专利名称：用于更换车辆上伴载体的设备和方法及用于此目的的车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种设备和方法，用于高效而快速地更换车辆上的伴载体(concomitantly conveyed bodies)，本发明还涉及一种车辆，其尤其适于与根据本发明的伴载体更换设备相互配合。
背景技术：
尽管下文对本发明的介绍将以工业卡车特别优选的使用实例作为所述的车辆，并以电能的能量存储体—例如电池和蓄电池的使用实例作为所述的伴载体，但要明确地指出这样的事实本发明可被应用到使用任何所需伴载体的、任何理想的车辆上。在此情况下，尤其其它的能量存储体—例如燃料箱可被用作所述的伴载体，而其中的燃料箱具体可以是气体或液化气的容器、或汽油或柴油箱。在本申请的语境中，用于运输货物的、任何所需的运输容器也可被包含在词语“伴载体”的含义内。
在现有技术中公知的是工业卡车的驱动装置由一能量存储体提供一种能量载体—例如燃料或电流。如果能量存储体耗空了，通常是用一个满充的能量存储体替换所述的空能量存储体，原因在于执行此更换操作所用的时间要小于用能量载体充注空的能量存储体所用的时间。这种情况尤其是适于电能的存储体—例如电池或蓄电池，原因在于此条件下所限定的充电参数需要进行保持，以保护电池，使其免于在充电过程中发生损坏。
能量存储体一般被容纳在车辆上槽状的凹陷中，空的能量存储体需要从该凹陷中取出，并将满充的能量存储体设置到其中。这样的更换过程需要执行很多运动，这就使得更换过程既费时又费力。
发明内容
与此相反，本发明的目的是指明一种技术方案，总体而言，利用该技术方案，车辆上要被进行替换的伴载体能在短时间内被另一个伴载体替换掉。
根据本发明，上述目的通过一种伴载体更换设备得以实现，该设备具有一装配工台，其是为了将至少一个第一伴载体装配到车辆上，其中第一伴载体优选地是一能量存储体—尤其优选地是电池，而所述车辆尤其是指工业卡车；一拆卸工台，其用于将至少一个第二伴载体从车辆上拆卸下来，第二伴载体与第一伴载体是不同的，第一伴载体可基本上沿一伴载体装入方向从装配工台供送到车辆上，且第二伴载体可通过在伴载体装入方向上移动而被从车辆上拆出，并能被供送到拆卸工台处。
利用根据本发明的伴载体更换设备，可通过沿一个方向移动仍然位于车辆上的第二伴载体而将其从车辆上拆卸出来，而所述方向与第一伴载体被供送向车辆的方向相同。由于向车辆供送第一伴载体的运动与将第二伴载体从车辆上拆卸的运动是在同一方向上，所以，对于伴载体的大部分运动区段，这两个运动可同时进行，这将加速并简化了伴载体的更换过程。
大体上讲，可根据需要来设置装配工台和拆卸工台，只要它们的布局能使第二伴载体从车辆中拆出的方向与第一伴载体被供送到车辆中相同的伴载体装入方向即可。优选地是，装配工台和拆卸工台应当被安装到一地板区域上，该地板区域例如是一车间的地板区域上，车辆通常在该地板区域上行驶。这将能显著地降低伴载体更换设备的设计复杂性。
在此情况下，当更换伴载体时，如果车辆可被布置在装配工台与拆卸工台之间也将是有利的，其中，这样的布置也就是说，如果其中一个工台—装配工台或拆卸工台位于车辆的一侧，则对应的另一工台就位于车辆的另一侧，这一侧与车辆的第一侧相对。为此目的，这样的设计将是有利的装配工台和拆卸工台被布置成在伴载体装入方向上相互离开一定的间距，且该间隔的尺寸被设计成使车辆能被布置在两工台之间。如果车辆可被开到两工台之间、并从两工台之间开出，则将车辆布置在拆卸工台与装配工台之间的作业将特别简单。
反过来讲，对装配工台和拆卸工台的布置基本上可这样进行使得伴载体装入方向可相对于能被布置在两工台之间的车辆按照任何所需的方式进行定向。但是，由于车辆的纵向尺寸一般明显大于与该纵向尺寸垂直的尺寸，所以，如果伴载体装入方向相对于设置在/或可被布置在装配工台与拆卸工台之间的车辆的纵向轴线基本上是垂直延伸的，则在执行更换时，能缩短伴载体的移动路径。如果伴载体装入方向还基本上平行于车辆占地区域进行延伸—即基本上位于车辆的横向上，则尤其将是有利的，原因在于这样的话，车辆的构架、地板等部件可被容易地用作伴载体的接纳部件，可按照简单的方式将伴载体定位在车辆构架、地板等部件上。
如果伴载体更换设备还具有一车辆接纳工台，则能进一步缩短更换伴载体所用的时间，其中，车辆接纳工台被设置在装配工台与拆卸工台之间，且在这些工台中，车辆可被布置在预定的装入位置上。
在设计方面，借助于具有至少一个止动装置的车辆接纳工台，实现了按照简单的方式将车辆布置在预定装入位置上的目的，其中的止动装置被布置成这样如果车辆上一个被设计为与止动装置相靠的部分靠在止动装置上，则车辆能位于装入位置上。
在此情况下，止动装置可被设计成靠着车体的一个部分、举升系统的一个部分、或作为车辆一个部分的轮胎部分，其中，举升系统尤其是指起重撑杆。例如，止动装置可由一简单的地梁形成，该地梁的延伸方向相对于车辆的驶入方向是横向的。另外，车辆接纳工台可具有行驶沟槽，其对应着车辆的轮距，并在车辆的驶入方向上延伸，以便于实现车辆相对于两工台在其横向上的布置。最后，车辆接纳工台的止动装置与车辆占地区域可相对于对方进行移动，以便于适合于不同类型的车辆—尤其是具有不同几何结构的车辆。
为了能尽可能快地引入伴载体的更换工作，还将有利地是车辆接纳工台和/或两工台—即装配工台和拆卸工台被设置成这样使得它们可在相对于伴载体装入方向垂直的至少一个方向上移动。这样就能补偿少量的位置偏差，此位置偏差例如是由于所使用轮胎的尺寸不同、轮胎的磨损程度不同、止动装置和/或该止动装置所要接合的车辆部分的位置由于工作而出现误差。在此情况下，尤其是由于不同的车辆使用不同尺寸的轮胎且轮胎的磨损程度不同，所以，如果车辆接纳工台和/或两工台—即装配工台和拆卸工台被设计成高度可调的，则将是有利的。此外，车辆接纳工台和/或两工台—即装配工台和拆卸工台可在一第三方向上移动，该第三方向相对于伴载体的装入方向和垂直方向是正交的。
另外，可以考虑在车辆接纳工台和/或装配工台与拆卸工台的至少之一上设置一电源，所述电源与驶入到装配工台与拆卸工台之间的车辆相接触，并向其供应电能，从而，即使车辆上以伴载体形式存在的电池被拆卸去的情况下，也能继续向车辆提供能量。
尽管可以考虑在更换设备上利用人工动作力来移动伴载体，但优选地是至少装配工台具有一驱动装置，其被设计来驱动伴载体，以便于在装入方向上移动伴载体。这样的设计至少能在装配工台这一部分处实现非人工操作，在此过程中，必须要考虑到这样的事实要被装配到车辆上的伴载体通常要重于要被从车辆上拆卸出来的伴载体。这样的情况适用于电池或其它的能量存储体，并适于普通运输容器的情况，这些部件通常在空的时被从车辆上拆卸出来，而在处于充电状态或填充态时被装配到车辆上。
作为补充或替代方案，当更换伴载体时在拆卸工台部分上执行的工作可利用具有一搬运装置的拆卸工台得以简化，其中的搬运装置被设计成驱动伴载体，以便于在伴载体装入方向上移动伴载体。
如果至少一种第一伴载体与至少一种第二伴载体具有基本相同的设计，且优选地是标准化的设计，则伴载体更换设备的设计能显著获得简化。这不仅使得两工台—即装配工台和拆卸工台只需要被设计成移动一种类型的伴载体，而且易于具有将伴载体装配和连接到车辆上的可能性(如果需要的话)。如果能量存储体被用作伴载体，则这样的设计将是有意义的，原因在于能量存储体需要被连接到车辆上，以便于向所述车辆输出能量。
在根据本发明的伴载体更换设备的情况中，在装配工台处将一个伴载体供送向车辆，同时，设置在车辆上的一个伴载体先被从所述车辆上拆卸下来，并被输送向拆卸工台。因而，在逻辑上，一方面必须要向装配工台供送伴载体，另一方面必须将伴载体从拆卸工台运送走。本发明一种有利的改良形式通过在装配工台与拆卸工台之间设置了一条运输路线而解决了这一逻辑问题，所述运输路线被设计成用来在两工台—装配工台与拆卸工台之间运送伴载体，具体而言，是将伴载体从拆卸工台运输到装配工台。因而，在拆卸工台处从车辆上拆卸下来的伴载体可通过该运输路线被运送到装配工台处。
根据本发明一种备选的改良形式，所设置的每一工台—即装配工台和拆卸工台可被设计成既能向车辆装配一伴载体、也能从车辆上拆卸下伴载体。在此情况下，其中一个工台可被交替地用作装配工台和拆卸工台，且另一相应工台可被交替地用作拆卸工台和装配工台。此设计的优点在于一个伴载体始终存在于其中一个设备中，且可从该设备供送向车辆。因而免除了将伴载体从拆卸工台运送到装配工台的作业。
伴载体不论是能量存储体还是运输容器，一般都具有存储特性。在此情况下，用另一伴载体更换设置在车辆上的一个伴载体的决定通常基于相应伴载体存储特性的充电状态。甚至在能量存储体的情况下，如果这些能量存储体的充电状态是如此地低、以至于其预计很快就将无法向车辆提供任何存储能量，则就更换这些能量存储体。
为了使装配工台处伴载体的充电状态高于拆卸工台处从车辆上拆卸下来的伴载体，优选地是，运输路线可被设计成根据设置在其上伴载体的存储特性对之执行充电或填充，使充储状态从低充储状态变为高充储状态。作为替代方案或补充方案，两工台—装配工台和拆卸工台中的至少之一可被设计成对伴载体执行充电和/或填充。
作为这种伴载体的一种功能，可设置一个液体充注设备，用于利用液体充注伴载体，其例如被设置在运输路线和/或至少一个工台上。在现有技术中，在容器移动时，利用液体对被移动的容器执行充注的液体充注设备是公知的。但是，也可将伴载体在运输路线上运送向一位于拆卸工台与装配工台之间的液体充注设备，并在液体充注设备处将伴载体止动，甚至可将它们从运输路线上移下，而且在充注之后，可将伴载体再次移回到运输路线上，或将它们运送得更远。
如果燃料箱被用作伴载体，则要被输送的液体可以是液态燃料或其它的液化气，而在电能存储体的情况下，液体可以是电解液或软化水。
上文对运输路线和/或装配、拆卸两工台的设计(即为根据伴载体的储存特性以对其执行充电而进行的设计)可利用一种充电设备而得以实现，该设备用于对设置在运输路线和/或上述两工台至少之一上的伴载体执行充电。
在优选的情况下，伴载体是用于储存电能的能量存储体，充电设备可包括一滑动接触路线，其用于与在运输路线上移动的伴载体进行接触。结果就是，伴载体在运输路线上运动的过程中，能利用电能对其执行充电。
电能存储体中通常充满了电解液。为了提高伴载体储存电能的容量，可对要被设置在运输路线和/或至少一个工台上的电解液循环装置进行设计。
根据本发明一种改良形式，还可考虑在运输路线和/或至少一个工台上设置一伴载体清洗设备，用于对伴载体进行清洗。还可考虑在运输路线和/或装配工台和拆卸工台的至少之一上设置一伴载体清空设备，用于清空从车辆上拆卸下来的伴载体，从而可使其处于限定的初始状态，其中，该清空设备优选地设置在拆卸工台上。在此情况下，如果电池或蓄电池被用作伴载体，则尤其考虑将电池或蓄电池的带电量清空。
如果电池或蓄电池被用作伴载体，则上述的液体充注设备可以是注水设备，其被设计成用水—尤其是软化水来充注伴载体。这能增大被作为电池或蓄电池的伴载体的存储容量和寿命。
参见本发明上述的备选实施方式，在该实施方式中，装配工台和拆卸工台都能装配和拆卸伴载体，如果每个工台都具有一液体充注设备、和/或电解液循环装置、和/或伴载体清洗设备、和/或伴载体清空工台，则将是特别有利的，具体而言，其中的液体充注设备可以是一注水工台，而当电池被用作伴载体时，所述的伴载体清空设备例如是为了清除电池的含电量。本发明备选实施方式的这种改良形式使得伴载体—尤其是电池在从一车辆上拆卸下来之后，可在每一工台上获得补充，从而再次成为可用的伴载体，以便于被装配到车辆上。
本发明上述的目的由一种车辆同样可以实现，其中的车辆尤其是一种工业卡车，其具有至少一个伴载体，其可被装配到处于一运送位置的车辆上，以便于被所述车辆运送，且该伴载体可被从车辆上拆卸下来而离开运送位置，在该车辆的情况下，伴载体可沿一伴载体装入方向置于车辆上的运送位置，并能沿与伴载体装入方向基本相同的方向从车辆上拆卸下来。优选地是(但非排它性的)，该车辆可与上述的伴载体更换设备一同使用。
该车辆的优点在于由于其设计，能实现沿与伴载体装入方向相同的方向将要被装配到车辆上的伴载体与仍被装配到车辆上的伴载体进行替换，从而可拆卸一伴载体，同时还供送了另一伴载体，这样就实现了伴载体快速而高效的更换。如上文已提到的那样，如果伴载体的装入方向大体上平行于车辆的横向方向，则在更换过程中，伴载体的移动路线将较短。另外，这样的话，伴载体就易于被布置在车辆的构架或地板上。
为了改善将伴载体装配到车辆上、或从车辆上拆卸下来时对其的引导性，车辆上可具有一切口，伴载体可在车辆的一侧插入到该切口中，并能在相反的另一侧经该切口从车辆中拆出。由于设置了这一切口，可使伴载体不会在与伴载体装入方向正交的至少一个(优选地是全部)物理方向上移动。
优选地是，切口穿过车辆，尤其是，车辆最好从四个侧面包围着该切口，以使得伴载体只能在伴载体装入方向上移动。结果就是，避免了在更换伴载体时出现多余的错误操作。
按照根据本发明的车辆的一种改良形式，所述车辆可具有一伴载体移动设备，其可独立地驱动伴载体，以使其在装入方向上移动。伴载体移动设备可被设计成这样例如，如果其具有一可延伸的横臂，则在其中一个工台上准备好的一个伴载体也能独立于车辆进入到所述车辆中。结果就是，当两工台—即装配工台和拆卸工台自身上未配备伴载体驱动装置时，也能执行伴载体的更换操作。
根据本发明的另一种有利的改良形式，如果伴载体是一电能存储体，则车辆可具有电接触件，车辆可利用该电接触件与外界进行接触，以便于使车辆与一电源在短时间内连接，所述车辆可获得电能供应。在此情况下，车辆自身可完成电池的更换。
利用带有锁止设备的车辆，可防止在车辆正常工作过程中伴载体在装入方向上发生不希望的移动，锁止设备可将伴载体保持在车辆上，从而以可释放的方式锁止着伴载体。假如锁止设备具有合适的设计，则所述锁止设备可按照一种锁定方式将伴载体保持在车辆上，使得伴载体在任何物理方向上都无法移动。尤其是，如果未采用上述的切口设计(切口穿过车辆，并被车体从四个侧面包围着)，则该设计将是有利的。
为了使伴载体更换流程的执行无需涉及释放锁止设备的劳动过程，锁止设备可被设计成这样当另一个伴载体在装入方向上接近时，其可对位于车辆上的、被锁止的伴载体执行解锁。本发明的开发实现了这样的效果通过供送另一个伴载体，就能由自动解锁将仍设置在车辆上的伴载体从车辆中拆卸出来。作为补充或替代方案，为了在一方面提高可靠性，在另一方面不论处于任何位置都能进行维护工作，可设置一手动锁止设备，其可由人工触动—优选地是可从驾驶员的座位处进行操作。
在设计方面，可利用包括一机械运动传动设备的锁止设备，以简单的方式实现自动解锁，其中的传动设备具有一释放部分和一锁止部分，锁止部分可在一锁止位置与一解脱位置之间移动，其中的锁止位置将一伴载体锁定在车辆上，解脱位置使伴载体解脱，从而可在伴载体装入方向上移动，释放部分被设计成可由一个在装入方向上移动的伴载体触动，并与锁止部分相连接，从而，当释放部分被触动时，所述锁止部分可从锁止位置移动到解脱位置。这种由机械进行控制的锁止设备是高度可靠的。
为了确保伴载体在到达运送位置时能被牢固地锁止在车辆上，锁止部分被施加预应力到达锁止位置。在此情况下，锁止部分可被设计成这样尽管所述锁止部分被施加预应力到达锁止位置，但伴载体也能到达运送位置处，一旦到达运送位置之后，由于实现了锁止接合，阻止了伴载体进一步地移动。
如果能量存储体被用作伴载体—例如为了存储液体燃料或气体燃料，则在更换伴载体之前或之后，通常必须要由人工来分离伴载体或将伴载体连接到车辆上。但是在本发明中，也可考虑自动地执行燃料存储体与负载的分离，并自动地完成所述燃料存储体与车辆上负载的连接。但是，在电池或蓄电池被用作伴载体的情况下，如果车辆具有一个用于与伴载体上的电接触件自动接触的滑动接触机构，则能非常简单地、自动地完成伴载体与车辆之间能量传输连接的实现或分离。
最后，开始时所提出的、本发明所基于的目的还能通过一种方法而得以实现，该方法用于更换车辆上的伴载体，在此情况下，将一第一伴载体供送向车辆上一运送位置的供送运动至少在部分上与将一第二伴载体从运送位置上拆卸出来的运动是同时发生的。上文已对此作了详细的描述。
如上文同样已指出的那样，第一伴载体与第二伴载体至少部分地同时移动是由于这样的事实而成为可能的第一伴载体被沿一装入方向供送向车辆，而且，在此过程中，在伴载体装入方向上移动已被设置在车辆上运送位置处的第二伴载体，结果就是，将第二伴载体从运送位置上移走。
下文将参照附图对本发明作更为详细的描述，在附图中图1是从后侧视角对根据本发明的伴载体更换工台的第一实施方式所作的立体图，图中未表示出车辆；图2是从前方视角对图1所示伴载体更换工台所作的视图，图中表示出了车辆；图3是从后侧视角对图1、2所示伴载体更换工台所作的立体图，图中，示出了一车辆；图4是从后方视角对图2、3所示车辆所作的立体图，图中，车辆上带有一伴载体；图5是图4所示车辆的侧视图，该车辆上不带有伴载体；图6是从上方视角对根据本发明的伴载体更换工台的第二实施方式所作的立体图，图中未表示出车辆；图7是从上方视角对图6所示伴载体更换工台所作的立体图，图中，更换工台上带有一车辆；以及图8是图7所示的、带有车辆的伴载体更换工台的俯视图。
具体实施例方式
在图1中，根据本发明的伴载体更换设备的第一实施方式总体上被标记为10。更换设备10包括一装配工台12和一拆卸工台14。在装配工台12与拆卸工台14之间设置了一个车辆接纳工台16，车辆可沿双向箭头F所示方向驶入到该接纳工台中，或从该接纳工台中驶出。侧部限位条18和20设定了车辆在该接纳工台16中的侧向位置。此外，在车辆接纳工台上设置了地梁22a和22b，车辆上位于同一轴上车轮可被布置在两地梁22a和22b之间，以使这些车轮靠着地梁。因而，利用简单的装置就可将车辆布置在车辆接纳工台16中的限定位置上。
装配工台12包括一导架24，其被定位在车间的地板上，以改善可高度调节支腿26的调节性。
装配工台12具有一活塞/汽缸单元28，该单元的活塞30(图中用点划线表示)可平行于箭头V的方向移动，即可在伴载体装入方向V及其反方向上移动。因而，被设置在装配工台12上的、且作为所述伴载体的电池32能沿箭头V的方向移向车辆接纳工台16。为了使这样的移动易于进行，在装配工台12中设置了辊子(图中未示出)，这些辊子可绕一些辊子轴转动，这些辊子轴与伴载体装入方向V垂直，并平行于装配工台占地地基所在的平面。拆卸工台14的设计与装配工台12基本上相同。由于在图1所示的情形中，装配工台12中未放置电池32，所以可看到工台中的辊子33。
装配工台12具有一引导构架34，拆卸工台14也具有一引导构架。该引导构架34被设置成这样其可环包着对应工台上放置的电池32。引导构架34被固定地连接到导架24上。引导构架的作用在于防止电池32在沿伴载体装入方向V移动时向侧旁滑出。这样就能精确地定位电池32。
另外，可在装配工台12的引导构架34中形成一个容座34a，如果在装配工台12中设置了接触件36，则接触件36就被布置在所述容座34a中，其可与电池32上的电接触件相接触，从而能对电池32进行充电。此外，引导构架34被按照一定方式设置在装配工台上，以使得其可遮盖住位于装配工台12上的电池32的电接触件，从而，引导构架34具有降低电池32中出现意外短路风险的作用。
由于图1中所示的拆卸工台14与装配工台12具有基本上相同的设计，所以每个工台12、14都可被交替地用作装配工台和拆卸工台。因而，车辆可驶入到车辆接纳工台16中，因此，装配工台12可将电池32推入到车辆中，与此同时，车辆驶入时位于车辆上的电池可被沿伴载体装入方向V推出到拆卸工台14中。然后，此时处于工台14上的电池借助于容座34b中的接触件(图中未示出)进行再次充电，因而，驶入到车辆接纳工台16中的下一个车辆可从工台14接收一个新充电后的电池，而在新充电的电池被插入到车辆中时，设置在车辆上的电池则被沿与图1中箭头V方向相反的方向推出到工台12中。一旦这一过程完成，则就重新呈现为图1所示的状态。但是，在上面刚刚描述的更换伴载体的情况中，工台14作为装配工台，工台12作为拆卸工台。
图2表示了图1所示伴载体更换设备10的实施方式，图中的更换设备10具有一台车辆50，其被驶入到车辆接纳工台16中。与图1的视角相反，图2是从前方所作的视图。
从图中可看出，在双向箭头F所示的方向上，地梁22a和22b固定着示意性表示的堆垛机50的两个前轮52a和52b，因而使一个在车辆横向方向Q上穿过车辆50的切口54与装配工台12的电池32在装入方向V上对正。
图3是从后方视角对图2所示更换设备10所作的视图，但该视图是从拆卸工台14一侧进行观察的，表示了伴载体的更换过程。
随着活塞/汽缸单元28沿装入方向V将电池32(其在图3中无法再被看到)推入到堆垛机50的切口54中，在车辆50驶入车辆接纳工台16时位于车辆上的电池38被沿相同的方向V从车辆50中移出。将电池38从车辆50中拆出的运动另外还由拆卸工台14上活塞/汽缸单元28的活塞30辅助完成，所述活塞被联接到电池38的一个接合条40上，同样还向电池38施加一个作用在装入方向V上的力。为了能将工台既作为装配工台12使用，也能将其用作拆卸工台14，优选地是使用双向作用的活塞/汽缸单元28。电池32和38基本上具有相同的结构设计，因此，在图1和图2中都能看到电池32上的接合条40。
图4中的立体图表示了在图3所示电池更换过程结束后的车辆50。从图可看出，电池32被设置在一个切口54中，该切口沿车辆的横向Q穿过车辆50。如果车辆50位于车辆接纳工台16中，则车辆的横向Q平行于装入方向V。
电池32被按照非常简单的方式放置在车辆的地板56上，所述地板承受了电池32的重量。除了地板56之外，车体58从三个侧面(即前侧、顶侧、以及后侧)环包着切口54，使得电池32无法在这些方向上相对于车辆50移动。只有在车辆横向上的运动是可能的，但在图3所示的工作状态下，通过一个锁止设备(图中未示出)，这一运动在车辆50中也被固定了，原因在于，在图4所示的运送位置上，与一锁止部分实现了互锁连接。作为补充方案或替代方案，可以考虑在锁止部分与伴载体之间设置力配合连接关系或摩擦连接关系。
图5是车辆50的侧视图，该图表示的是不带有电池的车辆50。
从图可看出，由于弹簧在锁止位置上的预应力，锁止部分60从车辆的地板56伸出，在锁止位置上，锁止部分60接合到处于运送位置上的电池的凹陷中。但是，锁止设备或其锁止部分并非必须要被设置在车辆50的地板56上，本领域技术人员能自行决定将其设置在切口54任何需要的区域处。
另外，图中表示出了一个释放部分62，其被设置成靠近切口54的边缘，并绕一轴线枢转，该轴线在车辆的纵向L上延伸，当沿平行于插入电池的车辆横向Q的方向将一电池插入到该车辆的切口54中时，电池与锁止部分60相联接，以便于实现运动的传动，从而，释放部分62的枢转运动将使得锁止部分60从锁止位置回到解脱位置，由此使设置在车辆上的电池可平行于车辆的横向移动。
图6到图8表示了根据本发明的伴载体更换设备的第二实施方式。第二实施方式中与第一实施方式相同的部件将用同样的附图标记指代，但要增加数字100。为了更为详细地介绍这些部件，可参考对图1到图5所示第一实施方式的描述。还要指出这样的事实在图6到图8中，更换设备110的表示只是示意性的。
图6所示的伴载体更换设备110从装配工台112处、沿装入方向V′向车辆(在图6中未示出)供送一个已完全充好电的电池132。第二实施方式中的伴载体装入方向V′与第一实施方式中的装入方向V相反。当一个新充电的电池132被推入到车辆中的同时，在车辆驶入到更换工台110中时位于车辆上的电池被推入到拆卸工台114中。为了协助电池移动到拆卸工台114中，同样可在拆卸工台114上设置一活塞/汽缸单元128，图中用点划线表示了活塞130。
在图6中，装配工台112与拆卸工台114借助于一运输路线170连接起来。运输路线170具有输送装置—例如受驱的输送机辊子，借助于该输送装置，可将电池沿逆时针方向从拆卸工台114运输到装配工台112处。另外，运输路线170包括一充电设备172，其与一电压源174相连接。充电设备172具有滑动接触件(图中未示出)，在从拆卸工台114到装配工台112之间，其沿电池的整个运输路线与各个电池132、137等保持电接触。在经过了整个运输路线之后，充电设备172就利用其所具有的滑动接触件完成了对电池的充电。
电池从拆卸工台114向装配工台112的运动方式可以是连续的或计时的。
另外，可在运输路线170上设置一注水设备176和电解液循环设备178。在计时工作的情况下，位于这两个设备176、178前方的电池139可被充注软化水(更确切来讲，是由注水设备176充注)，且其电解液可被循环(确切来讲，是由电解液循环设备178完成)。本领域技术人员能认识到还可使用这样的注水设备和电解液循环设备，在电池继续运动的同时，这些设备可向电池供应软化水，并能循环其电解液。
图7是一个类似的立体图，表示了图6所示伴载体更换设备的第二实施方式，图中，该设备中具有一车辆150。为了更好地表示，图8表示出了更换设备110的俯视结构，在图8中，用新充电电池132替换已用过电池138的操作在每一情况下都是通过在伴载体装入方向V′上移动而完成的。由于已用电池138被新电池132从车辆150中推出，所以，新电池的装入过程与已用电池的拆卸过程是平行进行的，所以，能极大地缩短所需的时间，与此相关，能减少车辆的停工时间。
权利要求
1.一种伴载体更换设备(10；110)，其具有一装配工台(12；112)和一拆卸工台(14；114)，所述装配工台用于将至少一个第一伴载体(32；132)装配到一车辆(50；150)上，其中第一伴载体优选地是一能量存储体(32；132)，尤其优选地是电池(32；132)，而所述车辆尤其是指工业卡车(50；150)；所述拆卸工台用于将至少一个第二伴载体(38；138)从车辆(50；150)上拆卸下来，第二伴载体与第一伴载体(32；132)不同，第一伴载体(32；132)可基本上沿一伴载体装入方向(V；V′)从装配工台(12；112)供送到车辆(50；150)上，第二伴载体(38；138)可通过在伴载体装入方向(V；V′)上移动而被从车辆(50；150)上拆出，并能被供送到拆卸工台(14；114)处。
2.根据权利要求1所述的伴载体更换设备，其特征在于装配工台(12；112)和拆卸工台(14；114)被布置成在伴载体装入方向(V；V′)上相互离开一定的间距，且该间隔的尺寸被设计成使车辆(50；150)能被布置在装配工台(12；112)与拆卸工台(14；114)之间，优选地是车辆可驶入到两工台之间、并从两工台之间驶出。
3.根据权利要求2所述的伴载体更换设备，其特征在于伴载体装入方向(V；V′)相对于位于装配工台(12；112)与拆卸工台(14；114)之间的车辆(50；150)的纵向轴线(L)基本上是垂直延伸的，优选地是，伴载体装入方向还基本上平行于车辆的占地区域延伸。
4.根据上述权利要求之一所述的伴载体更换设备，其特征在于伴载体更换设备还具有一车辆接纳工台(16)，其被设置在装配工台(12)与拆卸工台(14)之间，且在该车辆接纳工台中，车辆(50)可被布置在预定的装入位置。
5.根据权利要求4所述的伴载体更换设备，其特征在于车辆接纳工台(16)具有至少一个止动装置(22a、22b)，该止动装置被布置成这样如果一个被设计为靠着止动装置(22a、22b)的车辆部分(52a、52b)靠着止动装置(22a、22b)，则车辆(50)位于装入位置。
6.根据上述权利要求之一所述的伴载体更换设备，其特征在于装配工台(12；112)具有一驱动装置(28、30；128、130)，其被用于驱动伴载体(32；132)，以便于在装入方向(V；V′)上移动伴载体。
7.根据上述权利要求之一所述的伴载体更换设备，其特征在于拆卸工台(14)具有一搬运装置(28、30)，该搬运装置被用来驱动伴载体(38)，以便于在装入方向(V)上移动伴载体。
8.根据上述权利要求之一所述的伴载体更换设备，其特征在于至少一种第一伴载体(32；132)与至少一种第二伴载体(38；138)具有基本相同的设计，且优选地是标准化的设计。
9.根据上述权利要求之一所述的伴载体更换设备，其特征在于在装配工台(112)与拆卸工台(114)之间设置一条运输路线(170)，所述运输路线被设计成用来在装配工台(112)与拆卸工台(114)之间运送伴载体(132、138、139)，尤其是将伴载体从拆卸工台(114)运输到装配工台(112)。
10.根据上述权利要求之一所述的伴载体更换设备，其特征在于运输路线(170)和/或装配工台(12；112)与拆卸工台(14；114)的至少其中之一被设计成根据设置在其上伴载体(139)的存储特性对之执行充电或填充，使其充储状态从较低充储状态变为较高充储状态。
11.根据上述权利要求之一所述的伴载体更换设备，其特征在于在运输路线(170)和/或装配工台(12；112)与拆卸工台(14；114)的至少其中之一上设置一个液体充注设备(176)，用于利用液体充注伴载体(139)。
12.根据上述权利要求之一所述的伴载体更换设备，其特征在于在运输路线(170)和/或装配工台(12；112)与拆卸工台(14；114)的至少其中之一上设置一充电设备(34a、172)，该充电设备用于对伴载体(32；138、139)执行充电。
13.根据上述权利要求之一所述的伴载体更换设备，其特征在于伴载体(32、38；132、138、139)是能量存储体。
14.根据权利要求13所述的伴载体更换设备，其特征在于能量存储体(32、38；132、138、139)被用来存储电能。
15.根据权利要求12到14之一所述的伴载体更换设备，其特征在于充电设备(34a、172)包括滑动接触件，其优选为滑动接触路线，其用于与伴载体(32；138、139)进行电接触。
16.根据权利要求12到14之一所述的伴载体更换设备，其可包含权利要求15的特征，其特征在于在运输路线(170)和/或装配工台(12；112)与拆卸工台(14；114)的至少之一上设置一电解液循环装置(178)。
17.根据权利要求11所述的伴载体更换设备，其可包含权利要求12或16至少之一的特征，其特征在于液体充注设备(176)是一注水设备(176)，其被设计成用水充注伴载体(139)。
18.一种车辆—尤其是工业卡车，其具有至少一个伴载体(32、38；132、138)，所述伴载体可被装配到处于运送位置的车辆上，以便于被所述车辆运送，且该伴载体可被从车辆上拆卸下来而离开运送位置，其特征在于伴载体(32、38；132、138)可沿一伴载体装入方向(V；V′)置于车辆(50；150)上的运送位置，并能沿与伴载体装入方向(V；V′)基本相同的方向从车辆(50；150)上拆卸下来。
19.根据权利要求18所述的车辆，其特征在于伴载体装入方向(V；V′)大体上平行于车辆的横向方向(Q)延伸。
20.根据权利要求18或19所述的车辆，其特征在于所述车辆具有一切口(54；154)，一伴载体(32；132)可从车辆的一侧插入到该切口中，且一伴载体(38；138)能在另一侧经该切口从车辆(50；150)中拆出。
21.根据权利要求20所述的车辆，其特征在于切口(54；154)穿过车辆(50；150)，且优选地是在车辆的横向方向(Q)上穿过。
22.根据权利要求18到21之一所述的车辆，其特征在于该车辆带有锁止设备(60、62)，其可将伴载体(32、38)保持在车辆(50)上，从而以可释放的方式锁止着伴载体。
23.根据权利要求22所述的车辆，其特征在于锁止设备(60、62)被设计成这样当另一个伴载体(32)沿装入方向(V)上接近时，其可对位于车辆(50)上的、被锁止的伴载体(38)执行解锁。
24.根据权利要求23所述的车辆，其特征在于锁止设备(60、62)包括一机械运动传递设备，其具有一释放部分(62)和一锁止部分(60)，锁止部分(60)可在一锁止位置与一解脱位置之间移动，其中的锁止位置将一伴载体(38)锁定在车辆上，解脱位置使伴载体(38)解脱锁定，从而可在伴载体装入方向(V)上移动，释放部分(62)被设计成可由一个在装入方向(V)上移动的伴载体(32)触动，并与锁止部分(60)相连接，从而，当释放部分(62)被触动时，所述锁止部分(60)可从锁止位置移动到解脱位置。
25.根据权利要求24所述的车辆，其特征在于锁止部分(60)被施加预应力到达锁止位置。
26.根据权利要求18到25之一所述的车辆，其特征在于伴载体(32、38；132、138)是一电能存储体，车辆(50；150)具有滑动接触机构，用于与能量存储体自动地进行接触。
27.一种用于更换车辆(50；150)上伴载体的方法，在该方法的情况中，将一第一伴载体(32；132)供送向车辆(50；150)上一运送位置的运动至少在部分上与将一第二伴载体(38；138)从运送位置上拆卸出来的运动是同时发生的。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于第一伴载体(32；132)被沿一伴载体装入方向(V；V′)供送向车辆(50；150)，在此过程中，在伴载体装入方向(V；V′)上移动已被设置在运送位置处的车辆(50；150)上的第二伴载体(38；138)，结果就是，将第二伴载体从运送位置上移走。
全文摘要
本发明公开了一种伴载体更换设备(10)，其具有一装配工台(12)和一拆卸工台(14)，装配工台用于将至少一个第一伴载体(32)装配到一车辆(50)上，其中第一伴载体优选地是一能量存储体(32)，尤其优选地是电池(32)，而所述车辆尤其是指工业卡车(50)；拆卸工台用于将至少一个第二伴载体(38)从车辆(50)上拆卸下来，第二伴载体与第一伴载体(32)是不同的，装配工台(12)将第一伴载体(32)基本上沿一伴载体装入方向(V)供送向车辆(50)，且第二伴载体(38)可通过在伴载体装入方向(V′)上移动而被从车辆(50)上拆出，并被供送到拆卸工台(14)处。
文档编号B60S5/06GK1721239SQ20051007814
公开日2006年1月18日 申请日期2005年6月17日 优先权日2004年6月18日
发明者R·伯格莱恩 申请人:容海因里希股份公司