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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug für den Transport und das
Handhaben verschiedener Materialien oder Betriebseinheiten in
Räumen, in denen eine hohe Beweglichkeit und eine große
Manövrierfähigkeit auf kleinem Raum erforderlich ist und/oder
Sperren, Hindernisse oder dergleichen vorhanden sind,
insbesondere innerhalb von Hallen, in Warenhäusern, in Lagern, auf
Flughäfen, in Märkten sowie in Lagern und/oder auf
Manövrierflächen für Schwergut und dergleichen.
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Bekanntlich ist es in Industrieanlagen, Warenhäusern, Lagern
und dergleichen notwendig, verschiedene Materialien zu
handhaben, die aufgrund ihrer Form und Größe häufig schwer sind
und hinderlich sind. Solche Materialien müssen oft auf sehr
kleinem Raum oder in Gegenwart von Hindernissen bewegt
werden, wobei besonders ausgerüstete selbstgetriebene Fahrzeuge
benutzt werden, die aber verschlungenen und fest vorgegebenen
Wegen folgen müssen. Beispielsweise ist es in Warenhäusern
und Lagern nötig, die verschiedenen Waren entsprechend einer
vorgegebenen Ordnung anzuordnen und bei Bedarf einzusammeln,
wobei das Manövrieren mit großer Genauigkeit geschieht.
Wiederum ist es in anderen Fällen erforderlich,
Betriebseinheiten von einer zu anderer Stelle zu einer anderen zu
transportieren und sie in geeigneter Weise genau zu
positionieren, so daß diese Einheiten ihre Funktion erfüllen können.
Beispielsweise ist es bekannt, daß auf Flughäfen in der Nähe
des startenden Flugzeugs eine Betriebseinheit positioniert
werden muß, die den Generator zum Starten der Motoren
beinhaltet. Dieser Vorgang erfordert ein sorgfältiges Positionierungsmanöver,
bei dem die Anwesenheit der Flügel und des
Hecks des Flugzeugs beachtet werden muß.
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Es ist auch von metallurgischen, eisenverarbeitenden
Fabrikanlagen, Giesereien und dergleichen bekannt, daß dort
verschiedene Materialien zu handhaben sind, die aufgrund ihrer
Form und Größe oft schwer sind und Mühe bereiten, wobei dafür
normalerweise nur sehr enge Räume zur Verfügung stehen und in
geeigneter Weise ausgerüstete selbstfahrende Fahrzeuge
eingesetzt werden.
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Beispielsweise bedarf es in Fabriken zur elektrolytischen
Herstellung von Aluminium des periodischen Ersetzens von
Anoden aufgrund deren Abnutzung während des Betriebs in den
Elektrolysezellen. Sowohl die abgenutzten als auch die neuen
Anoden werden gruppenweise auf Paletten bereitgestellt, die
dann mittels eines speziellen selbstangetriebenen Fahrzeugs,
das sich innerhalb der Fabrikanlage bewegen kann, zwischen
den Reihen der Elektrolysezellen transportiert und gehandhabt
werden.
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Die gegenwärtigen Arten von selbstangetriebenen Fahrzeugen
bestehen üblicherweise aus einer Zugmaschine mit zwei
angetriebenen und gelenkten Rädern sowie einem Anhänger. Die
Zugmaschine ist normalerweise über ein Gelenk mit Vertikalachse
mit dem Anhänger verbunden, das in geeigneter Weise das
Lenken der Zugmaschine im Hinblick auf den Anhänger in einem
Winkel erlaubt, welcher bezüglich der Fahrzeuglängsachse
immer sehr eingeschränkt ist, und zwar wegen der Anwesenheit
des Vorderteils des Anhängers, der sich nahe an der
Zugmaschine befindet.
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Die FR-A-1181629 beschreibt ein Fahrzeug für den
Leichttransport mit einem Anhänger, einer an dem Anhänger fixierten
Plattform, auf der ein Fahrer steht, und einem Antriebs- und
Lenkaufbau, der sich um seine vertikale Achse dreht. Der sich
drehende Aufbau besteht aus einer Lenkstange, die einteilig
mit einer Lenksäule ausgebildet ist, einem Motor und einem
Paar Antriebs- und Lenkräder. Diese Räder sind sehr nahe
zusammen, so daß sie wie ein einziges Rad arbeiten.
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Die DE-C-32 44 77 beschreibt ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, das einen Anhänger sowie einen Antriebs- und
Lenkaufbau aufweist, der sich um seine vertikale Achse dreht.
Der Antriebs- und Lenkaufbau umfaßt folgende Merkmale:
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Es ist ein Aufbau mit einem Führerhaus und einer
Lenkvorrichtung vorhanden, die manuell entlang des
Innenumfangsrandes des Anhängers mittels eines Getriebes manuell betätigt
wird, das mit der genannten Lenkvorrichtung direkt verbunden
ist und damit betätigt wird. Ein Rahmen, der das
Getriebegehäuse und den Motor trägt, ist mit dem Aufbau fest
verbunden, der die Lenkvorrichtung beinhaltet, und dreht sich unter
Führung entlang einer Schiene mittels zweier Rollen. Der
Antriebs- und Lenkaufbau kann sich in einem Bogen drehen, der
durch die Länge der Schiene festgelegt ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug zum
Transportieren und Handhaben verschiedener Materialien oder
Betriebseinheiten zur Verfügung zu stellen, das derart ausgebildet
und aufgebaut ist, daß es die Einschränkungen hinsichtlich
der Komplexheit des Aufbaus und des Manövrierens und/oder der
Sicht aufgrund des verminderten Lenkwinkels gegenwärtiger
Fahrzeuge zum Handhaben von Materialien oder zum
Transportieren von Betriebseinheiten innerhalb von Fabrikanlagen,
Hallen, Märkten, Flughäfen und dergleichen überwindet und die
Verwirklichung aller nötigen Manöver unter perfekten
Bedingungen der Sicht der Bedienungsperson ermöglicht.
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Eine weitere Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines
Fahrzeugs, das zum Handhaben irgendeines Produkts und/oder
einer Betriebsausrüstung und/oder einer Ausrüstung für eine
Dienstleistung in Bereichen, in denen eine große
Manövrierfähigkeit nötig ist, in Verbindung mit einer vollen Sicht auf
die durchzuführenden Arbeiten geeignet ist.
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Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein
selbstangetriebenes Fahrzeug der vorgenannten Art anzugeben,
das so aufgebaut ist, daß es Längsabmessungen aufweist, die
deutlich geringer sind als jene der bekannten Fahrzeuge -
wobei die Abmessungen des Aufbaus zum Laden und Transportieren
die gleichen sind -, mit ersichtlichen Vorteilen betreffend
seine Bewegungsmöglichkeiten auf sehr kleinen Flächen
und/oder auf Flächen mit Hindernissen, Erschwernissen und
dergleichen.
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Nicht zuletzt liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
selbstangetriebenes Fahrzeug mit hoher Zuverlässigkeit und
leichter Fahrbarkeit sowohl bei der Vorwärts- als auch der
Rückwärtsbewegung zur Verfügung zu stellen.
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Diese und noch andere Aufgabenstellungen, die nachfolgend
klarer dargestellt sind, werden durch ein selbstangetriebenes
Fahrzeug für den Transport und das Handhaben verschiedener
Materialien oder Betriebseinheiten in Räumen erreicht, in
denen eine große Manövrierfähigkeit und die bestmögliche
Sicht auf engem Raum und/oder in Anwesenheit verschiedener
Hindernisse und/oder Beeinträchtigungen erforderlich sind,
wobei das Fahrzeug die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
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Das Fahrzeug ist mit folgendem ausgerüstet:
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- Einem Anhänger mit einem Aufbau, der für die Aufnahme
der genannten Materialien oder Betriebs- oder
Dienstleistungseinheiten, die gehandhabt werden sollen geeignet
ist, und mit einem Vorderteil oder einer Verlängerung, der
bzw. die mit einem kreisrunden Durchgangsloch oder Sitz
ausgerüstet ist,
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- einem Antriebs- und Lenkaufbau oder einer Zugmaschine,
die aus einer Drehplattform, einem Führerhaus, sowie einer
Antriebs- und Lenkachse ausgerüstet ist, wobei ein Paar Räder
vorgesehen ist, die mittels eines Rohrelements, das frei
drehbar in dem genannten kreisförmigen Durchgangsloch oder
Sitz untergebracht ist, in die genannte Drehplattform
integriert sind,
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- einer Vorrichtung zum Verbinden des Antriebs- und
Lenkaufbaus mit dem Vorderteil des Anhängers, die ein freies
endloses Drehen des Antriebs- und Lenkaufbaus bezüglich des
Vorderteils des Anhängers sowohl im Uhrzeigersinn als auch im
Gegenuhrzeigersinn ermöglicht,
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- einer Antriebsvorrichtung, um die Bewegung des Fahrzeugs
und auch die Drehung des Antriebs- und Lenkaufbaus
sicherstellt, so daß die Bedienungsperson die fortschreitende
Bewegung und die Drehung des Antriebs- und Lenkaufbaus von einem
einzigen Fahrerplatz aus durchführen kann.
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Insbesondere ist die den Antriebs- und Lenkaufbau mit dem
genannten Vorderteil verbindende Vorrichtung mit einem fünften
Rad ausgerüstet, dessen unterer Teil mit der Antriebs- und
Lenkachse fest verbunden ist und dessen oberer Teil an der
unteren Ebene des Vorderteils des Anhängers fest verkeilt
ist.
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Ferner ist die Antriebsvorrichtung mit der Plattform oder der
genannten Achse verbunden oder sie kann in anderer Weise mit
dem Anhänger verbunden sein und die Bewegung mit Hilfe von
geeigneten hydraulischen, pneumatischen oder ähnlichen
Mitteln über geeignete Stützen und Zugstangen auf die genannte
Achse übertragen.
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Der Betriebsteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist mit
einer eigenen Achse mit zwei oder mehr Rädern ausgerüstet.
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Das Fahrgestell des Fahrzeugteils ist mit einem Vorderteil
(Verlängerung) versehen, an dessen unterer Oberfläche ein
fünftes Rad oder ein ähnliches sich drehendes Element
angebracht ist, das durch ein spezielles Betätigungsorgan
gesteuert wird und die Drehung des damit verbundenen Elements
erlaubt. Im einzelnen heißt das, daß im Unterteil des
genannten fünften Rads eine Antriebsachse befestigt ist, die
entsprechend üblicher Praxis mit eigenen Motoren,
Untersetzungsgetrieben, Rädern und sonstigem, was für den Antrieb eines
Fahrzeugs nötig ist, ausgerüstet ist. Mittels eines
Rohrelements, das durch den hohlen Mittelbereich des fünften Rads
und den tragenden Vorderteil des Anhängers hindurchführt, wie
oben erwähnt, stützt die Antriebsachse eine Plattform ab,
welche auf diese Weise über dem genannten Vorderteil oder der
Verlängerung liegt und zusammen mit dem Antriebsaufbau frei
drehbar ist.
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Die Plattform nimmt einerseits das Führerhaus für die
Bedienungsperson (vollständig mit Sitz, Armaturenbrett,
Steuereinrichtungen, Pedalen, Zusatzeinrichtungen und den sonstigen
üblicherweise verwendeten Einrichtungen) auf, während der
Motor (welcher entsprechend den Bedürfnissen ein elektrischer
oder ein endothermer Motor sein kann) vorzugsweise, aber
nicht notwendigerweise, an der anderen Seite der Plattform,
zusammen mit all den notwendigen Zusatzeinrichtungen, wie
Tanks, Pumpen oder anderen Teilen, installiert ist.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung besteht die Drehplattform aus einem ersten
Übertragungselement, das mit dem Rohrelement einstückig ausgebildet ist
und über eine geeignete kinematische Vorrichtung mit einem
zweiten Übertragungselement verbunden ist, das um eine eigene
vertikale Achse drehbar ist, die parallel zur Drehachse des
Rohrelements außermittig bezüglich der letzteren angeordnet
ist und das Führerhaus trägt.
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Auf diese Weise kann das Führerhaus, das immer mit dem
Antriebs- und Lenkaufbau verbunden ist, außermittig bezüglich
der Drehachse dieses Aufbaus positioniert werden, um
beispielsweise besondere Anforderungen an die Sicht zu erfüllen
oder den Zweck einer wirksameren Handhabung besonderer
Betriebseinheiten oder dergleichen zu dienen.
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Die genannten Übertragungselemente können aus Scheiben, die
über einen Riemen miteinander verbunden sind, oder einer
Kette oder dergleichen oder Zahnrädern oder anderen
äquivalenten kinematischen Übertragungselementen bestehen, die
geeignet sind, die Drehung des Führerhauses synchron mit der
Drehung der Antriebs- und Lenkachse zu bewirken.
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Die elektrische oder hydraulische Versorgung der
Betriebsvorrichtungen, die sich im Steuerteil der Erfindung befinden,
benötigen keine besonderen Verbindungen, da sie sich direkt
mit dem Motor drehen, während die Versorgung der in dem
Betriebsteil des Fahrzeugs angeordneten Vorrichtungen durch
Entnehmen der Energie aus der Drehachse des Steuermoduls
erfolgt, beispielsweise (aber nicht notwendigerweise auf diesem
Weg) durch Verbinden der mobilen Hälfte eines üblichen
Drehgelenks mit der Drehplattform und durch Installieren der
feststehenden Hälfte des genannten Gelenks an einem
Portalrahmen, der mit dem Betriebsteil des Fahrzeugs verbunden ist.
Die Breite und die Höhe dieses Portals sind derart bemessen,
daß die Drehung der Drehplattform und der damit verbundenen
Aufbauten ohne Störung möglich ist.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform erfolgt die Übertragung
mindestens eines Teils der Steuerungen, insbesondere der
elektrischen Steuerungen, vom Steuerteil zum Betriebsteil
mittels Funksignalen.
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Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden besser mit Hilfe der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung dargestellt, die sich auf die beigefügten
Zeichnungen bezieht und nur als nichteinschränkendes Beispiel
gegeben wird. Für die Zeichnungen gilt folgendes:
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Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht des
selbstangetriebenen Fahrzeugs in einer Verwirklichung gemäß der
Erfindung;
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Fig. 2 zeigt schematisch eine Draufsicht des Fahrzeugs gemäß
Fig. 1;
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Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht des gleichen Fahrzeugs gemäß
Fig. 1;
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Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht des selbstangetriebenen
Fahrzeugs gemäß einer alternativen Ausführungsform der
Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf die genannten Figuren besteht das
selbstangetriebene Fahrzeug für den Transport und das
Handhaben verschiedener Materialien und Betriebseinheiten
innerhalb von Hallen, Warenhäusern, Flughäfen, Märkten und
dergleichen sowie an Orten, wo eine große Manövrierfähigkeit auf
kleinem Raum erforderlich ist und Hindernisse und/oder
verschiedene Behinderungen vorliegen, im wesentlichen aus einer
Antriebseinheit, die einen Anhänger 1 und eine zweirädrige
Zugmaschine, die in Fig. 2 insgesamt mit dem Bezugzeichen 2
versehen ist, aufweist.
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Der Vorderteil 9 des Anhängers (Fig. 1) ist mit einem
kreisrunden Loch versehen, durch welches das Rohrelement 10
durchgeführt ist, das im oberen Teil einstückig mit der Plattform
S und im unteren Teil mit der Antriebs- und Lenkachse 12 verbunden
ist. Diese Achse bildet ein Ganzes mit dem unteren
Teil des fünften Rads 12a, während der obere Teil des fünften
Rads an der unteren Ebene des Vorderteils 9 des Anhängers 1
verkeilt ist.
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Die Achse, mit der die Räder 11-11a fest verbunden sind, ist
auch mit eigenen Motoren, Untersetzungsgetrieben und
sonstigen Einrichtungen ausgerüstet, die nötig sind, um sowohl die
fortschreitende Bewegung des Fahrzeugs als auch die Drehung
der Räder um die Achse des Rohrelements zu gewährleisten, um
ein Lenken zu ermöglichen.
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Außerdem ist ein brückenartiger Aufbau an dem Vorderteil des
Anhängers befestigt, um die nötigen hydraulischen und
elektrischen Steuerungen der in dem Anhänger untergebrachten
Betriebssysteme sicherzustellen. Dieser Aufbau besteht aus
den Stützen 3-3a, die zur Mittellängsachse des Anhängers hin
geneigt sind und deren Oberenden mit zwei Zugstangen 4-4a
einstückig verbunden sind (d. h. sie bilden einen ganzen
Körper) sowie im wesentlichen in horizontaler Lage angeordnet
und durch eine weitere Verbindungsstange 5 miteinander
verbunden sind, die durch die Brücke, welche aus den Stützen 3-
3a und den Zugstangen 4-4a besteht, freitragend abgestützt
ist.
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Auf der Mittellinie der genannten Verbindungsstange 5 ist ein
zylindrischer Schaft 6 mit vertikaler Achse fest verkeilt
(Fig. 1 und 3), dessen Unterende in einer Büchse oder
Hülse eingesetzt und ohne Translationsbewegung um die Büchse
oder Hülse herum frei drehbar ist. Die genannte Büchse ist
dann mit der Plattform 8 verbunden, die deshalb um die
vertikale Achse des zylindrischen Schafts 6 frei drehbar ist.
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Mit der Drehplattform 8 sind auch das Führerhaus 13 (mit
einem Sitz 13a, einem Lenkrad 13b und einem Armaturenbrett
zur Steuerung) und die Gleichstromantriebsvorrichtung 14 der
bekannten elektrisch betriebenen Art sowie die entsprechende
Batterie für den Diesel- oder Benzinmotor fest verbunden.
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Da die Trägerelemente der Vorderräder 11-11a mit der
Drehplattform fest verbunden sind, kann die Bewegungsübertragung
durch den Motor 14 auf diese Räder durch übliche Mittel
erfolgen, z. B. über Getriebe und dergleichen, beispielsweise
mittels Zahnrädern oder Riemenscheiben, wie es schematisch in
Fig. 2 dargestellt und durch die Bezugszeichen 16-16a
gekennzeichnet ist.
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Schließlich werden in den Figuren allgemein durch das
Bezugszeichen 17 die Produkte, welche auf einer Palette 1a
aufgeladen sind (z. B. Anoden für Elektrolysezellen zur Herstellung
von Primäraluminium) oder Betriebseinheiten (z. B. der
Generator im Fall von Flugzeugdienstfahrzeugen) sowie durch das
Bezugszeichen 18 eine plattenartige Schürze für den Anhänger
und das Vorderteil angegeben.
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Gemäß der Ausführungsform in Fig. 4 ist das Führerhaus 13
bezüglich der Drehachse der Antriebs- und Lenkachse 12
außermittig angeordnet. Ein erstes Übertragungselement, das
allgemein mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet ist und sich
zusammen mit der genannten Achse 12 dreht, führt zum Drehen des
Führerhauses 13 synchron mit der genannten Achse, und zwar
mittels des zweiten Übertragungselements, das allgemein mit
dem Bezugszeichen 21 bezeichnet ist und sich zusammen mit dem
Führerhaus dreht, was mittels eines Riemens oder einer Kette
oder eines äquivalenten geeigneten Getriebesystems erfolgt.
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Aus dem, was oben erklärt und durch die Figuren erläutert
wurde, ist klar ersichtlich, daß das Vorhandensein eines
Antriebs- und Lenkaufbaus es ermöglicht, ein Fahrzeug zu
erhalten, das aus einer nur vierrädrigen Einheit besteht -
wobei die Vorderräder die Antriebsräder darstellen -, da der
genannte Aufbau den Anhänger mit dem Führerhaus und dem zugehörigen
Motor verbindet sowie ein Drehen dieser beiden
erlaubt. Ferner ermöglicht der Aufbau der Bedienungsperson,
durch Aktivieren der geeigneten Vorrichtungen, die an der
Innenseite des einzigen Fahrerplatzes angeordnet sind (Servo-
Lenkung), von der Vorwärtsbewegung (Fig. 1 und 4) zur
Rückwärtsbewegung überzugehen. Weiterhin, auch wieder zur
Durchführung der Rückwärtsbewegung, dreht sich das Führerhaus
um seine vertikale Achse um 180º, wodurch gleichzeitig eine
korrekte und vollständige Sicht des durchzuführenden Manövers
bezüglich der verschiedenen Funktionen der Betriebseinheiten
erreicht wird. Das gleiche gilt für das Annähern an Regale
und/oder Gruben, um Materialien auf- und abzuladen, das
Positionieren eines Generators in der Nähe eines Flugzeugs und
dergleichen. Die Drehung des Führerhauses kann kontinuierlich
sein, entweder in der einen oder in der entgegengesetzten
Richtung, entsprechend den Erfordernissen des Manövers, und
kann auch über einen ganzen Umkehrwinkel oder sogar mehr
durchgeführt werden.
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Das oben beschriebene Fahrzeug ermöglicht es auch, den
Vorteil einer deutlichen Verkürzung des Fahrzeugs, verglichen
mit den bekannten Fahrzeugen für die gleichen Zwecke, zu
erreichen. Ferner erlaubt das Fahrzeug eine erhebliche
Verbesserung der Manövrierfähigkeit (Verminderung des Lenkradius)
und eine bessere Fahrbarkeit, die sich aus der Bewegung des
Führerhauses synchron mit der Antriebs- und Lenkachse ergibt.
Dadurch hat die Bedienungsperson eine maximale Sicht sowohl
bei der Vorwärts- als auch bei der Rückwärtsbewegung und auch
beim Manövrieren.
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Das Fehlen jeder Beschränkung des Winkels zwischen der
Antriebseinheit und dem Fahrzeug erlaubt eine unbegrenzte Größe
dieses Winkels.
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Es ist klar, daß das erfindungsgemäße Fahrzeug für alle
Vorgänge eingesetzt werden kann, die in metallurgischen Fabrikanlagen
nötig sind, neben jenen, die für das Transportieren
und Handhaben von Anoden und Gießpfannen erforderlich sind,
und zwar durch einfaches Benutzen eines Anhängers mit einem
geeigneten Behälterteil und Trägeraufbau.
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Beispielsweise kann zum Transportieren und Handhaben von
Gießpfannen ein Anhänger eingesetzt werden, der mit einem
Brückenaufbau versehen ist, beispielsweise der Art, wie sie
in dem Europäischen Patent Nr. 0211846 vom gleichen Anmelder
beschrieben worden ist, oder der irgend einen äquivalenten
Brückenaufbau aufweist.