie oben anhand von Fig. 1 bis 3 beschrieben.

Die Verzweigungsstelle oder "Weiche" besitzt einen sich an die Spurschiene 1 anschließenden Bogen IA, der unmittelbar mit dem abzweigenden Abschnitt IB

der Spurschiene verbunden ist. Fluchtend zur Spurschiene 1 ist ein geradeaus weiterführender Abschnitt IC der Spurschiene angeordnet, wobei der Anfang dieses Abschnittes einen vorgegebenen Abstand zum Bogen IA aufweist.

Das Spurfahrzeug gemäß Fig. 5 weist eine in Fig. 6 genauer dargestellte Vorrichtung 19-2 0 zur zeitweisen Blockierung der Verdrehbarkeit der Vorderachse 7 um die Hochachse 8, also der Lenkung, auf.Diese

Vorrichtung besteht aus einer Platte 19 mit kreissegmentartiger Grundform, die im Bereich ihrer Spitze fest mit der Hochachse 8 verbunden ist und an ihrem nach hinten weisenden Rand in der Mitte eine Kerbe 19.1 und an den beiden äußeren Ecken Anschläge

19.2 und 19.3 aufweist. Gegenüber der Platte 19 ist an der Unterseite des Fahrzeuggestells 2 eine Verriegelungsvorrichtung 2 0 angeordnet, die einen nicht sichtbaren Elektromotor aufweist, der über ein Ritzel 20.3 einen eine Verzahnung aufweisenden

Verriegelungsbolzen 2 0.1 antreibt, der in einer Führung 20.2 geführt ist. Die Anordnung ist derart, daß der Verriegelungsbolzen 20.1 in Längsrichtung des

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Fahrzeuggestells 2 vor- und zurückbewegbar ist und im Verriegelungszustand in die Kerbe 19.1 eingreift, was zur Verriegelung der Lenkung führt. Die Anschläge 19.2 und 19.3 dienen zur Begrenzung des Lenkaus-Schlages der Vorderachse und wirken mit Gegenflächen

2 0.4 und 20.5 an der Vorrichtung 2 0 zusammen.

Wenn beim Heranfahren an die Verzweigungsstelle die Lenkung frei bleibt, folgt das Spurfahrzeug dem abbiegenden Teil der Spurschiene und gelangt in den

abzweigenden Abschnitt IB. Wenn die Lenkung jedoch in Geradeausstellung blockiert wird, läuft das Spurfahrzeug von dem Bogen IA herunter, ein Stück direkt auf dem Erdboden und trifft schließlich mehr oder weniger mittig auf den geradeausführenden

Abschnitt IC der Spurschiene. Wird die Lenkung dann wieder freigegeben, so zentriert sich die Vorderachse 7 erneut wie oben beschrieben auf die Spurschiene IC.

An den in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Spurfahr

zeugen können, wie in Fig. 6 genauer dargestellt, Antriebsvorrichtungen angeordnet sein, welche als Elektromotore 3.1, 4.1 ausgebildet sein können, die über Schneckengetriebe auf die Hinterräder 3, 4 wirken. Weiterhin können die Spurfahrzeuge

automatische und beispielsweise über Funk ansteuerbare Steuervorrichtungen für die Antriebsvorrichtungen, sowie die Vorrichtungen zum Blockieren der Lenkung aufweisen.

Die die Spurführung bewirkenden Spurschienen 1 können beispielsweise aus Kunststoff bestehen und in geeigneter Weise über nicht dargestellte Befestigungsvorrichtungen mit dem Erdboden verbunden sein. Selbstverständlich können die Spurschienen im

Prinzip auch aus anderen Materialien, also beispielsweise aus Metall oder aus Beton geformt sein.

Claims (10)

ICK Schutzansprüche

1. Spurgeführtes Transportsystem gekennzeichnet durch mindestens ein Spurfahrzeug (SF) mit zwei nicht lenkbaren Hinterrädern (3,4) und zwei lenk

baren Vorderrädern (5,6) die verdrehbar auf einer gemeinsamen Vorderachse (7) gelagert sind, wobei die Mittellinie (V) der Vorderachse (7) in einem Punkt von der Mittellinie (H) einer senkrechten Hochachse (8) geschnitten wird, um welche die

Vorderachse (7) verdrehbar am Fahrzeuggestell (2) angeordnet ist und die Vorderräder (5,6) einen solchen axialen Abstand voneinander besitzen, das sie gemeinsam auf eine auf dem Erdboden verlegte Spurschiene (1) aufsetzbar sind, deren

Querschnittsprofil eine ebene Grundlinie (1.1) besitzt, während es nach oben von einem Linienzug (1.3 - 1.4) begrenzt ist, der so ausgebildet ist, daß die aus der Grundlinie und den Tangenten in den Berührungspunkten zwischen Rad und Schiene ge

bildete Figur ein stumpfwinkliges Dreieck mit nach oben weisender Spitze ist.

2. Transportsystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Spurschiene (1) das Querschnittsprofil eines stumpfwinkligen, gleichschenkligen Dreiecks mit nach oben weisender Spitze besitzt.

3. Transportsystem nach Anspruch 2 gekennzeichnet

durch eine Ausbildung der Spurschiene (1), bei der die Höhe (1.2) des gleichschenkligen Dreiecks

annähernd 10 % der Länge (B) der Grundlinie (1.1)

beträgt.

4. Transportsystem nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (1.2) der Spurschiene (1) ca. 8 mm beträgt.

5. Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Laufflächen (5.1, 6.1) der Vorderräder (5.6) ein konvex gekrümmtes Querschnittsprofil aufweisen und der axiale Ab

stand der senkrechten Mittelebenen (5.2, 6.2) der Vorderräder (5,6) kleiner ist als die Breite (B) der Spurschiene (1).

6. Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5

dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Verdrehwinkel der Vorderachse (7) um die Hochachse (8) durch Anschläge begrenzt ist.

7. Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6

dadurch gekennzeichnet, daß das Spurfahrzeug (SF) eine auf die Hinterräder (3,4) wirkende Antriebsvorrichtung aufweist.

8. Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7

dadurch gekennzeichnet, daß das Spurfahrzeug als Sattelschlepper (12) ausgebildet ist, an dem ein als Auflieger ausgebildeter Anhänger (14) ankoppelbar ist.

9. Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzweigungsstelle des Spurschienensystems jeweils so ausge -

bildet ist, daß ein abzweigender Abschnitt (IB) der Spurschiene (1) unmittelbar über einen Bogen (IA) mit der an die Verzweigungsstelle herangeführten Spurschiene (1) verbunden ist, während ein geradeaus weiterführender Abschnitt

(IC) fluchtend zur Spurschiene (1) angeordnet ist, wobei der Anfang dieses Abschnitts (IC) einen vorgegebenen Abstand zum Bogen (IA) aufweist.

10. Transportsystem nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß das Spurfahrzeug (2,12) eine Vorrichtung zur zeitweisen Blockierung der Verdrehbarkeit der Vorderachse (7,17) um die Hochachse (8,18) aufweist.