专利名称：运输在水平位置的加长集装箱的车辆和一个装载和卸载端的组件以及具有这种特征的车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个诸如载重汽车或挂车的车辆，用于运输在水平位置加长的集装箱，其中集装箱从一个垂直位置被装载或在一个垂直位置被放倒，上述车辆包括—一个通过悬挂系统支撑在至少一个车轮上的上部结构；—一个连接到上述上部结构上的集装箱构架，上述集装箱构架可以围绕一个水平转动轴转动，上述水平转动轴横截于行驶方向延伸，上述集装箱构架可以在一个基本水平的运输位置和一个相对于水平方向具有至少60度到90度角度的装载和/卸载位置之间转动；以及—用于使上述可互换集装箱沿着上述集装箱构架移动的牵拉装置；具有上述的车辆，特别是具有挂车形式的车辆是众所周知的，除了从一个垂直位置进行装载和将一个集装箱在一个垂直和与集装箱构架的倾斜装载和/或卸载位置上放倒地特征以外。上述现有技术内容可以参照例如WO95/111543所述。
对于加长形状的可互换集装箱，由于其加长的形状，因此必须被水平运输，然而需要从一个垂直的位置，优选直接从车辆上，被放倒，和/或从一个垂直位置直接被车辆装载。在这个内容中，伸长的集装箱被理解为是一个海运集装箱和所谓的ISO集装箱，以及所谓的货轮集装箱、以及其他类型的集装箱。特别的是，如果这种可互换集装箱具有很长的长度，例如30英尺(大约9米)的标准长度和大约40英尺(大约12米)的标准长度，当使用车辆直接装载和卸载集装箱时，这将导致稳定性的问题，在这个情况下，可以不使用一个分离的提升起重机或其它起重机安装或操控设备。
本发明的目的是提供一种特别适合于装载和卸载位于垂直位置的可互换集装箱的车辆，所述集装箱处于水平位置时被所述车辆在一个不带操控装置的完全自动结构中运输。特别的是，本发明的目的是提供一种能够以稳定的方式进行装载和卸载操作的车辆。
根据本发明，上述的发明目的可以通过一种车辆来实现，该车辆在每个纵向侧还包括至少一个可随意移动的可转动支撑轮，上述支撑轮的转动轴线平行于上述集装箱构架的转动轴，以及上述支撑轮被刚性地连接到上述上部结构上或它们能够被刚性地制造在一起。在本文中，术语“刚性地”或“被刚性地制造在一起”是指支撑轮不通过悬挂或减震系统而被连接到上部结构上。它的优点在于，特别是，通过将支撑轮支撑在一个基底上使它们沿着基底移动来增加车辆的横向稳定性，于是至少使一个车轮组的悬挂系统完全不起作用，和如果适合，也使车轮组本身不起作用。另外，通过将支撑轮连接到车辆的纵向侧来进一步增加车辆的稳定性，这意味着在所述支撑轮之间的轮距(至少)大约等于车辆的宽度。因为这种连接是刚性地”或“被刚性地制造在一起”，所以在支撑轮之间的这个轮距将决定稳定性。在车轮组被悬挂系统支撑的情况下，横向稳定性不是由车轮之间的轮距来确定，而是由在车辆的横截方向上车轮悬挂装置之间的间隔来确定车辆的稳定性。通过使用侧支撑轮，本发明的车辆在装载和卸载位于垂直位置的可互换集装箱的同时可以进一步沿着行驶方向移动。当卸载时，将要卸载的可互换集装箱在其底部横边被放置在底面上之后可以通过驱动车辆将集装箱构架转动到一个倾斜的卸载位置而被推到一个垂直位置。当装载一个位于垂直位置的集装箱时，支撑轮的转动可以使可互换集装箱被拉倒，同时集装箱构架从一个倾斜位置向后被枢转到倾斜较小的位置，例如一个在运输位置和装载和/卸载位置之间的中间位置，在这个中间位置上，牵拉装置能够将可互换集装箱完全或至少进一步牵拉到集装箱构架上。在本发明的设备中，牵拉装置可以具有较轻的结构设计。
在本发明的上下文中，牵拉装置可以被理解为是包括诸如用于将可互换集装箱钩住的钩子和缠绕的绳子以及沿着集装箱构架移动集装箱的传动机构，例如与布置在可互换集装箱下面的导轨相结合。
根据本发明，如果所述支撑轮可以被向内或向外，可伸缩地，沿着车辆的横截方向，相对于车辆横向地推动，和/或支撑轮的轮距大于车辆的宽度，那么可以进一步提供在装载和/或卸载过程中的车辆的横向稳定性。于是应当确保在装载和/或卸载过程中支撑轮的轮距大于车辆的宽度。在支撑轮被固定到车辆上以便它们可以向内或向外移动的情况下，在收缩位置这些车轮可以位于车辆的宽度以内，于是在车辆沿着公路运输的期间支撑轮不会突出于车辆之外。
根据本发明，支撑轮的轮距优选至少为2.5米(普通载重汽车的标准宽度)，更加优选为3米或更长，特别是在支撑轮可以被向内或向外横向移动的情况下。
为了防止车辆的前部载装载可互换集装箱时向上移动，有利的是，根据本发明，如果从车辆的纵向方向观察，上述支撑轮的转动轴线基本上处于与上述转动轴和转动轴之后的相同的位置水平。
为了在尽可能避免不希望的载荷作用在集装箱构架或车辆的其它部件上的同时确保在装载和/或卸载过程中作用在转动轴上的力被传递到支撑轮上，有利的是，根据本发明，上述支撑轮的转动轴线和上述集装箱构架的转动轴基本上处于在另一个之上的位置或者相互重合。如果所述转动轴线和上述转动轴基本上处于在另一个之上的位置或者相互重合，可以完全或几乎完全避免在集装箱构架上的力矩载荷，如果从所述车辆的纵向观察所述转动轴线和上述转动轴相互分隔定位，那么将会增加这个载荷。此外，如果所述转动轴线和上述转动轴基本上相互重合，则同时会一起消除在装载和卸载过程中车辆前部向上移动的可能性。
为了确保支撑轮尽可能位于转动轴的附近，优选的是，根据本发明，上述支撑轮位于上述驱动轮之后，即所述支撑轮在正常的运输过程中不起作用。
考虑到工程设计以及实践的因素，特别有利的是，在根据本发明的车辆中，支撑轮分别设置在一个支撑轴之上，上述上部结构具有用于支撑上述支撑轴的支撑轴保持装置，上述支撑轴保持装置的结构使上述支撑轴能够横截于上述车辆的纵向被推进或推出上述支撑轴保持装置，用于安装或拆卸上述支撑轮。于是可以在可互换集装箱被装载或卸载之前将支撑轮安装到车辆上，这些支撑轮也可以在装载或卸载之后立刻将支撑轮从车辆上拆卸下去。此外，这个设计具有简单的结构。
所述支撑轴保持装置可以具有中空管的形式，支撑支撑轮的支撑轴可以插入到其中被安装。带有支撑轴的支撑轮能够被储藏在装载和卸载位置并且不必和车辆一起运输。对于不同的车辆，也可以选择不同的带有支撑轴的支撑轮。
此外，本发明还提供了一种用于在水平位置运输加长的集装箱和在垂直的位置装载和放倒集装箱的装载和/或卸载组件，所述组件包括
—根据本发明之一所述的车辆；以及—用于装载和卸载上述可互换集装箱的装载和卸载端，上述装载和卸载端包括一个用于车辆驶上和驶下的驶上驶下平台；—一个位置比驶上驶下平台低的底面，和上述可互换集装箱可以在垂直突出地位于上述底面上和位于上述驶上驶下平台之上；—两个平行的、伸长的行驶表面，诸如导轨，其—位于在上述驶上驶下平台的位置上方；—被一个水平距离相互分隔，它们的端部直接朝向上述驶上驶下平台，与上述平台距离一个垂直距离，于是如果适合在所述车辆的支撑轮被横向延伸之后，所述支撑轮能够沿着上述行驶表面转动。
通过将可互换集装箱布置在位置比驶上驶下平台低的底面上的一个垂直位置，可互换集装箱的重心相当于车辆下降了，这将特别有利于在可互换集装箱的装载和/或卸载期间车辆的稳定性。在这个情况下，清楚的是，底面相对于驶上驶下平台越低，车辆的横向稳定性的有利之处越大。另一方面，当底面相对于驶上驶下平台较时，可互换集装箱必须要沿着集装箱构架移动较大的距离，以便可互换集装箱被完全放置到车辆上。
根据本发明的一个有利的实施例，上述底面比上述驶上驶下平台至少低1米。
根据本发明的进一步优选的组件实施例，上述底面具有一个用于上述集装箱的直立位置，其距离上述驶上驶下平台一个水平距离，上述水平距离至少等于1米，优选的是至少等于在上述底面和上述驶上驶下平台之间的垂直距离，和其中，上述行驶表面沿着上述驶上驶下方向在上述底面之上或沿着上述底面延伸。在直立位置和驶下平台之间的水平距离决定了在可互换集装箱必须沿着集装箱构架被拉起之前集装箱构架能够从一个倾斜的卸载位置向后枢转的一个角度。这个集装箱构架向后枢转的角度部分地由在底面和装载和/或卸载平台之间的垂直距离所决定。为了确保集装箱构架能够向后枢转一个相对于水平具有45度或更小的角度，优选在直立位置和驶上驶下平台之间的水平距离至少等于在底面(特别是直立位置)和装载和/或卸载平台之间的垂直距离。
伸长的行驶表面的使用，即在行驶表面沿着或在较低的底面之上延伸以及在每个在高于较低底面的位置延伸到直立位置的情况下，具有下面的有力之处，车辆能够被十分靠近垂直定位的可互换集装箱的位置上被驱动，直到她接触到可互换集装箱，以用于装载和卸载的目的。
为了防止可互换集装箱在地面上不具有足够的抓持力，以及在装载和/或卸载过程中可互换集装箱被倾翻的同时，防止集装箱滑离车辆，有利的是，根据本发明，在上述直立位置的面向上述驶上驶下平台的一侧上形成一个倾翻沟槽，上述沟槽横截于上述驶上驶下方向延伸，和上述可互换集装箱能够借助于一个倾翻支撑件被支撑。清楚的是，如果不使用带有位置比驶上驶下平台低的底面的装载和卸载端，则采用具有这种特征的倾翻沟槽同样可以达到较好的效果。
在下面的内容中，本发明将通过参考附图所示的实施例详细解释本发明，其中
图1-3显示了使用本发明的车辆和组件进行装载一个可互换的集装箱的几个阶段的示意图；图4显示了本发明的装载和卸载端的示意的详细的视图；图5显示了本发明的组件的部分截面的后视图；图6显示了表示在图1-5的不同的实施例的部分截面的后视图。
在图1-5中，显示了挂车2、可互换的集装箱3，在这个实施例中，该集装箱是一个具有40英尺(大约12米)长度的ISO集装箱。
载重汽车驾驶室1以传统的、可拆卸的方式被连接到挂车2上，使它能够左右转动。如现有技术己知，挂车2包括具有三个后轮组4的上部结构6，该后轮组4通过一个或多个悬挂系统被弹性地悬挂到上部结构6上。此外，在上部结构6上具有一个集装箱构架7，该构架7以这样的方式连接到上述上部结构6上，即它能够借助于活塞—气缸装置8和9以及连杆10围绕着旋转轴5旋转/枢转。
在活塞—气缸装置8和9以及连杆10的帮助下，该集装箱构架7可以围绕着旋转轴5在一个基本水平的运输位置和一个倾斜的装载和/或卸载位置之间旋转/枢转，在上述水平的运输位置上集装箱构架7基本平行于上部结构6，在上述倾斜的装载和/或卸载位置上角度α至少为60°，优选为大约90°或至少在85°～90°之间。因此，一个集装箱构架7的倾斜的装载和/或卸载位置，优选为实际上垂直的装载和/或卸载位置，可以使集装箱构架7一直移动到它实际上支撑到一个在垂直位置的可替换的集装箱上为止，以便从一个水平位置或在车辆上依靠位置移动到一个垂直位置，于是上述集装箱从上述的垂直位置被引导到一个在车辆上的水平位置。
根据本发明，车辆2在两个纵向侧上具有可转动的支撑轮11，在图1-5所示的实施例中的支撑轮11的转动轴线与转动轴5的转动/倾翻的轴线重合，上述集装箱构架7围绕着转动轴5相对于上部结构6倾翻或转动。可是，这些转动轴不是必须要重合的。参考图5，支撑轮11的设计结构是，它们可以沿着双箭头13所示的方向借助于一个伸缩的结构相当于车辆2在横向方向向内或向外移动。希望的是，上述支撑轮可以被永久地连接到车辆上，于是它们可以在车辆正常的运输期间和车辆一起移动，特别有利的是，上述支撑轮可以从在使用时的位置缩回直到完全在车辆的宽度之内。可是，根据本发明，特别有利之处还在于，上述支撑轮可以从车辆上一起被卸下，于是它们可以在装载和/或卸载点上被留下。支撑轮11可以被可拆卸地安装到支撑轴40上和设置具有支撑轴保持装置41的上部结构，例如该保持装置41可以具有管状的结构以便支撑轴40沿着箭头13所示的方向安装在其中并可以被再次拉出。
除了支撑轮11能够转动和相当于车辆沿着横向方向向内和向外移动的特征之外，支撑轮11被刚性地连接到车辆上，特别是连接到挂车2上。可以清楚地看到，这将改善车辆的横向稳定性，特别是对于所要操控的载荷的重心较高的情况下。其原因是，一方面，由于悬挂系统被断开，车辆的位置至少在集装箱构架的倾翻点的附近被脱离，另一方面，由于在支撑轮11之间所有相当于挂车2的有效轮距的较大的轮距，车辆对在横向方向倾翻的阻力增加，上述挂车2的有效轮距实际由悬挂系统的作用力的作用点来确定。
本发明的装载和卸载端包括一个可以驶上驶下的平台20和一个位置比驶上驶下平台20低的底面21，两个由导轨形成的平行的行驶表面22，用于支撑车辆的支撑轮11，和可优选的是具有在或可能在底面21上形成的倾翻沟槽23。
位置比驶上驶下平台20低的底面21，可以是一个凹坑的底面，但是也可以是一个平台或地平面，在这个情况下，上述驶上驶下平台的位置要高于上述平台和地平面的高度。
底面22的一部分可以被用作直立位置24，用于可替换集装箱在此竖立在垂直位置。为了提供一个用于可替换集装箱3倾翻到底面22上的接合点，在直立位置24的面向驶上驶下平台20的一侧的底面上形成一个沟槽，即所谓的倾翻沟槽23。可互换集装箱的后部/底面横边(从车辆的行驶方向观察)或设置在这个后部/底面横边附近的倾翻件25(例如基本上具有圆柱杆或圆柱杆截面)能够被啮合在倾翻沟槽23中，于是在可互换集装箱3的倾翻期间产生一个在底面22上的接合点，以便防止可互换集装箱3向后滑动，即在倾翻过程中沿着箭头12的相反方向滑动。
参考图1、2和3，将要对位于垂直位置的加长的可互换集装箱进行装载的操作步骤进行描述，在这个实施例中，集装箱是40英尺长的ISO集装箱。
参考图1，车辆，即挂车2，在载重汽车驾驶室的帮助下，沿着与箭头12的相反方向向着可互换集装箱3沿着驶上驶下平台20行驶。在这个运动期间，后轮组4最早沿着驶上驶下平台20滚动，直到支撑轮11开始沿着导轨22行驶，上述支撑轮11已经借助于伸缩装置在车辆的横向方向延伸。一旦支撑轮11开始沿着导轨22行驶，至少后轮组4的悬挂系统开始不起作用。车辆2继续后退直到挂车2的后端抵靠在实际上直立的可互换集装箱3上。在挂车2的后端抵靠在可互换集装箱3上之前或在上述情况刚发生之后，集装箱构架7在活塞—气缸装置8和9以及连杆10的帮助下沿着箭头27的方向枢转，直到它到达一个垂直和接近于垂直的位置。在这个垂直或接近于垂直的位置上，通过使用未示出的众所周知的牵拉装置，将直立的可互换集装箱3接合到集装箱构架7上。
如图2所示，可互换集装箱3被车辆拉靠时，可互换集装箱3被支撑在倾翻沟槽23中以防止它滑动。牵拉装置将进行轻微的牵拉以便集装箱被暂时地支撑在底面21上。在集装箱被拉倒的同时，挂车2和驾驶室一起向前沿着箭头12的方向前进。这个运动开始被发动机所驱动，但是一旦可互换集装箱3被明显拉倒，集装箱的重量可以推动车辆前进，这个向前的运动可以通过车辆的制动系统进行减速。当集装箱被拉倒时，集装箱构架7将沿着箭头28的方向向它的水平位置向后枢转。一旦角度α变得足够小，通常是小于55到50度，更加优选的是在40到50度的范围内，这个向后的枢转运动(如箭头28所示)将会中断，可互换集装箱3借助于牵拉装置从集装箱构架7上被进一步向上牵拉，如箭头29所示。清楚的是，在可互换集装箱被向上牵拉之前中断向后的枢转运动28不是必须的步骤。如果适合，可以在可互换集装箱7被向上牵拉(箭头29所示)的同时，继续箭头28所示的向后枢转。
此外，清楚的是，与牵拉装置所作的工作相关，有利的是，可互换集装箱3只被向上沿着箭头29的方向牵拉上升一小段距离，之后集装箱构架7可以完成向后到基本水平位置的枢转，接着可互换集装箱3沿着可互换集装箱构架7和箭头29的方向被向前牵拉直到它被完全牵拉到集装箱构架7上。
清楚的是，可互换集装箱3可以安装相反的步骤进行卸载。
图6显示了与图1-5所示的实施例不同的实施例，除了一个不同之处，图6与图5相同。对于在图6和图1-5中相同的部件使用相同的参考附图标记。
在图6中显示出实施例与图1-5所示的实施例的不同之处在于，在图6中的实施例中可互换集装箱构架的转动轴5位于支撑轮的上方，特别是垂直地位于支撑轮的转动轴线(未示出)的上方。在这个实施例中，在用于支撑支撑轴40的管41和转动轴5之间的距离大约为30厘米。可是，清楚的是，这个距离可以变长或变短。
权利要求
1.一个诸如载重汽车或挂车的车辆，用于运输在水平位置加长的集装箱，其中集装箱从一个垂直位置被装载或在一个垂直位置被放倒，上述车辆包括—一个通过悬挂系统支撑在至少一个车轮上的上部结构；—一个连接到上述上部结构上的集装箱构架，上述集装箱构架可以围绕一个水平转动轴转动，上述水平转动轴横截于行驶方向延伸，上述集装箱构架可以在一个基本水平的运输位置和一个相对于水平方向具有至少60度到90度角度的装载和/卸载位置之间转动；以及—用于使上述可互换集装箱沿着上述集装箱构架移动的牵拉装置；其特征在于，上述车辆在每个纵向侧还包括至少一个可随意移动的可转动支撑轮，上述支撑轮的转动轴线平行于上述集装箱构架的转动轴，以及上述支撑轮被刚性地连接到上述上部结构上或它们能够被刚性地制造在一起。
2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述支撑轮可以被向内或向外，可伸缩地，沿着车辆的横截方向，相对于车辆横向地推动。
3.根据权利要求1或2所述的车辆，其特征在于，支撑轮的轮距大于2.5米，优选为3米或更长。
4.根据权利要求1-3所述的车辆，其特征在于，支撑轮的轮距大于车辆的宽度。
5.根据前述权利要求之一所述的车辆，其特征在于，从车辆的纵向方向观察，上述支撑轮的转动轴线基本上处于与上述转动轴和转动轴之后的相同的位置水平。
6.根据前述权利要求之一所述的车辆，其特征在于，上述支撑轮的转动轴线和上述集装箱构架的转动轴基本上处于在另一个之上的位置或者相互重合。
7.根据前述权利要求之一所述的车辆，其特征在于，上述支撑轮位于上述驱动轮之后。
8.根据前述权利要求之一所述的车辆，其特征在于，上述支撑轮分别设置在一个支撑轴之上，上述上部结构具有用于支撑上述支撑轴的支撑轴保持装置，上述支撑轴保持装置的结构使上述支撑轴能够横截于上述车辆的纵向被推进或推出上述支撑轴保持装置，用于安装或拆卸上述支撑轮。
9.用于在水平位置运输加长的集装箱和在垂直的位置装载和放倒集装箱的装载和/或卸载组件，所述组件包括—根据权利要求1-8之一所述的车辆；以及—用于装载和卸载上述可互换集装箱的装载和卸载端，上述装载和卸载端包括一个用于车辆驶上和驶下的驶上驶下平台；—一个位置比驶上驶下平台低的底面，和上述可互换集装箱可以在垂直突出地位于上述底面上和位于上述驶上驶下平台之上；—两个平行的、伸长的行驶表面，诸如导轨，其—位于在上述驶上驶下平台的位置上方；—被一个水平距离相互分隔，它们的端部直接朝向上述驶上驶下平台，与上述平台距离一个垂直距离，于是如果适合在所述车辆的支撑轮被横向延伸之后，所述支撑轮能够沿着上述行驶表面转动。
10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，上述底面比上述驶上驶下平台至少低1米。
11.根据权利要求9或10所述的组件，其特征在于，上述底面具有一个用于上述集装箱的直立位置，其距离上述驶上驶下平台一个水平距离，上述水平距离至少等于1米，优选的是至少等于在上述底面和上述驶上驶下平台之间的垂直距离，和其中，上述行驶表面沿着上述驶上驶下方向在上述底面之上或沿着上述底面延伸。
12.根据权利要求11所述的组件，其特征在于，在上述直立位置的面向上述驶上驶下平台的一侧上形成一个倾翻沟槽，上述沟槽横截于上述驶上驶下方向延伸，和上述可互换集装箱能够借助于一个倾翻支撑件被支撑。
13.用于根据权利要求9-12之一所述的组件的装载和/卸载端。
全文摘要
本发明涉及一个装载和卸载组件的集装箱,包括带有集装箱构架(7)的车辆(1)以及装载和卸载端,该构架(7)被连接到车辆(1)的上部结构(6)上。可枢转的集装箱构架(7)在每个纵向侧包括一个横向延伸的支撑轮(11)。装载和卸载端包括一个可以驶上驶下的平台(20)和一个位置比驶上驶下平台(20)低的底面(21)。在底面(21)上方,设置一组与上述平台直线对齐的导轨(22),以便集装箱构架(7)的支撑轮(11)可以被支撑在上述导轨上面,于是可以通过支撑在导轨上面使车辆在底面上方运动。
文档编号B60P1/64GK1338999SQ00803278
公开日2002年3月6日 申请日期2000年1月28日 优先权日1999年1月28日
发明者德克·尼金霍斯 申请人:N·C·H·液力系统公司