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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Speicherflächen-Lade-
und -Entlade-System
und insbesondere auf ein ein System, das einen automatisierten Gabelstaplerwagen
einschliesst, der zum Be- und Entladen von Lastwagen mit Artikeln
verwendet wird.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Das
1984 an R. W. Victorino erteilte US-Patent Nr. 4 439 093 offenbart
ein System für
den Umschlag von Artikeln auf Paletten. Dieses System beinhaltet
unter anderem den Schritt, die Artikel auf Paletten mit einem herkömmlichen
Gabelstapler in einen herkömmlichen
Sattelschlepper zu laden, wie im Stande der Technik bekannt. In
Anbetracht des oft geringen seitlichen Spielraums zwischen dem mit
Artikeln beladenen Gabelstapler und den Seitenwänden des Sattelschleppers wird
es aber schwierig, einen Sattelschlepperanhänger effizient mit Artikeln auf
Paletten zu beladen, ohne unnötig
Raum innerhalb des Anhängers
zu verlieren, und dies speditiv zu tun, ohne dass der Gabelstaplerfahrer
unbeabsichtigt die Wände
des Sattelschlepperanhängers
mit den Artikeln berührt,
während
er sie lädt.
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Einige
automatische Lastwagenladesysteme sind entwickelt worden, zum Beispiel
das in dem R. Birkenfeld und Mitautoren 1979 erteilten US-Patent Nr.
4 171 178 gezeigte, das die Basis für den Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs
bildet. In diesem Patent wird gezeigt, wie ein schienengeführter Wagen
zum Beladen eines Lastwagens von dessen Seiten her verwendet wird.
Der schienengeführte Wagen
hat den Nachteil, dass eine einwandfreie Ausrichtung des Lastwagens
bezüglich
der Ladebucht für
ein den Raum effizient ausnutzendes Beladen des Lastwagens mit den
Artikeln erforderlich ist. Sollte nämlich der Lastwagen in einer
nicht parallelen Beziehung zu den Wagenschienen aufgestellt sein, dann
werden die Artikel in nicht paralleler Weise zu den Lastwagenwänden aufgestellt,
und wirtschaftlich wertvoller Raum wird innerhalb des Sattelschleppers verschwendet.
Ferner zeigt das Birkenfeld-Patent einen von der Seite her beladenen
Lastwagen, aber es versteht sich, dass es komplizierter ist und
mehr Präzision
verlangt, einen Wagen bezüglich
der hinteren Öffnung
eines herkömmlichen,
an der Rückseite
offenen Sattelschlepperanhängers
wie dem in dem oben erwähnten
Victorino-Patent gezeigten auszurichten, als es für einen
Wagen ist, der bezüglich
der oftmals breiteren seitlichen Öffnungen von Lastwagen ausgerichtet
werden soll, wie einer im Birkenfeld-Patent zu sehen ist. Ferner
sind herkömmliche
Gütersattelschlepper öfter mit
einer rückseitigen Öffnung versehen,
so dass das Birkenfeld-System für
den Lastwagentyp, der am wahrscheinlichsten anzutreffen ist, nicht
repräsentativ
ist.
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In
DE-A-3 115 936 wird ein System zum Laden und Entladen von Artikeln
mit einer Antriebseinheit gezeigt, die seitlich angeordnete Rollen
umfasst, um die die Artikel tragende Einheit zu zentrieren.
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ZIELE DER
ERFINDUNG
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Somit
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Nachteile der Systeme
und Geräte
des Standes der Technik zu umgehen, indem ein System zum Beladen
von Lastwagen zur Verfügung
gestellt wird, das es ermöglicht,
einen herkömmlichen
Lastwagen mit Artikeln zu beladen, und das bezüglich der Lastwagenöffnung automatisch
ausgerichtet wird.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen die
Artikel tragenden Wagen zur Verfügung
zu stellen, der sich selbsttätig
zwischen festgelegten, beabstandeten Flächen ausrichtet.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wagen zum Transportieren
von Artikeln, wobei der Wagen zwei Seiten sowie ein vorderes und
ein hinteres Ende besitzt, wozwischen eine Längsachse definiert wird, und
der Wagen ein starres Hauptgestell, den Boden greifende Räder, die
parallel zur Längsachse
rollend am Gestell montiert sind, um das Gestell über den
Boden zu bewegen, einen an das Gestell montierten Motor, der den
Wagen mit Energie versorgt und ihn entlang der Längsachse antreibt, eine kraftgetriebene,
die Artikel transportierende Vorrichtung, die an das Wagengestell
montiert ist, um die Artikel auf dem Wagen zu transportieren, und
eine Anzahl seitlicher, freier Führungselemente
umfasst, die waagerecht rollend an das Gestell montiert sind und
auf beiden Seiten des Wagens seitlich über das Gestell hinaus ragen,
damit die benannten Ausrichtungsrollen rollend auf seitliche Flächen treffen
und eine selbsttätige
Ausrichtung des Wagens bezüglich der
seitlichen Flächen
ermöglichen,
wenn sich der Wagen der benannten Längsachse entlang bewegt.
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Der
Wagen umfasst ferner eine Kupplung, die schwenkbar am Gestell angebracht
ist und die freien Führungselemente
rollend trägt,
wobei die Führungselemente
durch die Kupplung zu einer gemeinsamen, integralen Bewegung relativ
zum Gestell gezwungen werden, so dass sie jederzeit bezüglich des
Gestells symmetrisch angeordnet bleiben, wobei die von der Kupplung
getragenen Führungselemente
zwischen einer inneren Grenzlage zum Gestell hin und einer äusseren
Grenzlage vom Gestell weg bewegt werden können, während der Wagen auch ein Federelement
umfasst, das an das Gestell montiert ist und durch den Mechanismus
der Kupplung die benannten Elemente fortwährend zur äusseren Grenzlage hin drückt; wobei
der Wagen zu einer selbsttätigen
Ausrichtung zwischen beabstandeten Flächen befähigt ist, indem die benannten
Führungselemente
fortwährend
mit den beabstandeten Flächen
im Eingriff stehen und indem die benannte Kupplung und das benannte
Vorspannelement die Führungselemente
zwingen, bezüglich
des Wagengestells symmetrisch angeordnet zu bleiben.
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Bevorzugt
umfasst der benannte Wagen weiter eine Steuereinheit für eine automatische
Steuerung der Bewegung des Wagens entlang der Längsachse.
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Bevorzugt
ist das benannte Federelement ein hydraulischer Zylinder.
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Bevorzugt
ist das die Artikel transportierende Element ein motorgetriebenes
hydraulisches Gabelstaplerelement, das sich am vorderen Ende des
Wagens befindet.
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Ferner
wird ein Fahrzeuglade- und -entladesystem zum Laden von Artikeln
in und Entladen von Artikeln aus einer Anzahl von Fahrzeugen beschrieben,
jedes an einer betreffenden Ladestation befindlich und jedes mit
einer Speicherfläche
mit einem offenen Ende und inneren Seitenwänden, wobei das System enthält:
- – einen
Wagen zum Transportieren von Artikeln, wobei der Wagen zwei Seiten
sowie ein vorderes und ein hinteres Ende besitzt, wozwischen eine Längsachse
definiert wird, und der Wagen ein starres Hauptgestell, den Boden
greifende Räder, die
parallel zur Längsachse
rollend am Gestell montiert sind, um das Gestell über den
Boden zu bewegen, einen Motor, der den Wagen mit Energie versorgt
und ihn entlang der Längsachse
antreibt, eine kraftgetriebene, die Artikel transportierende Vorrichtung,
die an das Wagengestell montiert ist, um die Artikel auf dem Wagen
zu transportieren, und eine Anzahl seitlicher, freier Führungsrollen
umfasst, die waagerecht rollend an das Gestell montiert sind und
auf beiden Seiten des Wagens seitlich über das Gestell hinaus ragen,
damit die benannten Führungsrollen
rollend auf die Seitenwände
der Speicherfläche
des Fahrzeugs treffen und eine selbsttätige Ausrichtung des Wagens
bezüglich
der Seitenwände
der Fahrzeugspeicherfläche
zu ermöglichen,
wenn sich der Wagen der benannten Längsachse entlang bewegt; und
- – ein
Drehgestell, das in der Lage ist, den Wagen zu tragen, und das entlang
einer waagerechten Achse des Drehgestells quer zur Längsachse
des Wagens bewegt werden kann, wobei das Drehgestell einen Motor,
um Kraft an das Drehgestell zu liefern und das Drehgestell entlang
seiner Achse zu bewegen, sowie eine Plattform umfasst, um den Wagen
darauf aufzunehmen und zu halten und zwei Seiten sowie einen vorderen
und einen hinteren Endabschnitt zu definieren, wobei der vordere
Endabschnitt des Drehgestells zumindest dann geöffnet wird, wenn der Wagen
aus dem Drehgestell herausrollt und in das Drehgestell zurückrollt;
wobei das Drehgestell zwischen den Ladestationen bewegt werden kann,
um es dem Wagen zu ermöglichen,
Artikel auf verschiedene Fahrzeugspeicherflächen, die sich an jeder der Ladestationen
befinden, zu laden und davon zu entladen.
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Bevorzugt
umfasst der Wagen ferner eine Kupplung, die schwenkbar am Gestell
angebracht ist und die freien Führungsrollen
rollend trägt,
wobei die Führungsrollen
durch die Kupplung zu einer gemeinsamen, integralen Bewegung relativ
zum Gestell gezwungen werden, so dass sie jederzeit bezüglich des Gestells
symmetrisch angeordnet bleiben, wobei die von der Kupplung getragenen
Führungsrollen
zwischen einer inneren Grenzlage zum Gestell hin und einer äusseren
Grenzlage vom Gestell weg bewegt werden können, während der Wagen weiter ein
Federelement umfasst, das an das Gestell montiert ist und durch
den Mechanismus der Kupplung die benannten Elemente fortwährend zur äusseren
Grenzlage hin drückt;
wobei der Wagen zu einer selbsttätigen
Ausrichtung und selbsttätigen
Zentrierung zwischen den Seitenwänden
der Fahrzeugspeicherflächen
befähigt
ist, indem die benannten Führungsrollen
rollend mit den Seitenwänden
im Eingriff stehen und indem die benannte Kupplung und das benannte Federelement
die Führungsrollen
zwingen, bezüglich des
Wagengestells symmetrisch angeordnet zu bleiben.
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Bevorzugt
umfasst das Drehgestell zwei parallele Geländer, jedes fest an einer entsprechenden Seite
des Drehgestells angebracht, wobei der Abstand zwischen den Geländern gleich
der Breite des Wagens oder kleiner als diese ist, wenn sich die
Führungsrollen
in der äusseren
Grenzlage befinden, die Geländer
sich vertikal mit den Führungsrollen
decken und die Führungsrollen
folglich kontinuierlich mit den Geländern in Eingriff gelangen,
während
sich der Wagen zur selbsttätigen
Ausrichtung und Zentrierung auf dem Drehgestell vermittels des Federelements und
der Kupplung zwischen den Geländern
befindet.
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Bevorzugt
umfasst das Drehgestell weiter ein Paar von Toren, die zu beiden
Seiten des Drehgestells am vorderen Endabschnitt des Drehgestells schwenkbar
montiert sind, wobei sich die Tore vertikal mit den Führungsrollen
des Wagens decken und zwischen einem geschlossenen Zustand, in dem
sie sich nicht über
den vorderen Endabschnitt des Drehgestells hinaus erstrecken, und
einem geöffneten
Zustand, in dem sie sich gleichweit und im Wesentlichen kollinear
mit den Geländern über den
vorderen Endabschnitt des Drehgestells hinaus erstrecken, geschwenkt
werden können,
und wobei die Tore freie äussere
Enden besitzen, die dafür
bestimmt sind, mit den beiden Seitenwänden der Fahrzeugspeicherfläche in Eingriff
zu gelangen, um durchgehende seitliche Wände zu liefern, die zu beiden
Seiten des Wagens durch die Geländer,
die Tore und die Fahrzeugseitenwände
gebildet werden, damit diese seitlichen Wände kontinuierlich mit den
Führungsrollen
des Wagens im Eingriff stehen, wenn sich der Wagen zwischen dem
Drehgestell und dem Fahrzeug bewegt, wodurch der Wagen während der
Operationen des Ladens und Entladens von Artikeln auf der Fahrzeugspeicherfläche bezüglich der
Fahrzeugspeicherfläche
selbsttätig
ausgerichtet und zentriert wird.
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Bevorzugt
umfasst das System weiter eine Steuereinheit für die automatische Steuerung
der Bewegung des Drehgestells entlang der Achse des Drehgestells,
der Bewegung des Wagens entlang der Längsachse und der Schwenkbewegung
der Tore.
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Bevorzugt
ist das Federelement ein hydraulischer Zylinder.
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Bevorzugt
ist das die Artikel transportierende Element ein motorgetriebenes
hydraulisches Gabelstaplerelement, das sich am vorderen Ende des
Wagens befindet.
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Bevorzugt
umfasst das System weiter ein Förderband
zur Beförderung
von Artikeln, das sich vor dem Drehgestell befindet, wobei der Wagen
dafür bestimmt
ist, mit dem Gabelstaplerelement die Artikel vom Förderband
in das Fahrzeug zu transportieren, um sie darin zu entladen.
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Bevorzugt
ist das Förderband
ein in einem Abstand über
dem Boden befindliches, hochliegendes Förderband, und der die Artikel
transportierende Wagen ist dafür
bestimmt, sich unterhalb dieser hochliegenden Förderbandes zu bewegen und die Artikel
auf dem Förderband
mit dem Gabelstaplerelement zu erreichen.
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Bevorzugt
steuert die Steuereinheit des Weiteren das Förderband automatisch, um die
Artikel darauf in einer genauen, bezüglich des Drehgestells zentrierten
Beziehung zu positionieren.
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Bevorzugt
ist das Drehgestell auf festen Schienen bewegbar.
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Ferner
wird ein Fahrzeugbelade- und -entladesystem zum Laden von Artikeln
in und Entladen von Artikeln aus einer Anzahl von Fahrzeugen beschrieben,
jedes an einer betreffenden Ladestation befindlich und jedes mit
einer Speicherfläche
mit einem offenen Ende und inneren Seitenwänden, wobei das System enthält:
- – eine
Ladebucht an jeder der benannten Ladestationen, dafür geeignet,
in eng angrenzender Art das offene Ende des Fahrzeugs aufzunehmen;
- – eine Überbrückungsplatte
an jeder Ladestation, um jede der Ladebuchten brückenartig mit einer entsprechenden
Fahrzeugspeicherfläche
zu verbinden;
- – einen
Wagen zum Transportieren von Artikeln, wobei der Wagen zwei Seiten
sowie ein vorderes und ein hinteres Ende besitzt, wozwischen eine Längsachse
definiert wird, und der Wagen umfasst:
- – ein
starres Hauptgestell;
- – den
Boden greifende Räder,
die parallel zur Längsachse
rollend am Gestell montiert sind, um das Gestell über den
Boden zu bewegen;
- – einen
Motor, der den Wagen mit Energie versorgt und ihn entlang der Längsachse
antreibt;
- – ein
kraftgetriebenes, am vorderen Ende des Gestells an das Gestell montiertes
Gabelstaplerelement, um die Artikel auf dem Wagen zu transportieren;
- – eine
Kupplung, die schwenkbar am Gestell angebracht ist;
- – eine
Anzahl seitlicher, freier Führungsrollen,
die waagerecht rollend an die Kupplung montiert sind und auf beiden
Seiten des Wagens seitlich über das
Gestell hinaus ragen, wobei die Führungsrollen durch die Kupplung
so zu einer gemeinsamen, integralen Bewegung relativ zum Gestell
gezwungen werden, dass sie bezüglich
des Gestells immer symmetrisch angeordnet bleiben, wobei die von
der Kupplung getragenen Führungsrollen
zwischen einer inneren Grenzlage zum Gestell hin und einer äusseren
Grenzlage vom Gestell weg bewegt werden können; und
- – ein
Federelement, das an das Gestell montiert ist und durch den Mechanismus
der Kupplung die benannten Rollen fortwährend zur äusseren Grenzlage hin drückt; wobei
das System weiter umfasst:
- – ein
auf feste Schienen montiertes Drehgestell, das in der Lage ist,
den Wagen zu tragen, und das quer zur Längsachse des Wagens entlang
einer waagerechten Drehgestellachse bewegt werden kann, wobei das
Drehgestell umfasst:
- – einen
Motor, um Kraft an das Drehgestell zu liefern und das Drehgestell
entlang seiner Achse zu bewegen;
- – eine
Plattform, um den Wagen darauf aufzunehmen und zu halten und zwei
Seiten sowie einen vorderen und einen hinteren Endabschnitt zu definieren;
- – zwei
parallele Geländer,
jedes fest an einer entsprechenden Seite des Drehgestells angebracht, wobei
der Abstand zwischen den Geländern gleich
der Breite des Wagens oder kleiner als diese ist, wenn sich die
Führungsrollen
in der äusseren
Grenzlage befinden, wobei sich die Geländer vertikal mit den Führungsrollen
decken; und
- – ein
Paar von Toren, die zu beiden Seiten des Drehgestells am vorderen
Endabschnitt des Drehgestells schwenkbar montiert sind und freie äussere Enden
definieren, wobei sich die Tore vertikal mit den Führungsrollen
decken und zwischen einem geschlossenen Zustand, in dem sie sich nicht über den
vorderen Endabschnitt des Drehgestells hinaus erstrecken, und einem
geöffneten Zustand,
in dem sie sich gleichweit und im Wesentlichen kollinear mit den
Geländern über den vorderen
Endabschnitt des Drehgestells hinaus erstrecken und in der sie den
vorderen Endabschnitt des Drehgestells freigeben, geschwenkt werden
können;
und
wobei das System weiter ein Förderband
zur Beförderung
von Artikeln umfasst, um Artikel, die an jeder der benannten Ladestationen
in Fahrzeuge geladen werden sollen, und Artikel, die an jeder der
Ladestationen von den Fahrzeugen abgeladen werden, zu transportieren;
wobei
das Drehgestell zwischen den Ladestationen bewegt werden kann, damit
der Wagen Artikel auf die Fahrzeuge laden oder von den Fahrzeugen
abladen kann, die sich an jeder der Ladestationen befinden, und
sich die benannten Tore an jeder Station öffen, an der Lade- oder Entladeoperationen
stattfinden sollen, wobei die Tore dafür bestimmt sind, mit ihren
freien äusseren
Endabschnitten an den Seitenwänden
des Fahrzeugs zu ruhen, um mit den Geländern und den Seitenwänden des
Fahrzeugs durchgehende seitliche Wände zu bilden, die kontinuierlich
mit den Führungsrollen
des Wagens im Eingriff stehen, wenn sich der Wagen zwischen dem
Drehgestell und der Speicherfläche
des Fahrzeugs bewegt, wobei der Wagen über den Mechanismus der Kupplung
und den Druck des Federelements auf die Führungsrollen in der Fahrzeugspeicherfläche selbsttätig ausgerichtet
und zentriert wird.
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BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
den beigefügten
Zeichnungen sind:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Ladebucht, wobei die angrenzende Wand
weggebrochen ist, um die inneren Bestandteile der Ladestation in
Deckung mit der Ladebucht zu zeigen, wobei 1 weiter
den hinteren Abschnitt eines Sattelschlepperanhängers zeigt, der so positioniert
ist, dass er sich mit der Ladebucht und mit der Ladestation deckt,
wobei sich das den Wagen tragende Drehgestell zur Ladestation hin
bewegt;
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2 eine
der 1 ähnliche
perspektivische Ansicht, allerdings in einem etwas verschiedenem
Winkel, wobei das den Wagen tragende Drehgestell mit der Ladestation
ausgerichtet ist, die schwenkbaren Ausrichtungstore teilweise geöffnet sind
und in den Sattelschlepper zu ladende Artikel auf Paletten sich
auf dem hochliegenden Förderband der
Lastwagenladestation befinden;
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3 bis 6 Seitenrisse
der in 2 gezeigten Elemente, die die Abfolge der Schritte
des Ladens der Artikel in den Sattelschlepper zeigen;
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7 eine
perspektivische Ansicht des den Wagen tragenden Drehgestells der
Erfindung, wobei die schwenkbaren Tore in einem geöffneten
Zustand gezeigt werden;
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8 und 9 eine
perspektivische Ansicht und eine Draufsicht des automatisierten
Wagens der Erfindung;
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10 eine
perspektivische Ansicht des Gestellaufbaus und der federbelasteten
Ausrichtungskupplung des Wagens der Erfindung; und
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11 eine
Draufsicht der federbelasteten Ausrichtungskupplung des erfindungsgemässen Wagens.
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EINGEHENDE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt
eine Ladestation 20 mit einer Ladebucht 22, die
durch eine Öffnung 24 in
einer Gebäudewand
und durch einen Bodenabschnitt 26, der sich im Wesentlichen
auf der gleichen Höhe
wie der Boden 28 eines Sattelschleppers 30 befindet,
definiert wird, wobei sich der Sattelschlepper mit der Ladestation 20 deckt.
Wie aus dem Stande der Technik bekannt, verbindet eine gelenkig
am Buchtboden 26 angebrachte, schwenkbare Platte 32 brückenartig den
Buchtboden 26 und den Sattelschlepperboden 28 und
wirkt als eine Rampe, um Höhenunterschiede zwischen
dem Buchtboden 26 und dem Sattelschlepperboden 28 auszugleichen.
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In
der hier folgenden Beschreibung wird auf das Beladen des Sattelschleppers 30 mit
Artikeln Bezug genommen, obwohl es sich versteht, dass das Entladen
von Artikeln aus dem Sattelschlepper durch Umkehrung der Schritte
erreicht werden könnte,
die beim Laden des Sattelschleppers 30 erfolgen. Ferner versteht
es sich, obwohl ein herkömmlicherweise
mit einem Lastzug verwendeter Sattelschlepper gezeigt wird, dass
das Laden und Entladen von Artikeln mit dem System gemäss der vorliegenden
Erfindung an anderen Fahrzeugen oder Maschinen erfolgen könnte, die
eine ähnliche
Struktur wie der Sattelschlepper 30 besitzen.
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1 und 2 zeigen,
dass die Ladestation 20 weiter ein hochliegendes Förderband 34 herkömmlichen
Aufbaus einschliesst, das dafür
bestimmt ist, Artikel auf Paletten 36 zur Ladestation 20 zu
bringen, also in allgemeiner Deckung mit der Bucht 22,
wie im einzelnen hierunter ausgeführt werden wird. Das Förderband 34 läuft parallel
zur Buchtöffnung 24 und
läuft gestützt von
beabstandeten, aufrecht stehenden Pfosten 39, die in der
Waagerechten die Öffnung 24 freilassen,
senkrecht über
diese hinweg. Die Artikel auf Paletten 36 bestehen aus
zwei Paletten 37a, die in Kisten verpackte Güter 37b tragen.
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Ein
Satz von drei Schienen 38 ist parallel zur Buchtöffnung 24 fest
so auf dem Boden installiert, dass sie ein Drehgestell 40 tragen,
das zwischen der Ladestation 20 und weiteren, ähnlichen
(nicht gezeigten) Ladestationen entlang der Schienen 38 verschoben
werden kann. Die Schienen 38 verlaufen parallel zum Förderband 34,
so dass das Drehgestell 40 parallel zum Förderband 34 und
daran entlang verschoben werden kann, wie in 1 angedeutet. Um
Artikel 36 in den Sattelschlepper 30 zu laden, wird
das Drehgestell zuerst automatisch in zentrierter Deckung mit der
Buchtöffnung 24 positioniert,
wie in 2 gezeigt. Das Förderband 34 bewegt
sich ebenfalls, um Artikel 36 mit dem Drehgestell 40 auszurichten,
so dass die Artikel 36 und das Drehgestell 40 durch
(nicht gezeigte) elektronische Steuervorrichtungen immer symmetrisch
zueinander ausgerichtet sind.
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Drehgestell 40 ist
in 7 gezeigt und schliesst eine starre, flache Plattform 42 und
eine rückseitig
angeordnete Steuertafel 44 ein, mit der der Bediener das
Drehgestell 40 selektiv den Schienen 38 entlang
bewegen kann und mit dem der Bediener weiter die vorn befindlichen
Ausrichtungstore 46, 48 von einem geschlossenen
Zustand (in 1 gezeigt) durch einen teilweise
geöffneten
Zwischenzustand (in 2 gezeigt) in einen geöffneten
Zustand (gezeigt in 3 bis 7) schwenken
kann. In ihrem geöffneten
Zustand werden die Tore 46, 48 koextensiv mit
auf beiden Seiten des Drehgestells 40 angebrachten, festen
seitlichen Geländern 50, 52,
um gestreckte Ausrichtungstorelemente zu bilden, die bevorzugt im
Wesentlichen flache Innenseiten besitzen. Die Tore 46, 48 sind
so bemessen, dass sie mit ihren äusseren
freien Endabschnitten geringfügig über die Buchtöffnung 24 hinausragen,
wenn sie ausgestreckt sind, um mit ihren äusseren freien Spitzen 46a, 48a mit
den seitlichen Innenwänden
des Sattelschleppers 30 in Eingriff zu gelangen und mit
den Geländern 50, 52 koextensiv
und im Wesentlichen kollinear zu werden. Wie in 7 gezeigt,
werden hydraulische Heber 54, 56 verwendet, um
das Ausschwenken der Tore 46, 48 zu steuern.
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Ein
Gabelstaplerwagen 58 ist auf dem Fahrgestell 40 vorgesehen,
wie in 1 bis 6 und 8 bis 11 zu
sehen. Der Wagen 58 umfasst einen Gestellaufbau 60,
der durch eine Anzahl von tragenden Vorder- und Hinterrädern 62 und 64 über dem
Boden gehalten wird, wobei die tragenden Vorderräder 62 grösser sind,
da sie die Hauptlast der Artikel auf Paletten 36 aufnehmen,
wenn diese vorübergehend
vom Wagen 58 transportiert werden, wie hierunter beschrieben.
Gestell 60 hat eine Anzahl von senkrecht zueinander angeordneten
Streben 66, die eine starre Struktur bilden, darunter die
vorderste Strebe 66a, die eine Gabelstaplerstruktur 68 hält, sowie
die seitlichen Streben 66b, 66c (9 und 10).
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Die
Gabelstaplerstruktur 68 enthält ein senkrecht angeordnetes
Laufschienenelement 70, das fest an der vordersten Strebe 66a des
Gestells 60 angebracht ist und an dem ein Gabelelement 72 mit zum
Beispiel vier Gabeln 72a, wie in den Zeichnungen gezeigt,
unter dem selektiv angreifenden Schub eines Betätigungselements in Gestalt
eines hydraulischen Zylinders (nicht gezeigt) in der Senkrechten bewegt
werden kann. Das Gabelelement 72 und das Laufschienenelement 70 sind
bekannte Aufbauten und werden durch bekannte Mittel betätigt. Das
Gestell 60 hält
weiter ein Gehäuse 74,
das die Antriebselemente des Wagens 58 umschliesst, sowie
ein Reservoir mit hydraulischer Flüssigkeit 76, um den hydraulischen
Zylinder zu versorgen, der die senkrechte Bewegung des Gabelelements 72 ermöglicht. Ein
Kabel 78 führt
dem Wagenmotor Strom zu, wobei das Kabel 78 mit der Steuertafel 44 des
Drehgestells verbunden ist, wie in 3 bis 6 gezeigt. 8 und 9 zeigen
des Weiteren, dass eine federbelastete drehbare Spule 80 am
hinteren Endabschnitt des Wagens 58 auf dem Gestell 60 vorgesehen
ist, wobei das Kabel 78 so um die Spule 80 gewickelt
ist, dass das Kabel 78 über
dem Boden zwischen dem Wagen 58 und der Steuertafel 44 gestrafft
bleibt, aber lang genug ist, um abgewickelt zu werden und eine Bewegung
des Wagens 58 weg von der Steuertafel 44 und zurück in Richtung
auf die Steuertafel 44 zu erlauben. Eine Wagensteuertafel 81 ist
am rückwärtigen Ende
des Gestells 60 angebracht.
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Der
Wagen 58 ist des Weiteren mit einer federbelasteten Kupplung 82 versehen,
die sich unter dem Gestell 60 befindet und an ihm angebracht
ist. Die Kupplung 82 wird unabhängig in 11 gezeigt, ist
aber auch aus 8 bis 10 ersichtlich.
Genauer umfasst die Kupplung 82 vier ellenbogenartige,
L-förmige
Verbindungsstücke 84, 86, 88, 90,
die alle um ihre Ellbogen 84a, 86a, 88a und 90a drehbar sind
und zentral unter dem Gestell 60 paarweise schwenkbar durch
kurze Stäbe 92, 94 miteinander verbunden
sind, d.h. die hinteren Verbindungsstücke 88, 90 sind
schwenkbar am hinteren Stab 94 angebracht, die vorderen
Verbindungsstücke 84, 86 sind schwenkbar
am vorderen Stab 92 angebracht. Die Stäbe 92, 94 ihrerseits
sind zentral integral bei 100, 102 an den Endabschnitten
von Zwischenplatten 96, 98 angebracht, wobei die
Zapfen 100, 102 drehbar am Gestell 60 montiert
sind (nicht in 10 zu sehen). Somit sind der
Stab 92 und die Platte zu einer integralen Schwenkbewegung
um Zapfen 100, die hintere Stange 94 und die Platte
um Zapfen 102 gezwungen. Die Zwischenplatten 96, 98 sind
schwenkbar an den beiden entgegengesetzten Enden einer T-förmigen Platte 104 angebracht,
die ihrerseits schwenkbar am äusseren
Ende der beweglichen Stange 106 eines hydraulischen Zylinders 108 angebracht
ist, der an seiner Basis bei 110 fest am Gestell 60 angebracht
ist. Die Verbindungsstücke 84, 86, 88 und 90 sind
bei 84b, 86b, 88b und 90b schwenkbar am
Wagenhauptgestell 60 angebracht und halten mit ihren äusseren
freien Enden waagerecht angeordnete freie Führungsrollen 112, 114, 116, 118.
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Somit
sind wegen der gegenseitigen Verbindung der verschiedenen Verbindungsstücke, Streben und
Stangen der Kupplung 82 und weil die Kupplung lediglich
schwenkbar bei 84b, 86b, 88b, 90b sowie bei 100, 102 und 110 am
Gestell 60 angebracht ist, die Führungsrollen 112, 114, 116, 118 durch
Kupplung 82 in ihren Bewegungen integral verknüpft, d.h. wenn
eine Rolle wie zum Beispiel die Rolle 112 nach innen gedrückt wird,
dann sind alle anderen Rollen 114, 116 und 118 gezwungen,
ebenfalls um die gleiche Strecke nach innen zu schwenken. Die Führungsrollen 112, 114, 116, 118 schwenken
daher in einer gemeinsamen symmetrischen Bewegung bezüglich des
Gestells 60 von einer äusseren
Grenzlage bis zu einer inneren Grenzlage. Der hydraulische Zylinder 108 drückt die
Rollen 112, 114, 116 und 118 vermittels
der Kupplung 82 fortwährend
zur äusseren Grenzlage.
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Rollen
auf der gleichen Seite, d.h. Rollen 112 und 118 und
Rollen 114 und 116, sind längs ausgerichtet, und jedes
Paar längs
ausgerichteter Rollen 112, 118 und 114, 116 ragt
selbst dann, wenn die Rollen 112, 114, 116, 118 in
ihre innere Grenzlage geschwenkt worden sind, seitlich über alle
anderen Strukturelemente des Wagens 58 hinaus.
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Im
Einsatz wird, um Artikel 36 auf Paletten in einen Sattelschlepper 30 zu
laden, Drehgestell 40 entlang der Schienen 38 zur
Ladestation 20 bewegt, wie in 1 gezeigt,
bis es deckungsgleich gegenüberstehend
auf die Bucht 22 ausgerichtet und zentriert ist, wie in 2 gezeigt.
Automatisierte Zeichengeber lösen
dann die Steuerung des Drehgestells 40 aus, um es in dieser
Position festzuhalten, wobei das Drehgestell 40 dann ebenfalls
den Artikeln 36 deckungsgleich gegenübersteht, da letztere, wie weiter
oben festgestellt, durch das Förderband 34 bezüglich des
Drehgestells 40 zentral ausgerichtet sind. Die Drehgestelltore 46, 48 werden
dann in ihren offenen Zustand geschwenkt, wie in 2 gezeigt,
bis sie mit ihren Spitzen 46a, 48a an den Seitenwänden des
Sattelschleppers 30 ruhen. In ihrem geöffneten Zustand sind Tore 46, 48 dann
koextensiv und in etwa kollinear mit den Geländern 50, 52 und
definieren dadurch einen Wagenweg vom Drehgestell 40 zum
Sattelschlepper 30.
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Die
rückseitige Öffnung des
Sattelschleppers 30 ist durch den Lastwagenfahrer ungefähr deckend
vor die Bucht 22 gebracht worden, aber geringfügige Lageabweichungen
des Sattelschleppers 30 von der Bucht 22 können auftreten
und treten in der Praxis auf. Es ist tatsächlich wahrscheinlich, dass der
Sattelschlepper 30 nicht genau senkrecht zur Buchtöffnung 24 und/oder
nicht genau bezüglich
der Buchtöffnung 24 zentriert
ist, so dass eine geringfügige
Winkelabweichung der geöffneten
Tore 46, 48 bezüglich der Geländer 50, 52 möglich ist,
da die äusseren
freien Spitzen 46a, 48a der Tore an der schlecht
ausgerichteten Öffnung
des Sattelschleppers ruhen. Abhängig
von der Breite der Öffnung 30 des
Sattelschleppers können
die Tore 46, 48 auch entweder parallel oder in
einer mehr oder weniger zusammenlaufenden Weise angeordnet sein.
Das Geländer 50 bildet
aber ein durchgehendes Torelement mit dem Tor 48, ebenso
wie Geländer 52 mit
dem Tor 46, aber nicht notwendigerweise ein gerades Element,
was zu einer „im
Wesentlichen" kollinearen
Beziehung führt.
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Nachdem
die Tore 46, 48 ihren geöffneten Zustand erreicht haben,
messen Detektorvorrichtungen auf dem Fahrgestell 40 die
Winkel der Tore 46 und 48, und durch einfache
trigonometrische Berechnungen mit den Winkeln der Tore 46 und 48,
die mit ihren Spitzen an der rückseitigen Öffnung des
Sattelschleppers 30 ruhen, bewegt sich Drehgestell 40 so, dass
es sich bezüglich
der rückseitigen Öffnung des Sattelschleppers 30 zentriert.
Das Förderband 34 bewegt
sich dann durch elektronische Zeichengeber ebenfalls folgerichtig,
um die Artikel auf Paletten 36 auf die korrigierten Lage
des Drehgestells 40 auszurichten.
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Das
Gabelelement 72 des Gabelstaplerwagens 58 wird
dann angehoben, wie in 3 gezeigt, und Wagen 58 nach
vorn bewegt, wie in 4 gezeigt, so dass das Gabelelement 72 in
bekannter Weise die Paletten 37a der auf dem hochliegenden Förderband 34 befindlichen
Artikel auf Paletten 36 greift. Da die Artikel auf Paletten 36 bezüglich des Drehgestells 40 symmetrisch
ausgerichtet sind, werden die Artikel somit in zentrierter Weise
auf das Gabelelement 72 geladen. Wie in 5 gezeigt,
werden Artikel 36 dann durch den Wagen 58 wiedererlangt, der
sich rückwärts bewegt
und dann sein Gabelelement absenkt. Wagen 58 bewegt sich
schliesslich nach vorn in den Sattelschlepper 30, wie in 6 gezeigt,
um die Artikel dahinein zu entladen. Wie in den Zeichnungen gezeigt,
ist die Höhe
des Förderbandes 34 grösser als
die der Buchtöffnung 24,
so dass die Artikel 36, die dafür bestimmt sind, in den Sattelschlepper 30 zu
passen und somit auch durch die Buchtöffnung 24 zu passen,
auch senkrecht unter das Förderband
passen.
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Der
Erfindung zufolge ermöglicht
es die federbelastete Ausrichtungskupplung 82 dem Wagen 58,
sich selbsttätig
zu zentrieren und zentriert zu bleiben, während er sich zwischen den
Geländern 50, 52,
den Toren 46 und 48 sowie in den Sattelschlepper vorwärts und
rückwärts bewegt.
Die Wagenführungsrollen 112, 114, 116, 118 werden
nämlich
unter dem Druck des hydraulischen Zylinders 108 fortwährend nach
aussen gezwungen und greifen in ihrer anfänglichen Lage fortwährend an
den Geländern 50, 52 des
Drehgestells an. Wenn der Wagen 58 sich nach vorn in Richtung
auf den Sattelschlepper 30 bewegt, greifen die Führungsrollen 112, 114, 116, 118 kontinuierlich
die Geländer 50, 52,
sodann die Tore 46, 48 und die inneren Seitenwände des
Sattelschleppers 30. Die durch den hydraulischen Zylinder 108 ausgeübte Kraft
zwingt die Führungsrollen 112, 114, 116, 118 darüber hinaus,
bezüglich
des Gestells 60 symmetrisch zu bleiben, während der
Wagen 58 vorrückt, wodurch
der Wagen 58 auf seinem Wege in Richtung auf den Sattelschlepper 30 und
in ihn hinein wirksam zentriert wird.
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Es
folgt, dass selbst dann, wenn der Sattelschlepper nicht vollkommen
zentriert oder im richtigen Winkel zur Bucht 22 ausgerichtet
ist, die Führungsrollen 112, 114, 116, 118 zusammen
mit der federbelasteten Kupplung 82 sicherstellen, dass
der Wagen 58 in korrekt ausgerichteter und zentrierter Weise
in den Sattelschlepper einfährt.
Daher wird der Wagen 58 selbsttätig zentrierend genannt.
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Es
ist ersichtlich, dass das System gemäss der vorliegenden Erfindung
mit Satte schlepperanhängern 30 verschiedener
Breite verwendet werden kann. Wenn der Sattelschlepper enger ist,
werden die Tore 46, 48 nämlich in geringfügig zusammenlaufender
Weise gegen die Seitenwände
des Sattelschleppers stossen, wobei die federbelastete Kupplung 82 und
die freien Führungsrollen 112, 114, 116, 118 den engeren
Weg kompensieren, den der Wagen 58 voranschreiten muss,
indem sie durch die zusammenlaufenden Tore zusammengedrückt werden.
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Es
wird bevorzugt, dass die seitliche Versetzung zwischen den Paaren
längs ausgerichteter
Rollen in der äusseren
Grenzlage der Rollen den breiteren Abmessungen von Sattelschleppern
gleich oder grösser
als diese ist, und dass es die Winkelauslenkungen der Kupplung 82 den
Paaren längs
ausgerichteter Rollen 112, 118 und 114, 116 ermöglicht, wenigstens
so eng wie die engeren Abmessungen von Sattelschleppern zu werden.
In Nordamerika zum Beispiel variiert die Breite der herkömmlichen Sattelschlepper
zwischen etwa 94 Zoll (240 cm) und 102 Zoll (260 cm). Daher würde es die
Winkelauslenkung der Führungsrollen 112, 114, 116, 118 ermöglichen,
dass die Weite der längs
ausgerichteten Paare von Führungsrollen 112, 118 und 114, 116 zumindest zwischen
den erwähnten
Abmessungen variiert, so dass der Wagen 58 operativ in
die Sattelschlepper aller herkömmlicher
Abmessungen passen würde.
Natürlich
können
Anpassungen der Abmessungen bei der Kupplung in Betracht gezogen
werden, um für Lastwagen
unterschiedlicher Grösse
passend zu sein, wobei die obigen Abmessungen als Beispiele angegeben
sind.
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Es
wird vermerkt, dass mit dem System gemäss der vorliegenden Erfindung
das Laden von Artikeln in den Sattelschlepper 30 automatisch
ohne jedes menschliche Eingreifen erfolgen kann, nachdem die Operation
einmal eingeleitet wurde. Die folgenden aufeinanderfolgenden Schritte
werden nämlich durch
das System gemäss
der vorliegenden Erfindung automatisch ausgeführt:
- a)
anfängliche
Positionierung des Drehgestells 40 in zentrierter Beziehung
zur Buchtöffnung 24;
- b) Öffnung
der Tore 46, 48, bis sie an der rückseitigen Öffnung des
Sattelschleppers 30 anstossen;
- c) Lagekorrektur des Drehgestells 40 für eine zentrierte
Ausrichtung mit der Speicherfläche
des Sattelschleppers 30, um eine symmetrische Winkelbeziehung der
Tore 46, 48 zu erreichen;
- d) Artikel 36 werden durch das Förderband 34 transportiert,
bis sie in eine zentrierte Ausrichtung mit Drehgestell 40 in
seiner korrigierten Lage gelangen;
- e) Laden der Artikel 36 auf Paletten auf den Wagen 58;
- f) Entladen der Artikel 36 vom Wagen 58 in
die Speicherfläche
des Sattelschleppers 30 durch den Wagen 58; und
- g) Rückkehr
des Wagens 58 zum Drehgestell 40;
wobei
Schritte (d) bis (g) eine Anzahl von Malen wiederholt werden können, um
zahlreiche Artikel auf Paletten in den Sattelschlepper 30 zu
laden, wobei die Ausrichtung des Drehgestells 40 durch
die Wirkung der freien Rollen 112, 114, 116, 118 und
der Kupplung 82 entsprechend korrigiert wird, wenn der
Sattelschlepper 30 in seinem Winkel gegenüber der
Ladestation 22 versetzt ist. Die Steuereinheiten für die Steuerung
der Verschiebungen und Bewegungen des Drehgestells 40,
des Wagens 58 und des Förderbandes 34 können in
den Steuertafeln 44 und 81 untergebracht werden.
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Jede
weitere Abwandlung der vorliegenden Erfindung, die nicht von ihrer
Reichweite abweicht, wie sie in den Ansprüchen definiert wird, wird als
darin einbeschlossen betrachtet.
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Es
könnte
zum Beispiel in Betracht gezogen werden, ein System gemäss der vorliegenden
Erfindung zur Verfügung
zu stellen, das eine einzige Ladestation umfasst, und in der folglich
ein sich quer bewegendes Drehgestell nicht erforderlich wäre.
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Es
könnte
auch in Betracht gezogen werden, ein erfindungsgemässes System
zur Verfügung
zu stellen, bei dem die den Wagen führenden Geländer 50, 52 und
schwenkbaren Tore 46, 48 fehlen und der Wagen 58 am
Anfang durch andere Mittel mit der Öffnung des Sattelschleppers
ausgerichtet und dann wiederholt in die Öffnung des Sattelschleppers
vorwärts
bewegt wird, um nacheinander eine Anzahl von Artikeln zu laden.
Dies ist jedoch nicht der bevorzugte Weg, um die Erfindung auszuführen.
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Auch
könnten
andere die Artikel transportierende Vorrichtungen als Gabelstapelelemente
verwendet werden.
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Der
hydraulische Zylinder 108, der verwendet wird, um die freien
Führungsrollen 112, 114, 116, 118 zu
ihrer äusseren
Grenzlage hin zu drücken, könnte durch
ein beliebiges geeignetes Federelement eretzt werden, obwohl der
hydraulische Zylinder der bevorzugte Weg bleibt, die Erfindung auszuführen.
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Die
gezeigten Führungsrollen
könnten
durch geeignete gleitende Elemente ersetzt werden, zum Beispiel
durch kleine, aus einem gleitenden Material wie Nylon hergestellte
Kufen.