用于锁定和解锁支撑结构上的货板的锁定组件的制作方法

本发明涉及货物运输，尤其是放置在货板上的载荷的运输的一般领域。这些载荷是例如，具有相同或不同轮廓的汽车。

更具体地讲，本发明涉及一种用于锁定支撑结构上限定装载空间的货板的组件或系统。这种锁定组件可有利地装备以下类型的公路车辆：货车、拖车、半拖车、铰接式车队、指定装载到半拖车或集装箱运输车或装运车上的集装箱。

这种锁定系统还可在仓库等内使用。

背景技术：

例如，根据US 4597712得知了一种用于装载和卸载半拖车的设备。该设备安装在装载空间的后端并包括铰接式臂，该铰接式臂用于在轮支撑件上横向地夹持车辆轴承并用于将组件移动到装载位置。通过在控制台上工作的操作者来控制各种操作和移动。

除了其复杂性之外，该设备还具有需要操作者连续控制的缺点。另外，操作者并非始终具有进行最佳装载或卸载或进行具有特殊限制的最佳运输或分布所必需的全部信息。因此，载荷(包括车辆)可被置于非最佳甚至危险的装载位置，并且将载荷锁定到其支撑结构上的过程是未执行或不充分的。这将导致在运输期间明显缺乏安全性，具体地讲，损害载荷的完整性。在验证载荷是否正确附接时，操作者将处于危险中。

US 55250261 A描述了一种用于储存和/或运输具有不规则形状的货物(诸如车辆)并使用其上放置这些车辆的货板的设备。在拖车内沿轨道纵向移动的起重机将货板从装载区域纵向且垂直地承载到所选择的前储存位置，并使货板在非垂直轴上旋转，从而使得货板从装载位置传递到运输位置。起重机包括可预先编程的自动控制，该自动控制可控制起重机的操作并选择位置和储存取向，以便优化拖车内空间的使用。设置在货板各端的可伸缩销允许货板以非永久性方式附接到拖车壁并在所需储存位置取向。为此，每个销均被设计成穿透分布在拖车壁内的接收器孔口之一。设置在每个孔后面的光源有助于在视觉上确保每个可伸缩销恰当地接合在接收器孔口内。

通过设计，包括使用起重器搬运货板这一事实，US 55250261A的设备并不允许将货板定位在拖车内空间的上部分内，尤其不会变为大大超过最大容许高度。通过使用设置在货板每个拐角处的单个销进行锁定，该系统限制针对分布在拖车壁内的接收器孔口提供的位置中货板的可能位置的数目。此外，尤其是在销不与预定接收器孔口接合的情况下，货板将不会恰当地受限并且将是危险源。类似地，除了麻烦、笨重、昂贵且不可靠外，每个销锁定的视觉检查装置可易于受阻或受损，并因此完全不能使用。这可能会影响锁定的可靠性。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是通过为支撑结构上的货板提供一种新的锁定组件或锁定系统来克服现有技术的缺点。

本发明的另一个目的是提出一种新的锁定组件或系统，所述新的锁定组件或系统确保货板可靠地锁定在支撑结构上。

本发明的另一个目的是提供一种新的锁定组件或系统，所述新的锁定组件或系统允许使用不需要通过电动、液压或气动能源直接供电的货板和支撑结构。

具体地讲，本发明的目的是借助于一种用于将货板固定在支撑结构上的预定位置中的锁定组件来实现的，该锁定组件包括用于启用和停用货板的锁定的激活装置，其特征在于该激活装置包括：

-可移动和可回缩且以滑动方式安装在货板的侧部构件内的螺柱，所述螺柱能够接合在设置于支撑结构中的外壳中，

-驱动构件，该驱动构件安装在所述货板的侧部构件中，以在对应于解锁的回缩位置和对应于锁定的侧部构件上的横向突出位置之间移动所述螺柱；以及

-可移动致动装置，该可移动致动装置适于布置在所述货板上或所述货板内的某一位置中，该可移动致动装置在该位置中与所述驱动构件机械地接合，以便控制所述螺柱的移动。

在根据本发明的锁定组件的一个实施例中，所述致动装置由两个夹持器承载并铰接在沿支撑结构移动的自动操纵器上，所述夹持器包括附接装置，用于沿其纵向侧部构件夹持货板并允许自动操纵器将货板移动、取向并放置到所述支撑结构上的预定装载位置中。

在根据本发明的锁定组件的一个实施例中，所述致动装置以突出方式布置在每个夹持器的下表面上，所述下表面在其附接过程中与侧部构件的上表面接触，并且所述侧部构件在其上表面上存在开口，用于收纳所述致动装置。

在根据本发明的锁定组件的一个实施例中，所述致动装置包括具有控制杆的液压缸式制动器，该控制杆的自由端被设计成与驱动构件配合。

在根据本发明的锁定组件的一个实施例中，所述螺柱被安装在块中，该块以滑动方式安装在锁定位置与解锁位置之间，反之亦然，即安装在解锁位置与锁定位置之间，并位于侧部构件的每个端部附近。

在根据本发明的锁定组件的一个实施例中，所述驱动构件包括带内螺纹移动轭，该带内螺纹移动轭在侧部构件内平移，并与穿过轭且在所述轭的每一侧上且沿着所述轭的移动方向延伸的连接杆的螺纹接合，从而将所述轭的平移转换为所述连接杆的旋转运动，在轭内形成锚定凹槽并且设计成接纳控制杆的自由端，所述轭在控制杆的作用下移动，所述连接杆的每个末端带有凸轮，该凸轮旋转地与所述连接杆成一体并动态连接到所述螺柱，以将所述连接杆的旋转运动转换为所述螺柱的平移。

在根据本发明的锁定组件的一个实施例中，每个凸轮均旋转地与连接杆成一体并铰接于块。

在根据本发明的锁定组件的另一个实施例中，所述驱动构件包括轭，该轭在侧面构件内平移并连接到从所述轭的每一侧沿所述轭移动方向延伸的至少一个控制主轴，从而所述轭的平移引起所述控制主轴平移，在所述轭内形成的锚定凹槽被设计成收纳控制杆的自由端，所述轭因此在所述控制杆的作用下移动，所述控制主轴的每个末端承载引导构件，该引导构件与所述控制主轴平移成一整体并动态连接到螺柱，以将所述引导构件的平移转换为所述螺柱沿垂直于所述平移方向的移动。

在根据本发明的锁定组件的一个实施例中，每个螺柱以滑动方式单独安装并预装载到借助于弹簧从块突出的位置中，以便当所述块朝向其从侧部构件横向突出的锁定位置移动时，并且当对应螺柱紧靠支撑结构时，压缩所述弹簧。

在根据本发明的锁定组件的一个实施例中，所述附接装置包括：

-从夹持器的下表面突出的中心销，该中心销被设计成与布置在侧部构件上表面上的中心孔接合，以及

-两个扭锁类卡扣锁，该卡扣锁位于所述中心销的任一侧上并借助于致动器和集成到夹持器中的主轴驱动，以便使所述卡扣锁从货板的释放取向旋转到锁定取向，反之亦然，即从锁定取向旋转到释放取向，所述卡扣锁被设计成接合于在侧部构件上表面上的附接开口中。

在根据本发明的锁定组件的一个实施例中，所述夹持器包括电感式传感器，当所述中心销完全接合在所述中心孔中时，该电感式传感器用于检测侧部构件上表面与所述夹持器下表面的接触情况。

在根据本发明的锁定组件的一个实施例中，所述附接装置在每个夹持器卡扣锁处包括载荷传感器，用于在所述夹持器开始提升货板时，验证处于锁定取向的每个卡扣锁是否正确附接到对应的侧部构件。

在根据本发明的锁定组件的一个实施例中，每个载荷传感器均包括与贝式垫圈系统相关联的模拟输出接近传感器，该载荷传感器的压缩(为由夹持器所提起载荷的函数)导致由贝式垫圈系统所支撑的目标与所述接近传感器之间发生相对位移，所述接近传感器的输出信号振幅取决于所提起的质量。

在本发明的一个实施例中，所述致动装置的布置和尺寸被设定成完全收纳在侧部构件内。

本发明的目的还在一种装载和储存系统的帮助下实现，该装载和储存系统配备有：用于储存装载或卸载的货板的支撑结构，以及具有用于将货板夹持、移动、取向和放置到支撑结构上预定位置中的夹持器的操纵器，所述装载和储存系统包括上述锁定组件。所述装载和储存系统包括上述锁定组件。

本发明的目的还在一种公路车辆或铁路车辆或集装箱的帮助下实现，该公路或铁路车辆或集装箱配备有：用于储存和运输装载或卸载的货板的支撑结构，以及具有用于将货板夹持、移动、取向和放置到支撑结构上预定位置中的夹持器的操纵器，所述车辆包括上述锁定组件。

根据本发明的锁定组件的一个优点在于其与装载和卸载操作相关联的高度自动化水平。

根据本发明的锁定组件的另一个优点在于考虑到与例如关于运输、载荷重量和锁定可靠性程度的限制有关的大量数据，以便针对运输此类载荷确保充分的锁定安全性。当一个或多个锁定点失效时，系统可生成自动警报。

根据本发明的锁定组件的另一个优点在于在装载和卸载操作期间节省大量时间。具体地讲，例如当装载汽车时，这些操作(包括与货板锁定和解锁相关的操作)的自动化允许操作者去装载另一辆车，而自动控制器继续将汽车自动布置在其装载位置内。在卸载操作期间观察到类似的时间节省。锁定和解锁在重叠的时间内自动进行，因此不会对车辆的装载和卸载的时限造成负面影响。

根据本发明的锁定组件的一个优点在于虽然具有高度自动化，但同时提供了高度可靠性和高度安全水平。

根据本发明的锁定组件的另一个优点在于其可适于所有类型的货板支撑载荷以及所有类型的公路或铁路车辆。

本发明的另一个优点在于对于锁定操作和解锁操作来说，支撑结构和货板不存在电动、液压或气动输入能。因此，在一方面简化了货板的设计和构造，并且在另一方面简化了支撑结构的设计和构造。

附图说明

通过阅读以下参考附图且通过非限制性实例给出的描述，本发明的其他特征和优点将变得更加清楚，其中：

-图1为根据本发明的可使用支撑货板来装载和卸载的车辆的一个实施例的透视图，该支撑货板可借助于锁定组件在支撑结构上锁定和解锁，

-图2为根据本发明的被设计成借助于锁定组件在支撑结构上锁定和解锁的空载货板的一个实施例的示意性俯视图，

-图3为根据本发明的设置在待夹持货板附近的夹持器的一个实施例的透视图，该夹持器包含构成锁定组件的一些元件，

-图4为图3所示货板夹持器的一个实施例的透视图，

-图5示出了图3的夹持器的纵向截面，

-图6根据局部俯视图示出了图3的夹持器的一个实施例，

-图7和图8示出了根据本发明的其中锁定组件分别呈解锁状态和锁定状态的附接到货板的夹持器的局部图和透视图，

-图9表示来自图4的放大细节A的横截面图，

-图10和图11示出了根据本发明的锁定组件的锁定螺柱的局部图和横截面图，该锁定螺柱整合到货板中且分别呈解锁状态和锁定状态，

-图12示出了根据本发明的锁定组件的锁定螺柱的局部图和横截面图，该锁定螺柱整合到其中其邻接支撑结构从而防止所述螺柱锁定的位置，

-图13根据透视图示出了根据本发明的锁定组件的另一个实施例，以及

-图14和图15根据局部横截面图分别示出了图13所示锁定组件的锁定状态和解锁状态。

具体实施方式

为在多于一个图中出现的结构和功能相同的元件分配了相同的数字或字母数字参考号。

图1示出了装载阶段，其中货板1在装载到车辆(例如，半拖车3)上的过程中支撑载荷2(在这种情况下，汽车)。

装载的货板1借助于电动操纵器5移动，该电动操纵器借助于两个夹持器6夹持货板1。操纵器5优选地包含两个侧臂5a，每个侧壁的末端具有夹持器6。因此，货板1经由夹持器6夹持或附接在其每一侧上，并且更具体地讲，夹持或附接在其每个纵向侧部构件11上。

承载操纵器5的载运车4在导轨3a上移动，该导轨沿着半拖车3内所界定的载货空间的任一侧并在所述任一侧上延伸。载运车4允许操纵器5以及因此货板1在载货空间内移动。

有利地，侧臂5a是可伸缩的并铰接在载运车4上，并且夹持器6进而铰接在所述侧臂5a的下端上。

操纵器5一方面允许货板1沿垂直方向和水平方向移动，并且另一方面借助于夹持器6改变货板1的取向。

值得注意的是，货板1的移动和取向借助于致动器(诸如本文未进一步详细描述的液压缸)来实现。还可使用电动致动器或气动致动器。

半拖车3有利地在其侧面上具有形成支撑结构7的侧壁，该支撑结构设置有外壳7b。为简单起见，图1中仅部分示出界定载货空间的支撑结构7。支撑结构7有利地在将半拖车3的基部9连接到纵向轨道3A的直立构件8之间延伸。

图2为货板1的一个示例性实施例的俯视图的示意图。例如，货板1特别适用于运输汽车。为此，货板1具有两个纵向端部区域10，这两个纵向端部区域旨在支撑车轮。纵向端部区域10借助于侧部构件11互连。

货板1还包括可移动且可回缩的螺柱12。螺柱12以滑动方式安装在货板1的侧部构件11内，并被设计成接合在设置于支撑结构7内的外壳7b中。

螺柱12被布置在侧部构件11的每个纵向端部附近，以便构成所述端部的锁定元件。有利的是，侧部构件11的每个末端区域均设置有三个螺柱12，这三个螺柱旨在在侧部构件11内对应于货板1的解锁的回缩位置与侧部构件11上对应于所述货板1的锁定的横向突出位置(此图中未示出)之间移动。

优选地，侧部构件11的每个末端区域处均具有三个螺柱12，但该数目可等于两个或多余三个。在侧部构件11的每个末端区域均具有若干个螺柱12具有若干优点。

首先，这多个螺柱12能够针对布置在支撑结构7内的给定数量的外壳7b更精细地定位每个货板1。因此，对于相同数量的外壳7b，具有若干螺柱12大大增加了每个货板1的潜在位置和取向。

其次，这多个螺柱12为组件提供更高的安全性，因为在侧部构件11的每一末端区域处提供若干螺柱12使得位于侧部构件每一末端处的这些螺柱12中的至少一者在锁定货板1时接合在外壳7b中的概率增大。具体地讲，例如在货板或支撑结构7变形的情况下，可能发生的是，对于给定的货板锁定位置，被设计用来接合在外壳7b中的螺柱12并不在外壳前方，但在本发明中，不同的螺柱12能够接合在外壳中。

图3以透视图示出了靠近货板1定位的用于夹持的夹持器6的实施例。

货板1有利地包括锁定组件的一些元件，用于将货板1固定在支撑结构7上。为此，每个侧部构件11均包括用于移动螺柱12的驱动构件。

根据本发明的锁定组件还包括可移动致动装置，其布置在货板1内或货板1上与驱动构件机械配合的位置中。所述致动装置用于控制螺柱12的移动。有利的是，所述致动装置由夹持器6承载。

夹持器6还包括用于沿侧部构件11夹持货板1的附接装置。因此，执行的附接使得电动和(如果必要的话)自动操纵器5将货板1移动、取向和放置到支撑结构7上的预定装载位置中。

因此，具体在图3、图4和图5中所示的夹持器6有利地承载所述致动装置。所述致动装置至少部分地被布置成从夹持器6的下表面13突出。

下表面13旨在在附接夹持器6与所述侧部构件11的过程中接触侧部构件11的上表面14。为此，上表面14优选地存在开口15，当货板1紧固到夹持器6时，该开口用于收纳所述致动装置。因此，所述致动装置至少部分地在侧部构件11内延伸。

在本发明的一个优选实施例中，有利的是，所述致动装置被完全收纳到每个侧部构件11的开口15中，如在图7和图8中可见。这一特征物使得夹持器6和货板1之间的距离减小，尤其能够使货板1定位在较高位置中，同时使在此操作过程中半拖车3上方所需空间大小为最小。

类似地，所述致动装置被完全收纳在每个侧部构件11内这一事实使其能够将其扭矩直接施加到驱动构件，从而在无需中间机械连接的情况下移动螺柱12，进而为组件提供更强的可靠性和功能。

所述致动装置优选地包括电致动器16或液压缸或气动式致动器。致动器16具有杆17，其自由端17a被设计成与驱动构件配合。

所述附接装置通过图5和图6进行更详细的描述。

图5表示示出附接装置的夹持器6的剖视图。这些部件也以其相对于图6中的侧部构件11的相对位置示出。

所述附接装置包括从夹持器6的下表面13突出的中心销18。这种中心销18被设计成在附接货板1与夹持器6的过程中，与在侧部构件11的上表面14上形成的中心孔19接合。

所述附接装置还包括位于中心销18的任一侧上的两个扭锁20。

所述附接装置还包括容纳在夹持器6内的附接致动器21。液压缸式附接致动器21具有连接到主轴23的杆22。主轴23与扭锁20以一定方式互连，以便在杆22的作用下使扭锁从货板1的释放位置旋转到货板1的锁定位置，反之亦然，即从锁定位置旋转到释放位置。

扭锁20旨在与在侧部构件11的上表面14上形成的附接开口24接合。

扭锁20的形状被选择成与附接开口24的形状以一定方式互补，以便在所述扭锁20处于锁定取向时将侧部构件11固定到夹持器6。相反，当扭锁20处于其释放取向时，所述扭锁20和附接开口24的互补形状使得夹持器6从侧部构件11松开。

有利的是，夹持器6包括电感式传感器25，当中心销18完全接合在中心孔19中时，该电感式传感器用于检测侧部构件11的上表面14与夹持器6的下表面13的接触情况。

在根据本发明的锁定组件的一个优选实施例中，所述紧固装置在每个扭锁20处还包括载荷传感器26。所述载荷传感器26用于在由箭头20a所示的夹持器6开始提升货板1时确定是否正确地附接。因此，当扭锁20处于其锁定位置时，载荷传感器26可检测到侧部构件11正确地附接到所述扭锁20。

每个载荷传感器26均有利地与接近传感器26a一起实施。具有模拟输出的接近传感器26a与贝式垫圈系统27相关联，该接近传感器的压缩(为由夹持器6所提起载荷的函数)导致由贝式垫圈系统所支撑的目标28与所述接近检测器26a之间发生相对位移。因此，所述接近传感器的输出信号振幅取决于所提起的质量。目标28的移动例如由图9中的箭头28a示意性地示出。

使用载荷传感器26(被称为智能件)能够例如确定所提起的质量、计算所提起载荷的重心、计算运输的总载荷、计算运输载荷的重心和轴重。因此，操作者可验证未超出最大轴重。

为此，电子和计算机装置有利地与载荷传感器26相关联。由载荷传感器26传递的各种信息以及由此与其相关的计算可被有利地存储在“黑匣子”中，以便后续检查。

根据本发明的锁定组件的驱动构件在图3、图7和图8中更具体地示出。

所述驱动构件包括可平移地安装在侧部构件11内的移动轭30。轭30被设计成在纵向构件11内滑动。

轭30优选地具有锚定凹槽30a，用于收纳致动器16的杆17的自由端17a。

所述驱动构件还包括穿过带内螺纹轭30的螺纹连接杆31。因此，连接杆31具有与轭30的内螺纹以一定方式接合的螺纹，以便将轭30的平移转换为所述连接杆31的旋转运动。连接杆31优选地由与侧部构件11成一整体的至少一个轴承32保持，并且设置有轴衬或滚柱轴承。

连接杆31在每一末端处均具有动态地连接到螺柱12的凸轮33，用于将所述连接杆31的旋转移动转换为所述螺柱12的平移。

例如在图10、图11和图12中更详细地示出，螺柱12有利地安装在块35内，该块以滑动方式安装在侧部构件11内。因此，块35在侧部构件11内在锁定位置和解锁位置之间横向滑动，反之亦然，即在解锁位置和锁定位置之间横向滑动。

货板1包括位于货板1的四个纵向末端处的块35。包括例如三个螺柱12的每个块35优选地以滑动方式安装在滑动室36内，具体地讲，设置在侧部构件11内。

旋转地与连接杆31成一整体并铰接于块35的每个凸轮33从而控制所述块35的横向移动。

在图10中，块35借助于凸轮33保持在解锁位置。在此解锁位置，块35的内部支座37抵靠在侧部构件11的内表面11a。

螺柱12借助于弹簧38以滑动方式单独安装并预装载在从块35突出的位置中。弹簧38使得螺柱12在对应于块35的内部支座39上周边边缘12a的支撑体的位置中保持从块35突出。当所述螺柱12处于其接合在支撑结构7的外壳7b中的锁定状态或位置时，如例如图11所示，螺柱12和块35之间的这种相对位置被保持。

例如，螺柱12在其自由端具有安全凸缘12b。安全凸缘12b的位置优选地从螺柱12的自由端以一定方式朝下，使得在所述螺柱12接合在外壳7b内时，该安全凸缘任选地紧靠支撑结构7的固定部分7c。这可防止螺柱12从外壳7b任意脱离，这种脱离最终可由锁定组件失效引起。从而更加牢固地将货板1固定在支撑结构7上。然后，沿图11中箭头D示意性示出的方向适当略微提起货板1，以便在将螺柱12移动至解锁位置之前释放安全凸缘12b。

图12部分地示出了螺柱12在紧靠支撑结构7的固定部分7c的位置中的剖视图。这种情况可防止螺柱12与外壳7b接合，而导致弹簧39压缩。

因此，当块35移动到侧部构件11外部的锁定位置时，螺柱12之一相对于给定外壳7b的任何最终不正确定位不会阻止这种移动。将螺柱12单独安装在块35内使得其他螺柱12在对应外壳7b中接合。

在图12中，箭头P示意性地示出了凸轮33的枢转运动引导块35朝向其锁定位置。箭头F示意性地示出了几乎完全回缩到块35中的弹簧38施加到螺柱12上的力。

因此，这种情况不会阻止货板在支撑结构7上的固定和锁定。对于货板1的锁定，每个块35只有一个螺柱12接合在外壳7b中即足够。

有利的是，与每个螺柱12相关联的位置传感器能够检测紧靠障碍物但不参与锁定货板1的螺柱12的数量，并对其计数。接着便可检测例如被困住并因此不参与所述锁定的螺柱12的数量。此外，在工作阶段期间，可连续监测无效螺柱12的数量。因此可生成有关维护的信息。

可任选地控制自动移动到另一货板1锁定位置。

在图13、图14和图15中所示的实施例中，可在侧部构件11内平移的轭30连接到从每侧沿所述轭30行进方向延伸的至少控制主轴40。然后，轭30的平移平行驱动控制主轴40。

在轭30内形成的锚定凹槽30a被设计成收纳控制杆17的自由端17a。因此，轭30在控制杆17的作用下移动。

控制主轴40在其每一末端处具有引导构件41，该引导构件与控制主轴40平移成一整体并动态地连接到螺柱12，以便将引导构件41的平移转换为所述螺柱12垂直于所述平移的移动。

引导构件41包括可分别在块35上方和下方滑动的上板和下引导板。每一导板均设置有倾斜狭槽42，销43在该狭槽内滑动突出每个块35上方和下方。倾斜狭槽42优选地在一端或两端处具有略微弯曲的形状，以标记销43行进端的位置并将块35保持在合适位置。

引导构件41在侧部构件11内的滑动使得能够相对于所述侧部构件11平移块35。因此，块35在例如图14所示的锁定位置和例如图15所示的解锁位置之间横向滑动，反之亦然，即在解锁位置和锁定位置之间横向滑动。块35和螺柱12的移动对应于图10至图12中详细描述的移动，从而实现货板1锁定到壁7和从其上解锁。

电子和计算机装置有利地集成到根据本发明的锁定组件中，以便有助于其组成元件的移动和操作。这些电子和计算机装置尤其包括管理来自电感式传感器和接近传感器的信号的能力。

因此，根据本发明的锁定组件具有非常高的操作安全性，因为锁定螺柱12的任何可疑定位均会被(如果必要的话，自动地)检测和校正。

很明显，本说明书并不限于明确描述的例子，而是包括其他实施例和/或具体实施方式。因此，在不超出本发明的范围的前提下，所述的技术特征可被等同的技术特征替换，并且所述的操作或具体实施步骤可被等同步骤替换。