專利名稱：運輸在水平位置的加長集裝箱的車輛和一個裝載和卸載端的組件以及具有這種特征的車輛的制作方法
技術領域：
本發明涉及一個諸如載重汽車或掛車的車輛，用于運輸在水平位置加長的集裝箱，其中集裝箱從一個垂直位置被裝載或在一個垂直位置被放倒，上述車輛包括—一個通過懸掛系統支撐在至少一個車輪上的上部結構；—一個連接到上述上部結構上的集裝箱構架，上述集裝箱構架可以圍繞一個水平轉動軸轉動，上述水平轉動軸橫截于行駛方向延伸，上述集裝箱構架可以在一個基本水平的運輸位置和一個相對于水平方向具有至少60度到90度角度的裝載和/卸載位置之間轉動；以及—用于使上述可互換集裝箱沿著上述集裝箱構架移動的牽拉裝置；具有上述的車輛，特別是具有掛車形式的車輛是眾所周知的，除了從一個垂直位置進行裝載和將一個集裝箱在一個垂直和與集裝箱構架的傾斜裝載和/或卸載位置上放倒地特征以外。上述現有技術內容可以參照例如WO95/111543所述。
對于加長形狀的可互換集裝箱，由于其加長的形狀，因此必須被水平運輸，然而需要從一個垂直的位置，優選直接從車輛上，被放倒，和/或從一個垂直位置直接被車輛裝載。在這個內容中，伸長的集裝箱被理解為是一個海運集裝箱和所謂的ISO集裝箱，以及所謂的貨輪集裝箱、以及其他類型的集裝箱。特別的是，如果這種可互換集裝箱具有很長的長度，例如30英尺(大約9米)的標準長度和大約40英尺(大約12米)的標準長度，當使用車輛直接裝載和卸載集裝箱時，這將導致穩定性的問題，在這個情況下，可以不使用一個分離的提升起重機或其它起重機安裝或操控設備。
本發明的目的是提供一種特別適合于裝載和卸載位于垂直位置的可互換集裝箱的車輛，所述集裝箱處于水平位置時被所述車輛在一個不帶操控裝置的完全自動結構中運輸。特別的是，本發明的目的是提供一種能夠以穩定的方式進行裝載和卸載操作的車輛。
根據本發明，上述的發明目的可以通過一種車輛來實現，該車輛在每個縱向側還包括至少一個可隨意移動的可轉動支撐輪，上述支撐輪的轉動軸線平行于上述集裝箱構架的轉動軸，以及上述支撐輪被剛性地連接到上述上部結構上或它們能夠被剛性地制造在一起。在本文中，術語“剛性地”或“被剛性地制造在一起”是指支撐輪不通過懸掛或減震系統而被連接到上部結構上。它的優點在于，特別是，通過將支撐輪支撐在一個基底上使它們沿著基底移動來增加車輛的橫向穩定性，于是至少使一個車輪組的懸掛系統完全不起作用，和如果適合，也使車輪組本身不起作用。另外，通過將支撐輪連接到車輛的縱向側來進一步增加車輛的穩定性，這意味著在所述支撐輪之間的輪距(至少)大約等于車輛的寬度。因為這種連接是剛性地”或“被剛性地制造在一起”，所以在支撐輪之間的這個輪距將決定穩定性。在車輪組被懸掛系統支撐的情況下，橫向穩定性不是由車輪之間的輪距來確定，而是由在車輛的橫截方向上車輪懸掛裝置之間的間隔來確定車輛的穩定性。通過使用側支撐輪，本發明的車輛在裝載和卸載位于垂直位置的可互換集裝箱的同時可以進一步沿著行駛方向移動。當卸載時，將要卸載的可互換集裝箱在其底部橫邊被放置在底面上之后可以通過驅動車輛將集裝箱構架轉動到一個傾斜的卸載位置而被推到一個垂直位置。當裝載一個位于垂直位置的集裝箱時，支撐輪的轉動可以使可互換集裝箱被拉倒，同時集裝箱構架從一個傾斜位置向后被樞轉到傾斜較小的位置，例如一個在運輸位置和裝載和/卸載位置之間的中間位置，在這個中間位置上，牽拉裝置能夠將可互換集裝箱完全或至少進一步牽拉到集裝箱構架上。在本發明的設備中，牽拉裝置可以具有較輕的結構設計。
在本發明的上下文中，牽拉裝置可以被理解為是包括諸如用于將可互換集裝箱鉤住的鉤子和纏繞的繩子以及沿著集裝箱構架移動集裝箱的傳動機構，例如與布置在可互換集裝箱下面的導軌相結合。
根據本發明，如果所述支撐輪可以被向內或向外，可伸縮地，沿著車輛的橫截方向，相對于車輛橫向地推動，和/或支撐輪的輪距大于車輛的寬度，那么可以進一步提供在裝載和/或卸載過程中的車輛的橫向穩定性。于是應當確保在裝載和/或卸載過程中支撐輪的輪距大于車輛的寬度。在支撐輪被固定到車輛上以便它們可以向內或向外移動的情況下，在收縮位置這些車輪可以位于車輛的寬度以內，于是在車輛沿著公路運輸的期間支撐輪不會突出于車輛之外。
根據本發明，支撐輪的輪距優選至少為2.5米(普通載重汽車的標準寬度)，更加優選為3米或更長，特別是在支撐輪可以被向內或向外橫向移動的情況下。
為了防止車輛的前部載裝載可互換集裝箱時向上移動，有利的是，根據本發明，如果從車輛的縱向方向觀察，上述支撐輪的轉動軸線基本上處于與上述轉動軸和轉動軸之后的相同的位置水平。
為了在盡可能避免不希望的載荷作用在集裝箱構架或車輛的其它部件上的同時確保在裝載和/或卸載過程中作用在轉動軸上的力被傳遞到支撐輪上，有利的是，根據本發明，上述支撐輪的轉動軸線和上述集裝箱構架的轉動軸基本上處于在另一個之上的位置或者相互重合。如果所述轉動軸線和上述轉動軸基本上處于在另一個之上的位置或者相互重合，可以完全或幾乎完全避免在集裝箱構架上的力矩載荷，如果從所述車輛的縱向觀察所述轉動軸線和上述轉動軸相互分隔定位，那么將會增加這個載荷。此外，如果所述轉動軸線和上述轉動軸基本上相互重合，則同時會一起消除在裝載和卸載過程中車輛前部向上移動的可能性。
為了確保支撐輪盡可能位于轉動軸的附近，優選的是，根據本發明，上述支撐輪位于上述驅動輪之后，即所述支撐輪在正常的運輸過程中不起作用。
考慮到工程設計以及實踐的因素，特別有利的是，在根據本發明的車輛中，支撐輪分別設置在一個支撐軸之上，上述上部結構具有用于支撐上述支撐軸的支撐軸保持裝置，上述支撐軸保持裝置的結構使上述支撐軸能夠橫截于上述車輛的縱向被推進或推出上述支撐軸保持裝置，用于安裝或拆卸上述支撐輪。于是可以在可互換集裝箱被裝載或卸載之前將支撐輪安裝到車輛上，這些支撐輪也可以在裝載或卸載之后立刻將支撐輪從車輛上拆卸下去。此外，這個設計具有簡單的結構。
所述支撐軸保持裝置可以具有中空管的形式，支撐支撐輪的支撐軸可以插入到其中被安裝。帶有支撐軸的支撐輪能夠被儲藏在裝載和卸載位置并且不必和車輛一起運輸。對于不同的車輛，也可以選擇不同的帶有支撐軸的支撐輪。
此外，本發明還提供了一種用于在水平位置運輸加長的集裝箱和在垂直的位置裝載和放倒集裝箱的裝載和/或卸載組件，所述組件包括
—根據本發明之一所述的車輛；以及—用于裝載和卸載上述可互換集裝箱的裝載和卸載端，上述裝載和卸載端包括一個用于車輛駛上和駛下的駛上駛下平臺；—一個位置比駛上駛下平臺低的底面，和上述可互換集裝箱可以在垂直突出地位于上述底面上和位于上述駛上駛下平臺之上；—兩個平行的、伸長的行駛表面，諸如導軌，其—位于在上述駛上駛下平臺的位置上方；—被一個水平距離相互分隔，它們的端部直接朝向上述駛上駛下平臺，與上述平臺距離一個垂直距離，于是如果適合在所述車輛的支撐輪被橫向延伸之后，所述支撐輪能夠沿著上述行駛表面轉動。
通過將可互換集裝箱布置在位置比駛上駛下平臺低的底面上的一個垂直位置，可互換集裝箱的重心相當于車輛下降了，這將特別有利于在可互換集裝箱的裝載和/或卸載期間車輛的穩定性。在這個情況下，清楚的是，底面相對于駛上駛下平臺越低，車輛的橫向穩定性的有利之處越大。另一方面，當底面相對于駛上駛下平臺較時，可互換集裝箱必須要沿著集裝箱構架移動較大的距離，以便可互換集裝箱被完全放置到車輛上。
根據本發明的一個有利的實施例，上述底面比上述駛上駛下平臺至少低1米。
根據本發明的進一步優選的組件實施例，上述底面具有一個用于上述集裝箱的直立位置，其距離上述駛上駛下平臺一個水平距離，上述水平距離至少等于1米，優選的是至少等于在上述底面和上述駛上駛下平臺之間的垂直距離，和其中，上述行駛表面沿著上述駛上駛下方向在上述底面之上或沿著上述底面延伸。在直立位置和駛下平臺之間的水平距離決定了在可互換集裝箱必須沿著集裝箱構架被拉起之前集裝箱構架能夠從一個傾斜的卸載位置向后樞轉的一個角度。這個集裝箱構架向后樞轉的角度部分地由在底面和裝載和/或卸載平臺之間的垂直距離所決定。為了確保集裝箱構架能夠向后樞轉一個相對于水平具有45度或更小的角度，優選在直立位置和駛上駛下平臺之間的水平距離至少等于在底面(特別是直立位置)和裝載和/或卸載平臺之間的垂直距離。
伸長的行駛表面的使用，即在行駛表面沿著或在較低的底面之上延伸以及在每個在高于較低底面的位置延伸到直立位置的情況下，具有下面的有力之處，車輛能夠被十分靠近垂直定位的可互換集裝箱的位置上被驅動，直到她接觸到可互換集裝箱，以用于裝載和卸載的目的。
為了防止可互換集裝箱在地面上不具有足夠的抓持力，以及在裝載和/或卸載過程中可互換集裝箱被傾翻的同時，防止集裝箱滑離車輛，有利的是，根據本發明，在上述直立位置的面向上述駛上駛下平臺的一側上形成一個傾翻溝槽，上述溝槽橫截于上述駛上駛下方向延伸，和上述可互換集裝箱能夠借助于一個傾翻支撐件被支撐。清楚的是，如果不使用帶有位置比駛上駛下平臺低的底面的裝載和卸載端，則采用具有這種特征的傾翻溝槽同樣可以達到較好的效果。
在下面的內容中，本發明將通過參考附圖所示的實施例詳細解釋本發明，其中
圖1-3顯示了使用本發明的車輛和組件進行裝載一個可互換的集裝箱的幾個階段的示意圖；圖4顯示了本發明的裝載和卸載端的示意的詳細的視圖；圖5顯示了本發明的組件的部分截面的后視圖；圖6顯示了表示在圖1-5的不同的實施例的部分截面的后視圖。
在圖1-5中，顯示了掛車2、可互換的集裝箱3，在這個實施例中，該集裝箱是一個具有40英尺(大約12米)長度的ISO集裝箱。
載重汽車駕駛室1以傳統的、可拆卸的方式被連接到掛車2上，使它能夠左右轉動。如現有技術己知，掛車2包括具有三個后輪組4的上部結構6，該后輪組4通過一個或多個懸掛系統被彈性地懸掛到上部結構6上。此外，在上部結構6上具有一個集裝箱構架7，該構架7以這樣的方式連接到上述上部結構6上，即它能夠借助于活塞—氣缸裝置8和9以及連桿10圍繞著旋轉軸5旋轉/樞轉。
在活塞—氣缸裝置8和9以及連桿10的幫助下，該集裝箱構架7可以圍繞著旋轉軸5在一個基本水平的運輸位置和一個傾斜的裝載和/或卸載位置之間旋轉/樞轉，在上述水平的運輸位置上集裝箱構架7基本平行于上部結構6，在上述傾斜的裝載和/或卸載位置上角度α至少為60°，優選為大約90°或至少在85°～90°之間。因此，一個集裝箱構架7的傾斜的裝載和/或卸載位置，優選為實際上垂直的裝載和/或卸載位置，可以使集裝箱構架7一直移動到它實際上支撐到一個在垂直位置的可替換的集裝箱上為止，以便從一個水平位置或在車輛上依靠位置移動到一個垂直位置，于是上述集裝箱從上述的垂直位置被引導到一個在車輛上的水平位置。
根據本發明，車輛2在兩個縱向側上具有可轉動的支撐輪11，在圖1-5所示的實施例中的支撐輪11的轉動軸線與轉動軸5的轉動/傾翻的軸線重合，上述集裝箱構架7圍繞著轉動軸5相對于上部結構6傾翻或轉動。可是，這些轉動軸不是必須要重合的。參考圖5，支撐輪11的設計結構是，它們可以沿著雙箭頭13所示的方向借助于一個伸縮的結構相當于車輛2在橫向方向向內或向外移動。希望的是，上述支撐輪可以被永久地連接到車輛上，于是它們可以在車輛正常的運輸期間和車輛一起移動，特別有利的是，上述支撐輪可以從在使用時的位置縮回直到完全在車輛的寬度之內。可是，根據本發明，特別有利之處還在于，上述支撐輪可以從車輛上一起被卸下，于是它們可以在裝載和/或卸載點上被留下。支撐輪11可以被可拆卸地安裝到支撐軸40上和設置具有支撐軸保持裝置41的上部結構，例如該保持裝置41可以具有管狀的結構以便支撐軸40沿著箭頭13所示的方向安裝在其中并可以被再次拉出。
除了支撐輪11能夠轉動和相當于車輛沿著橫向方向向內和向外移動的特征之外，支撐輪11被剛性地連接到車輛上，特別是連接到掛車2上。可以清楚地看到，這將改善車輛的橫向穩定性，特別是對于所要操控的載荷的重心較高的情況下。其原因是，一方面，由于懸掛系統被斷開，車輛的位置至少在集裝箱構架的傾翻點的附近被脫離，另一方面，由于在支撐輪11之間所有相當于掛車2的有效輪距的較大的輪距，車輛對在橫向方向傾翻的阻力增加，上述掛車2的有效輪距實際由懸掛系統的作用力的作用點來確定。
本發明的裝載和卸載端包括一個可以駛上駛下的平臺20和一個位置比駛上駛下平臺20低的底面21，兩個由導軌形成的平行的行駛表面22，用于支撐車輛的支撐輪11，和可優選的是具有在或可能在底面21上形成的傾翻溝槽23。
位置比駛上駛下平臺20低的底面21，可以是一個凹坑的底面，但是也可以是一個平臺或地平面，在這個情況下，上述駛上駛下平臺的位置要高于上述平臺和地平面的高度。
底面22的一部分可以被用作直立位置24，用于可替換集裝箱在此豎立在垂直位置。為了提供一個用于可替換集裝箱3傾翻到底面22上的接合點，在直立位置24的面向駛上駛下平臺20的一側的底面上形成一個溝槽，即所謂的傾翻溝槽23。可互換集裝箱的后部/底面橫邊(從車輛的行駛方向觀察)或設置在這個后部/底面橫邊附近的傾翻件25(例如基本上具有圓柱桿或圓柱桿截面)能夠被嚙合在傾翻溝槽23中，于是在可互換集裝箱3的傾翻期間產生一個在底面22上的接合點，以便防止可互換集裝箱3向后滑動，即在傾翻過程中沿著箭頭12的相反方向滑動。
參考圖1、2和3，將要對位于垂直位置的加長的可互換集裝箱進行裝載的操作步驟進行描述，在這個實施例中，集裝箱是40英尺長的ISO集裝箱。
參考圖1，車輛，即掛車2，在載重汽車駕駛室的幫助下，沿著與箭頭12的相反方向向著可互換集裝箱3沿著駛上駛下平臺20行駛。在這個運動期間，后輪組4最早沿著駛上駛下平臺20滾動，直到支撐輪11開始沿著導軌22行駛，上述支撐輪11已經借助于伸縮裝置在車輛的橫向方向延伸。一旦支撐輪11開始沿著導軌22行駛，至少后輪組4的懸掛系統開始不起作用。車輛2繼續后退直到掛車2的后端抵靠在實際上直立的可互換集裝箱3上。在掛車2的后端抵靠在可互換集裝箱3上之前或在上述情況剛發生之后，集裝箱構架7在活塞—氣缸裝置8和9以及連桿10的幫助下沿著箭頭27的方向樞轉，直到它到達一個垂直和接近于垂直的位置。在這個垂直或接近于垂直的位置上，通過使用未示出的眾所周知的牽拉裝置，將直立的可互換集裝箱3接合到集裝箱構架7上。
如圖2所示，可互換集裝箱3被車輛拉靠時，可互換集裝箱3被支撐在傾翻溝槽23中以防止它滑動。牽拉裝置將進行輕微的牽拉以便集裝箱被暫時地支撐在底面21上。在集裝箱被拉倒的同時，掛車2和駕駛室一起向前沿著箭頭12的方向前進。這個運動開始被發動機所驅動，但是一旦可互換集裝箱3被明顯拉倒，集裝箱的重量可以推動車輛前進，這個向前的運動可以通過車輛的制動系統進行減速。當集裝箱被拉倒時，集裝箱構架7將沿著箭頭28的方向向它的水平位置向后樞轉。一旦角度α變得足夠小，通常是小于55到50度，更加優選的是在40到50度的范圍內，這個向后的樞轉運動(如箭頭28所示)將會中斷，可互換集裝箱3借助于牽拉裝置從集裝箱構架7上被進一步向上牽拉，如箭頭29所示。清楚的是，在可互換集裝箱被向上牽拉之前中斷向后的樞轉運動28不是必須的步驟。如果適合，可以在可互換集裝箱7被向上牽拉(箭頭29所示)的同時，繼續箭頭28所示的向后樞轉。
此外，清楚的是，與牽拉裝置所作的工作相關，有利的是，可互換集裝箱3只被向上沿著箭頭29的方向牽拉上升一小段距離，之后集裝箱構架7可以完成向后到基本水平位置的樞轉，接著可互換集裝箱3沿著可互換集裝箱構架7和箭頭29的方向被向前牽拉直到它被完全牽拉到集裝箱構架7上。
清楚的是，可互換集裝箱3可以安裝相反的步驟進行卸載。
圖6顯示了與圖1-5所示的實施例不同的實施例，除了一個不同之處，圖6與圖5相同。對于在圖6和圖1-5中相同的部件使用相同的參考附圖標記。
在圖6中顯示出實施例與圖1-5所示的實施例的不同之處在于，在圖6中的實施例中可互換集裝箱構架的轉動軸5位于支撐輪的上方，特別是垂直地位于支撐輪的轉動軸線(未示出)的上方。在這個實施例中，在用于支撐支撐軸40的管41和轉動軸5之間的距離大約為30厘米。可是，清楚的是，這個距離可以變長或變短。
權利要求
1.一個諸如載重汽車或掛車的車輛，用于運輸在水平位置加長的集裝箱，其中集裝箱從一個垂直位置被裝載或在一個垂直位置被放倒，上述車輛包括—一個通過懸掛系統支撐在至少一個車輪上的上部結構；—一個連接到上述上部結構上的集裝箱構架，上述集裝箱構架可以圍繞一個水平轉動軸轉動，上述水平轉動軸橫截于行駛方向延伸，上述集裝箱構架可以在一個基本水平的運輸位置和一個相對于水平方向具有至少60度到90度角度的裝載和/卸載位置之間轉動；以及—用于使上述可互換集裝箱沿著上述集裝箱構架移動的牽拉裝置；其特征在于，上述車輛在每個縱向側還包括至少一個可隨意移動的可轉動支撐輪，上述支撐輪的轉動軸線平行于上述集裝箱構架的轉動軸，以及上述支撐輪被剛性地連接到上述上部結構上或它們能夠被剛性地制造在一起。
2.根據權利要求1所述的車輛，其特征在于，所述支撐輪可以被向內或向外，可伸縮地，沿著車輛的橫截方向，相對于車輛橫向地推動。
3.根據權利要求1或2所述的車輛，其特征在于，支撐輪的輪距大于2.5米，優選為3米或更長。
4.根據權利要求1-3所述的車輛，其特征在于，支撐輪的輪距大于車輛的寬度。
5.根據前述權利要求之一所述的車輛，其特征在于，從車輛的縱向方向觀察，上述支撐輪的轉動軸線基本上處于與上述轉動軸和轉動軸之后的相同的位置水平。
6.根據前述權利要求之一所述的車輛，其特征在于，上述支撐輪的轉動軸線和上述集裝箱構架的轉動軸基本上處于在另一個之上的位置或者相互重合。
7.根據前述權利要求之一所述的車輛，其特征在于，上述支撐輪位于上述驅動輪之后。
8.根據前述權利要求之一所述的車輛，其特征在于，上述支撐輪分別設置在一個支撐軸之上，上述上部結構具有用于支撐上述支撐軸的支撐軸保持裝置，上述支撐軸保持裝置的結構使上述支撐軸能夠橫截于上述車輛的縱向被推進或推出上述支撐軸保持裝置，用于安裝或拆卸上述支撐輪。
9.用于在水平位置運輸加長的集裝箱和在垂直的位置裝載和放倒集裝箱的裝載和/或卸載組件，所述組件包括—根據權利要求1-8之一所述的車輛；以及—用于裝載和卸載上述可互換集裝箱的裝載和卸載端，上述裝載和卸載端包括一個用于車輛駛上和駛下的駛上駛下平臺；—一個位置比駛上駛下平臺低的底面，和上述可互換集裝箱可以在垂直突出地位于上述底面上和位于上述駛上駛下平臺之上；—兩個平行的、伸長的行駛表面，諸如導軌，其—位于在上述駛上駛下平臺的位置上方；—被一個水平距離相互分隔，它們的端部直接朝向上述駛上駛下平臺，與上述平臺距離一個垂直距離，于是如果適合在所述車輛的支撐輪被橫向延伸之后，所述支撐輪能夠沿著上述行駛表面轉動。
10.根據權利要求9所述的組件，其特征在于，上述底面比上述駛上駛下平臺至少低1米。
11.根據權利要求9或10所述的組件，其特征在于，上述底面具有一個用于上述集裝箱的直立位置，其距離上述駛上駛下平臺一個水平距離，上述水平距離至少等于1米，優選的是至少等于在上述底面和上述駛上駛下平臺之間的垂直距離，和其中，上述行駛表面沿著上述駛上駛下方向在上述底面之上或沿著上述底面延伸。
12.根據權利要求11所述的組件，其特征在于，在上述直立位置的面向上述駛上駛下平臺的一側上形成一個傾翻溝槽，上述溝槽橫截于上述駛上駛下方向延伸，和上述可互換集裝箱能夠借助于一個傾翻支撐件被支撐。
13.用于根據權利要求9-12之一所述的組件的裝載和/卸載端。
全文摘要
本發明涉及一個裝載和卸載組件的集裝箱,包括帶有集裝箱構架(7)的車輛(1)以及裝載和卸載端,該構架(7)被連接到車輛(1)的上部結構(6)上。可樞轉的集裝箱構架(7)在每個縱向側包括一個橫向延伸的支撐輪(11)。裝載和卸載端包括一個可以駛上駛下的平臺(20)和一個位置比駛上駛下平臺(20)低的底面(21)。在底面(21)上方,設置一組與上述平臺直線對齊的導軌(22),以便集裝箱構架(7)的支撐輪(11)可以被支撐在上述導軌上面,于是可以通過支撐在導軌上面使車輛在底面上方運動。
文檔編號B60P1/64GK1338999SQ00803278
公開日2002年3月6日 申請日期2000年1月28日 優先權日1999年1月28日
發明者德克·尼金霍斯 申請人:N·C·H·液力系統公司