RU2849660C2 - Устройство манипулирования с изменяемой площадью опоры для манипулирования контейнерами - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам. Устройство с изменяемой площадью опоры (101) для манипулирования контейнерами (105) содержит первую стойку (155), выполненную с возможностью соединения с седельно-сцепным устройством (130) тягача (110), вторую стойку (175), с которой свободно соединено первое свободно вращающееся опорное колесо (180), третью стойку (200), с которой свободно соединено второе свободно вращающееся опорное колесо (205), подъемное устройство (240, 245, 250, 255, 260, 265, 270, 275, 280, 285) для подъема контейнера (105) и соединительное устройство (220, 230, 235), которое соединяет вторую стойку (175) и третью стойку (200) с первой стойкой (155) и выполнено с возможностью перемещения по меньшей мере одной из трех стоек относительно другой из трех стоек между первым положением и вторым положением. Площадь опоры в плане устройства в указанном втором положении меньше изменяемой площади опоры в плане устройства в указанном первом положении. Достигается усовершенствование конструкции устройства и уменьшение нагрузки на опору. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству для манипулирования контейнерами (ISO) с изменяемой площадью опоры, т.е. выполненному с возможностью размещения в рабочей конфигурации, в которой оно позволяет поднимать и опускать контейнеры, например, на тележку автопоезда и с нее, и в конфигурации хранения/транспортировки, в которой контейнеры не могут быть подняты или опущены. В частности, площадь опоры устройства в конфигурации хранения/транспортировки меньше, чем площадь опоры в рабочей конфигурации, так что устройство можно перевозить на тележке стандартного автопоезда и по обычным дорогам, открытым для общественного пользования.

Уровень техники

Известны устройства для манипулирования контейнерами, способные изменять площадь опоры, определяемую как совокупность максимальной высоты, ширины и длины устройства, для перехода от рабочей конфигурации, в которой они могут поднимать/опускать и транспортировать по земле контейнер, обычно один или максимум два контейнера, к конфигурации хранения или транспортировки, в которой площадь опоры устройства уменьшается по сравнению с рабочей конфигурацией, так что его можно, например, перевозить на шасси стандартного автопоезда, передвигающегося по городским дорогам.

Такие устройства обычно содержат раму с изменяемой площадью опоры, например, содержащую телескопические вертикальные боковые элементы и/или стойки, при этом рама с изменяемой площадью опоры упирается в грунт посредством по меньшей мере трех, предпочтительно четырех колес, по меньшей мере одно, предпочтительно два, из которых являются ведущими колесами, чтобы иметь возможность перемещать раму и вместе с ней контейнер, которая с помощью подъемного устройства была соединена с контейнером.

Таким образом, устройство оснащено двигателем, обеспечивающим необходимое усилие на ведущие колеса для перемещения устройства, и кабиной, позволяющей оператору управлять устройством. Двигатель может представлять собой гидравлический двигатель, который приводится в действие текучей средой, подаваемой под давлением насосом, соединенным с рамой с изменяемой площадью опоры.

Как можно догадаться, двигатель и кабина имеют значительную площадь опоры, что не согласуется с необходимостью свести к минимуму занимаемую устройством площадь в конфигурации хранения/транспортировки. Как можно также догадаться, такие компоненты усложняют и удлиняют сроки проектирования/строительства, а также составляют значительную весовую нагрузку.

Задачей настоящего изобретения является решение вышеупомянутых проблем устройств предшествующего уровня техники.

Такая задача решается признаками изобретения, указанными в независимом пункте формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения описаны предпочтительные и/или особенно предпочтительные аспекты изобретения.

Раскрытие изобретения

В частности, изобретение делает доступным устройство манипулирования с изменяемой площадью опоры для манипулирования контейнерами, содержащее:

- первую стойку, выполненную с возможностью соединения с седельно-сцепным устройством тягача,

- вторую стойку, с которой свободно соединено первое свободно вращающееся опорное колесо,

- третью стойку, с которой свободно соединено второе свободно вращающееся опорное колесо,

- подъемное устройство для подъема контейнера,

- соединительное устройство, которое соединяет вторую стойку и третью стойку с первой стойкой и выполнено с возможностью перемещения по меньшей мере одной из трех стоек относительно другой из трех стоек между первым положением и вторым положением, при этом площадь опоры в плане устройства в указанном втором положении меньше, чем площадь опоры в плане устройства в указанном первом положении.

Благодаря этому решению стало доступно устройство манипулирования с изменяемой площадью опоры для манипулирования контейнерами, которое является более компактным, легким, легко транспортируемым и экономичным, с одинаковой производительностью по сравнению с устройствами предшествующего уровня техники. В частности, такие преимущества обеспечиваются тем фактом, что устройству не нужны ведущие колеса для манипулирования контейнерами, поскольку оно может использовать ведущие колеса тягача, оснащенного седельно-сцепным устройством (или любым другим эквивалентным соединительным элементом), для соединения с которым приспособлена первая стойка, например, связанная в свободном режиме. Соответственно, поскольку для него не требуются ведущие колеса, оно не нуждается в двигателях, как правило, гидравлических/олеодинамических, используемых в устройствах предшествующего уровня техники для вращения опорных колес, а также в средствах для управления и ориентации ведущих колес и для привода устройства, поскольку такие средства также уже включены в тягач. Как также изложено ниже, устройство может содержать насос, приводимый в действие электродвигателем или эндотермическим двигателем, для создания текучей среды под давлением, позволяющей активировать соединительное устройство, которое, поскольку оно не должно обеспечивать достаточное усилие для приведения в действие ведущих колес, может быть меньше, чем устройства предшествующего уровня техники, и, следовательно, менее громоздким. Кроме того, не исключено, что устройство может не иметь встроенного насоса для приведения в действие соединительного устройства и может быть соединено с внешним по отношению к устройству насосом, что делает его еще более легким и компактным. Устройство также можно перевозить на тележке стандартного автопоезда по дорогам общего пользования, так как после приведения в транспортное положение его конфигурация не выступает за пределы тележки автопоезда.

Согласно одному из аспектов изобретения, предназначенному для повышения компактности системы в конфигурации транспортировки при сохранении высокой функциональности в рабочей конфигурации, соединительное устройство может быть выполнено с возможностью перемещения третьей стойки между первым положением, при этом расстояние третьей стойки от первой стойки максимально, и вторым положением, при этом расстояние между третьей стойкой и первой стойкой минимально, а третья стойка находится на расстоянии от первой стойки, которое меньше, чем расстояние второй стойки от первой стойки.

Согласно другому аспекту изобретения, соединительное устройство может содержать:

- первую поперечину, снабженную первым концом, жестко прикрепленным к первой стойке, и вторым концом, с которым шарнирно соединена вторая стойка относительно вертикальной оси вращения,

- вторую поперечину, снабженную первым концом, жестко прикрепленным ко второй стойке, и вторым концом, жестко прикрепленным к третьей стойке,

- привод, выполненный с возможностью перемещения третьей стойки при вращении относительно указанной оси вращения.

Еще один аспект изобретения предусматривает, что привод может быть линейным приводом, снабженным первым концом, шарнирно соединенным с одним из участков между первой стойкой и первой поперечиной, и противоположным вторым концом, шарнирно соединенным с одним из участков между третьей стойкой и второй поперечиной.

Еще один аспект изобретения предусматривает, что третья стойка и вторая стойка могут быть телескопического типа.

Таким образом, возможно, при той же площади опоры в рабочей конфигурации, уменьшить площадь опоры в конфигурации транспортировки.

Другой аспект изобретения, согласно которому первая стойка и первая поперечина могут быть телескопического типа, может способствовать улучшению этого преимущества.

Кроме того, эта особенность позволяет поднимать стойку в точку, где первая поперечина и вторая поперечина находятся над тягачом, что позволяет поставить устройство перед тягачом для лучшей маневренности, и в то же время позволяет погрузить устройство на тележку.

Согласно одному из аспектов изобретения, подъемное устройство может быть снабжено первым участком, соединенным со второй стойкой, и вторым участком, соединенным с третьей стойкой.

Согласно дополнительному аспекту изобретения, первый участок и второй участок подъемного устройства могут содержать:

- пару рычагов, из которых первый и второй рычаги шарнирно соединены с соответствующей стойкой относительно соответствующей вертикальной оси шарнира и развиваются вдоль соответствующих продольных направлений, поперечных к соответствующей оси шарнира,

- первый захватный орган контейнера, соединенный с первым тросом, по меньшей мере частично намотанным на первое колесо, шарнирно соединенное с первым рычагом и приводимое в действие с помощью первого привода,

- второй захватный орган контейнера, соединенный со вторым тросом, по меньшей мере частично намотанным на второе колесо, шарнирно соединенное с первым рычагом и приводимое в действие с помощью второго привода.

Первая распорная планка и вторая распорная планка съемно соединены с соответствующими рачагами, обращенными друг к другу так, чтобы предотвратить вращение указанных рычагов относительно осей шарниров.

Таким образом, можно легко расположить устройство в рабочей конфигурации и обеспечить жесткость системы без увеличения ее габаритов, в частности, когда она находится в конфигурации транспортировки.

В альтернативном варианте выполнения, который не проиллюстрирован и менее предпочтителен, для удержания рычагов в фиксированном положении путем предотвращения их вращения относительно соответствующих осей шарнира может быть предусмотрена система блокировки, выполненная с возможностью воздействия непосредственно на сам шарнир.

Согласно другому аспекту изобретения, устройство может содержать насос, приводимый в действие двигателем и функционально связанный с соединительным устройством для перемещения первой стойки между первым и вторым положением, при этом насос и двигатель соединены с одной из трех стоек или соединительным устройством.

Изобретение также позволяет создать систему для манипулирования контейнерами, содержащую тягач, оснащенный седельно-сцепным устройством, и устройство согласно п. 1, при этом первая стойка разъемно соединена с седельно-сцепным устройством тягача.

Краткое описание чертежей

Дополнительные характеристики и преимущества изобретения станут понятны из прочтения следующего описания, приведенного в качестве неограничивающего примера, с помощью фигур, проиллюстрированных в сопровождающих таблицах.

Фиг. 1 представляет собой схематический вид в плане системы манипулирования контейнерами согласно изобретению, содержащей устройство для манипулирования контейнерами согласно изобретению, проиллюстрированное на этапе манипулирования контейнером на земле.

Фиг. 2 представляет собой схематический вид сбоку системы Фиг. 1.

Фиг. 3 представляет собой схематический вид сбоку системы манипулирования контейнерами, показанной на предыдущих фигурах, проиллюстрированной на этапе захвата или разгрузки контейнера относительно тележки автопоезда.

Фиг. 4 представляет собой схематический вид сбоку устройства манипулирования контейнерами предыдущих фигур, проиллюстрированного в конфигурации транспортировки при транспортировке на тележке автопоезда.

Фиг. 5 представляет собой схематический вид в плане того, что проиллюстрировано на Фиг. 4.

Фиг. 6 представляет собой схематический вид в плане, иллюстрирующий этап перехода устройства из рабочей конфигурации в конфигурацию транспортировки.

Фиг. 7 представляет собой вид в плане тягача системы предыдущих фигур.

Фиг. 8 представляет собой схематический вид в плане альтернативного варианта выполнения устройства предыдущих фигур, в котором вторая поперечина является телескопической.

Фиг. 9 представляет собой схематический вид в плане системы предыдущих фигур, в которой тягач расположен сбоку от устройства и контейнера.

Лучший вариант изобретения

В частности, ссылаясь на такие фигуры, система для манипулирования контейнерами 105 ("контейнеры ISO"), в частности, типа, способного автономно перемещаться по дорогам и шоссе, открытым для общественного пользования, глобально обозначена цифрой 100. В проиллюстрированных вариантах выполнения система 100 предназначена для манипулирования одним контейнером, однако при соответствующих изменениях размеров системы, вполне доступных специалисту в данной области техники, концепция изобретения, лежащая в основе системы, может быть приспособлена для транспортировки двух контейнеров, уложенных вертикально друг на друга.

Контейнер 105, которым может манипулировать система, предпочтительно представляет собой контейнер ISO (снабженный соединительными элементами, например, в виде штифтов и/или пазов), выполненный с возможностью захвата системой 100, например, с помощью крюков.

Система 100 содержит тягач 110, т.е. самоходное транспортное средство, пригодное для наземной транспортировки, которое содержит шасси 115, к которому присоединена по меньшей мере одна пара ведущих и рулевых колес 120 или одна пара ведущих колес и одна пара рулевых колес (и, возможно, в общем, также по меньшей мере одна пара свободно вращающихся колес 125).

Проиллюстрированный тягач представляет собой автопоезд, т.е. самоходное транспортное средство, приспособленное для транспортировки тележек, стоящих на земле, посредством свободно вращающихся колес, однако не исключено, что тягач может быть и другим самоходным транспортным средством, например, вилочным погрузчиком.

Задано, что тележка определяется как рама, имеющая плоскую верхнюю поверхность для поддержки груза, например, контейнера, и с которой связано множество опорных колес, все из которых являются свободно вращающимися колесами. На практике для перемещения тележки требуется тягач.

Тягач 110 содержит двигатель (не показан) для создания силы, необходимой ведущим колесам для перемещения тягача, и трансмиссию (в случае, когда двигатель является эндотермическим) для передачи энергии двигателя ведущим колесам.

Тягач 110 дополнительно содержит систему рулевого управления (не показана) для управления рулевыми колесами или рулевыми и ведущими колесами, а также кабину, приспособленную для размещения оператора тягача и органов управления для управления указанными системами тягача.

Тягач 110 содержит седельно-сцепное устройство 130 (международное название), связанное с рамой тягача и выполненное с возможностью разъемного соединения с буксируемой тележкой, которое снизу поддерживает участок указанной тележки.

В частности, седельно-сцепное устройство 130 содержит пластину, снабженную, по существу, плоской верхней поверхностью 135 (которую обычно смазывают для уменьшения трения с участком тележки, размещенным на ней сверху), в которой выполнено углубление 140, выполненное с возможностью вставки штифта тележки.

Седельно-сцепное устройство содержит блокирующий механизм, выполненный с возможностью выборочного удержания и освобождения штифта (тележки), вставленного в углубление.

Кабина расположена в передней части тягача, а седельно-сцепное устройство 130 расположено в задней части тягача.

Система 100 дополнительно содержит устройство манипулирования с изменяемой площадью опоры 101 (далее сокращенно - устройство 101) для манипулирования контейнерами 105. В частности, манипулирование, выполняемое устройством, включает подъем, опускание и удержание контейнера в подвешенном состоянии над землей. Подсоединив устройство к тягачу 110, как станет понятно в дальнейшем, можно манипулировать контейнером, перемещая его горизонтально в пространстве, в то время как устройство удерживает контейнер в подвешенном состоянии в воздухе.

Устройство 101 представляет собой устройство с изменяемой площадью опоры, поскольку оно способно изменять свою площадь опоры между рабочей (или функциональной) конфигурацией, в которой можно поднимать/опускать и удерживать в поднятом состоянии контейнер (или пару контейнеров), и конфигурацией хранения или транспортировки, в которой максимальная общая площадь опоры устройства 101 уменьшается по сравнению с рабочей конфигурацией.

Задано, что изменяемая площадь опоры означает возможность изменения хотя бы одного из ее размеров в пространстве между высотой, шириной и длиной. Ширина и длина перпендикулярны друг другу и лежат в горизонтальной плоскости, а высота измеряется вертикально. Дополнительно, в данном обсуждении ширина будет использоваться со ссылкой на направление измерения, перпендикулярное прямому направлению движения тягача, в состоянии, когда устройство 101 соединено с тягачом и выровнено с ним (как видно на фигурах), а длина - со ссылкой на направление измерения, параллельное прямому направлению движения тягача и перпендикулярное длине.

Максимальную общую площадь опоры можно рассматривать как объем наименьшего параллелепипеда, который полностью содержит устройство 101.

Устройство 101 содержит раму с изменяемой площадью опоры, также определяемую как "с изменяемой геометрией", выполненную с возможностью разъемного соединения с тягачом 110, а именно с седельно-сцепным устройством 130 тягача для перемещения с его помощью.

В проиллюстрированном варианте выполнения рама способна изменять свою площадь опоры во всех трех указанных направлениях (высота, ширина и длина). Однако не исключено, что в непроиллюстрированном и менее предпочтительном варианте выполнения рама способна изменять свою площадь опоры только в направлении ширины или в направлении ширины и длины, но не по высоте.

Изменение площади опоры рамы позволяет устройству 101 работать между рабочей конфигурацией, в которой оно способно манипулировать контейнером, т.е. поднимать, опускать и удерживать его в подвешенном состоянии, и конфигурацией транспортировки или хранения, в которой устройство 101 приспособлено для перевозки на тележке автопоезда, т.е. на тележке, соединенной с тягачом. В конфигурации транспортировки устройство 101 не предназначено для манипулирования контейнером.

В рабочей конфигурации площадь опоры рамы (и устройства 101) максимальна, в то время как в конфигурации транспортировки или хранения она минимальна.

Указанная рама с изменяемой площадью опоры содержит первую стойку 155, которая является вертикальной, т.е. развивается в основном в продольном направлении вдоль вертикальной оси, и приспособлена для разъемного соединения с тягачом. В частности, устройство 101 соединено с тягачом только через первую стойку.

Первая стойка 155 приспособлена для того, чтобы быть связанной, т.е. является связанной, свободно с седельно-сцепным устройством 130 тягача, так что первая стойка может вращаться относительно тягача относительно вертикальной оси вращения R1. Альтернативно, стойка может содержать жестко фиксируемый нижний участок, т.е. жестко фиксируемый без остаточных степеней свободы, на седельно-сцепном устройстве 130, а остальная часть первой стойки соединена с возможностью вращения с указанным нижним участком относительно вертикальной оси вращения R1.

Для соединения с седельно-сцепным устройством первая стойка содержит сцепное устройство, расположенное на нижнем конце 156 первой стойки.

Такое соединительное устройство может быть, например, известно специалистам в данной области техники для крепления тележки к седельно-сцепному устройству тягача и может содержать штифт (не показан), выполненный с возможностью вставки в углубление 140 седельно-сцепного устройства 130. Очевидно, нельзя исключать, что в качестве альтернативы седельно-сцепному устройству тягач может содержать систему для ad hoc соединения первой стойки. В таком случае тягач может, например, содержать вертикальный штифт, на который посажен нижний участок первой стойки, так, чтобы реализовать ротоидальную парус вертикальной осью вращения R1.

В проиллюстрированном варианте выполнения первая стойка выполнена телескопической и с возможностью изменения ее продольного удлинения вдоль вертикального направления.

Таким образом, первая стойка содержит нижнюю секцию 160, которая содержит нижний участок первой стойки, и верхнюю секцию 165, которая выполнена с возможностью перемещения относительно нижней секции в вертикальном направлении, например, посредством линейного привода 170.

Рама с изменяемой площадью опоры содержит вторую стойку 175 (вертикальную, т.е. развивающуюся в продольном направлении вдоль вертикальной оси), с которой свободно соединено первое свободно вращающееся опорное колесо 180. На практике вторая стойка опирается на основание (только) посредством первого свободно вращающегося колеса, которое соединено с нижним концом второй стойки.

Первое свободно вращающееся колесо 180 соединено с возможностью вращения со второй стойкой 175, по меньшей мере, относительно горизонтальной оси вращения. Не исключено, что первое свободно вращающееся колесо 180 может быть свободно соединено с возможностью вращения со второй стойкой 175 также относительно вертикальной оси вращения, например, соосной с продольной осью стойки.

Первое свободно вращающееся колесо 180 может быть, по меньшей мере частично, вертикально выровнено со второй стойкой. Предпочтительно, вторая стойка полностью перекрывает в плане первое свободно вращающееся колесо.

В проиллюстрированном варианте выполнения для дополнительного уменьшения площади опоры вторая стойка содержит полость 185, внутри которой, по меньшей мере частично, содержится первое свободно вращающееся колесо 180.

Например, вторая стойка может также содержать привод, выполненный с возможностью избирательного выдвижения первого свободно вращающегося колеса из полости (так, чтобы выступала по меньшей мере одна треть колеса) и втягивания его в полость (так, чтобы из полости выступало менее одной четверти колеса), что позволяет еще больше уменьшить площадь опоры и в то же время позволяет преодолевать препятствия, когда колесо выдвигается.

Не исключено, что вторая стойка может содержать более одного опорного колеса, свободно шарнирно соединенного со второй стойкой.

В проиллюстрированном варианте выполнения вторая стойка выполнена телескопической и с возможностью изменения ее продольного удлинения вдоль вертикального направления. В частности, вторая стойка может содержать нижнюю секцию 190, с которой непосредственно соединено первое свободно вращающееся колесо 180 описанным выше способом, и верхнюю секцию 195, выполненную с возможностью перемещения относительно нижней секции вдоль вертикальной оси. Например, приведение в действие второй секции может осуществляться с помощью линейного привода 196, показанного на фигурах.

Вторая стойка 175 отличается и разнесена на ненулевое расстояние от первой стойки.

Рама с изменяемой площадью опоры также содержит третью стойку 200 (вертикальную, т.е. развивающуюся в продольном направлении вдоль вертикальной оси), с которой свободно соединено второе свободно вращающееся опорное колесо 205. На практике третья стойка опирается на основание (только) посредством второго свободно вращающегося колеса, которое соединено с нижним концом третьей стойки.

Второе свободно вращающееся колесо 205 соединено с возможностью вращения с третьей стойкой 200, по меньшей мере, относительно горизонтальной оси вращения. Не исключено, что второе свободно вращающееся колесо 205 может быть свободно соединено с возможностью вращения с третьей стойкой 200 также относительно вертикальной оси вращения, например, соосной с продольной осью стойки.

Второе свободно вращающееся колесо 205 может быть, по меньшей мере частично, вертикально выровнено с третьей стойкой. Предпочтительно, третья стойка полностью перекрывает в плане второе свободно вращающееся колесо.

В проиллюстрированном варианте выполнения для дополнительного уменьшения площади опоры третья стойка содержит полость 210, внутри которой, по меньшей мере частично, содержится второе свободно вращающееся колесо 205.

Например, третья стойка может также содержать привод, выполненный с возможностью выдвижения второго свободно вращающегося колеса из полости (так, чтобы выступала по меньшей мере одна треть колеса) и втягивания его в полость (так, чтобы из полости выступало менее одной четверти колеса), что позволяет еще больше уменьшить площадь опоры и в то же время позволяет преодолевать препятствия, когда колесо выдвигается.

Не исключено, что третья стойка может содержать более одного опорного колеса, свободно шарнирно соединенного с третьей стойкой.

В проиллюстрированном варианте выполнения третья стойка выполнена телескопической и с возможностью изменения ее продольного удлинения вдоль вертикального направления. В частности, третья стойка может содержать нижнюю секцию 200а, с которой непосредственно соединено второе свободно вращающееся колесо 205 описанным выше способом, и верхнюю секцию 200b, выполненную с возможностью перемещения относительно нижней секции вдоль вертикальной оси. Например, приведение в действие второй секции может осуществляться с помощью линейного привода 215, показанного на фигурах.

Третья стойка 200 отличается и разнесена на ненулевое расстояние как от первой стойки 155, так и от второй стойки 175.

Предпочтительно, чтобы рама с изменяемой площадью опоры не содержала никаких других опорных стоек, кроме первой, второй и третьей. Другими словами, вес устройства 101 и любого связанного с ним контейнера распределяется по основанию, проходя только через первую стойку, вторую стойку и третью стойку.

Дополнительно, во время использования устройство 101 касается основания только через первое свободно вращающееся колесо, второе свободно вращающееся колесо и тягач, когда устройство 101 соединено с тягачом (альтернативно, устройство 101 может кратковременно опираться на подставку и/или опорную ногу с изменяемым выдвижением).

Рама с изменяемой площадью опоры содержит соединительное устройство, соединяющее вторую стойку 175 и третью стойку 200 с первой стойкой 155 и выполненное, например, с помощью приводов и тяг и/или шарниров, с возможностью перемещения по меньшей мере одной из трех стоек относительно другой из трех стоек между первым положением (в котором устройство 101 имеет заданную площадь опоры в плане), например, где площадь опоры в плане устройства 101, т.е. рамы с изменяемой площадью опоры, максимальна, и вторым положением, где площадь опоры в плане устройства 101, т.е. рамы с изменяемой площадью опоры, в указанном втором положении меньше, чем площадь опоры в плане устройства 101 в указанном первом положении.

Следует отметить, что площадь опоры в плане - это ширина и длина рамы с точки зрения плана. Альтернативно под этой площадью опоры в плане можно понимать площадь треугольника, лежащего в горизонтальной плоскости, вершины которого расположены в соответствующих стойках.

Первое положение соединительного устройства - это положение, которое должно быть принято для достижения рабочей конфигурации устройства 101, в которой оно позволяет транспортировать контейнер, а второе положение должно быть принято для достижения конфигурации транспортировки устройства 101.

В первом положении контейнер, который необходимо поднять или опустить, или который удерживают в поднятом состоянии устройством 101, размещают (непосредственно) между первой стойкой, второй стойкой и третьей стойкой.

Направление, в котором для измерения ширины устройства 101, также может быть определено как направление горизонтального расстояния между второй стойкой 175 и третьей стойкой 200, когда соединительное устройство находится в первом положении.

В проиллюстрированном варианте выполнения соединительное устройство выполнено с возможностью перемещения третьей стойки 200 (относительно второй стойки 175 и первой стойки 155) между первым положением, в котором расстояние (горизонтальное и минимальное) третьей стойки 200 от первой стойки 155 максимально, и вторым положением, в котором расстояние (горизонтальное и минимальное) между третьей стойкой и первой стойкой минимально, а третья стойка находится на меньшем расстоянии от первой стойки, чем расстояние второй стойки от первой стойки.

Например, в таком втором положении третью стойку размещают между первой и второй стойками.

При переходе из одного положения в другое перемещается только третья стойка относительно двух, которые всегда остаются на заданном расстоянии друг от друга.

На практике соединительное устройство выполнено с возможностью приближать третью стойку и первую стойку друг к другу и отдалять их друг от друга, например, путем приведения по меньшей мере одной из них во вращение относительно вертикальной оси вращения.

В первом положении расстояние третьей стойки от первой примерно равно расстоянию второй стойки от первой, т.е. расстояние третьей стойки от первой составляет от + до - 20% от расстояния второй стойки от первой. В проиллюстрированном варианте выполнения в первом положении расстояние третьей стойки от первой стойки равно расстоянию второй стойки от первой стойки.

Дополнительно, в первом положении вторая стойка и третья стойка выровнены вдоль направления, перпендикулярного вертикальной осевой плоскости устройства 101, проходящей первую стойку (указанную осевую плоскость можно обнаружить, когда соединительное устройство находится в первом положении). Эта осевая плоскость также делит контейнер на две части, когда устройство 101 манипулирует им.

В предпочтительном варианте выполнения соединительного устройства, проиллюстрированного на фигурах, соединительное устройство содержит первую поперечину 220, например, с прямым ходом, которая снабжена первым концом 220а, жестко прикрепленным (без остаточных степеней свободы) к первой стойке 155, то есть к верхнему участку (верхней секции) первой стойки 155, и противоположным вторым концом 220b, с которым вторая стойка 175, то есть с верхним участком (верхней секции) второй стойки 175, шарнирно соединена относительно вертикальной оси вращения R2.

Например, первая поперечина расположена горизонтально.

Первая поперечина 220 предпочтительно является телескопической, чтобы иметь возможность изменять горизонтальное расстояние между ее первым концом 220а и вторым концом 220b. Это позволяет изменять горизонтальное расстояние между первой стойкой 155 и второй стойкой 175 и тем самым улучшать компактность рамы с изменяемой площадью опоры.

Таким образом, первая поперечина может содержать первую секцию, включающую первый конец 220а, и вторую секцию, включающую второй конец 220b, которая выполнена с возможностью перемещения относительно первой секции вдоль прямой оси с помощью линейного привода 225.

Первая поперечина содержит только указанные концы и непосредственно соединена только с первой стойкой и второй стойкой.

В указанном проиллюстрированном варианте выполнения соединительное устройство также содержит вторую поперечину 230, имеющую первый конец 230а, жестко прикрепленный (без остаточных степеней свободы) ко второй стойке 175, то есть к верхнему участку (верхней секции) второй стойки 175, и противоположный второй конец 230b, жестко прикрепленный (без остаточных степеней свободы) к третьей стойке 200, то есть к верхнему участку (верхней секции) третьей стойки 200.

Вторая поперечина содержит только указанные концы и непосредственно соединена только с третьей стойкой и второй стойкой.

Например, вторая поперечина расположена горизонтально.

В варианте выполнения, проиллюстрированном на Фиг. 1-7, вторая поперечина предпочтительно является нерастяжимой.

Однако в варианте выполнения устройства, проиллюстрированном на Фиг. 8, вторая поперечина является телескопической, так что горизонтальное расстояние между ее первым концом и вторым концом может изменяться. В таком случае, как проиллюстрировано на Фиг. 8, вторая поперечина также содержит линейный привод 231, выполненный с возможностью изменения указанного горизонтального расстояния между вышеупомянутыми первым и вторым концами.

Первая и вторая поперечины расположены на такой вертикальной высоте, что они полностью находятся над манипулируемым контейнером, не мешая ему.

Соединительное устройство дополнительно содержит привод 235, выполненный с возможностью приведения третьей стойки во вращение относительно оси вращения R2 и относительно первой поперечины, то есть перемещения второй поперечины 230, к которой жестко прикреплена третья стойка, относительно оси вращения R2 и относительно первой поперечины.

Вращение третьей стойки относительно оси вращения R2 с помощью привода 235 позволяет соединительному устройству работать между первым и вторым положениями соединительного устройства.

Указанное вращение третьей стойки относительно оси вращения R2 в сочетании с вращением первой стойки вокруг ее оси вращения R1 дополнительно позволяет расположить тягач 110 сбоку по отношению к устройству 101 и, следовательно, рядом с контейнером 105, как проиллюстрировано на Фиг. 9.

Таким образом, систему можно использовать для подъема и манипулирования грузами, длина которых превышает длину контейнера ISO, например, даже превышает длину самой системы, если расположить вторую поперечину перпендикулярно продольной оси груза, а тягач разместить в плане рядом с грузом, заставляя его двигаться вперед или назад по траектории, параллельной продольной оси груза.

Например, привод 235 представляет собой линейный привод, снабженный первым концом 235а, шарнирно соединенным с одним из участков между первой стойкой 155 и первой поперечиной 220, и противоположным вторым концом 235b, шарнирно соединенным с одном из участков между третьей стойкой 200 и второй поперечиной 230.

Привод содержит первый участок, снабженный первым концом, и второй участок, снабженный вторым концом и подвижный относительно первого участка вдоль прямой оси. Такая прямая ось предпочтительно лежит на горизонтальной оси.

В частности, в варианте выполнения, проиллюстрированном на Фиг. 1, первый конец 235а шарнирно соединен с первой поперечиной, а второй конец 235b шарнирно соединен со второй поперечиной.

Привод предпочтительно олеопневматического типа.

Например, первая и вторая поперечины могут быть прямыми.

Во втором положении первая и вторая поперечины имеют продольные оси, обращенные друг к другу, а во втором положении первая и вторая поперечины имеют продольные оси, по существу, параллельные друг другу.

В альтернативном, менее предпочтительном варианте выполнения соединительного устройства третья стойка может быть непосредственно соединена телескопической поперечиной с первой стойкой, а вторая стойка может быть соединена жесткой поперечиной, не изменяемой по длине, с первой стойкой.

Рама с изменяемой площадью опоры является жесткой, т.е. не деформируется при нормальных рабочих нагрузках. Другими словами, стойки и поперечины рамы с изменяемой площадью опоры являются жесткими.

С рамой с изменяемой площадью опоры соединено подъемное устройство для подъема контейнера (относительно земли, т.е. относительно вертикальной высоты колес), т.е. выполненное с возможностью подъема, удержания контейнера в поднятом и опущенном состоянии.

Указанное подъемное устройство снабжено первым участком (непосредственно), соединенным со второй стойкой, и вторым участком (непосредственно), соединенным с третьей стойкой.

Каждый из указанных участков снабжен соединительным устройством или нижней опорой контейнера, выполненной с возможностью работы, по меньшей мере, в вертикальном направлении для подъема, удержания в поднятом состоянии и опускания контейнера.

В проиллюстрированном варианте выполнения как первый, так и второй участок подъемного устройства содержит пару рычагов, при этом первый рычаг 240 и второй рычаг 245 шарнирно соединены с соответствующей стойкой, предпочтительно свободно, относительно соответствующей вертикальной оси шарнира (разной для двух рычагов) и развиваются вдоль соответствующих продольных направлений, поперечных соответствующей оси шарнира, например, горизонтально в направлении от соответствующей стойки.

Каждый участок подъемного устройства содержит первый захватный орган 250, т.е. первый соединительный орган контейнера и первое приводное устройство указанного первого захватного органа, выполненное с возможностью его вертикального перемещения.

В проиллюстрированном варианте выполнения первое приводное устройство содержит первый трос 255, по меньшей мере частично намотанный на первое (свободно вращающееся) колесо 260, шарнирно соединенное с первым рычагом 240 и приводимое в действие с помощью первого привода 265, например, линейного, с которым связан первый трос и первый захватный орган.

Первый захватный орган может представлять собой, например, крюк.

Каждый участок подъемного устройства также содержит второй захватный орган 270, т.е. второй соединительный орган контейнера и второе приводное устройство указанного второго захватного органа, выполненное с возможностью его вертикального перемещения.

В проиллюстрированном варианте выполнения второе приводное устройство содержит второй трос 275, по меньшей мере частично намотанный на второе (свободно вращающееся) колесо 280, шарнирно соединенное со вторым рычагом 245 и приводимое в действие с помощью второго привода 285, например, линейного, с которым связан второй трос и второй захватный орган.

Не исключено, что в альтернативном варианте выполнения приводные устройства могут содержать линейные приводы, снабженные одним концом, связанным (например, жестко или шарнирно) с соответствующим рычагом, и противоположным концом, с которым соединен (например, жестко или шарнирно) соответствующий захватный орган. В таком варианте выполнения захватный орган может представлять собой вилку, используемую в вилочных погрузчиках, или крюк.

В непроиллюстрированном варианте выполнения подъемное устройство может содержать по меньшей мере две пары вилок, при этом одна пара жестко соединена с верхней секцией второй стойки, а другая пара жестко соединена с верхней секцией третьей стойки. Таким образом, с помощью телескопических стоек можно поднимать контейнер, подталкивая его снизу, после установки вилок под контейнер.

Проиллюстрированное подъемное устройство содержит первую распорную планку 290 и вторую распорную планку 295 выполнены с возможностью съемного соединения с соответствующими обращенными друг к другу рычагами подъемного устройства так, чтобы предотвратить вращение указанных рычагов относительно осей шарниров.

В частности, первая распорная планка имеет первый конец, соединенный с первым рычагом первого участка подъемного устройства, и противоположный второй конец, соединенный со вторым рычагом второго участка подъемного устройства, и размещенный непосредственно между ними.

Распорные планки являются жесткими, т.е. не деформируются при нормальных рабочих нагрузках, которым они подвергаются. В частности, эти планки работают на растяжение и сжатие только под действием сил, приложенных к ним рычагами, между которыми они размещены.

Подъемное устройство может содержать, помимо первой и второй распорных планок, третью распорную планку 300 и четвертую распорную планку 305, которые продолжаются от одной из стоек между второй и третьей стойками по направлению к рычагам участка подъемного устройства, связанного с противоположной стойкой.

Устройство 101 может содержать насос (не показан), приводимый в действие двигателем (не показан) и функционально соединенный с соединительным устройством для перемещения первой стойки между первым и вторым положением, т.е. для подачи питания на привод соединительного устройства.

Как можно догадаться, такой насос может использоваться и для питания других приводов, которые могут присутствовать, когда определенные элементы являются телескопическими, например, стойки.

Эти насосы и двигатель меньше по размеру, чем устройства предшествующего уровня техники, поскольку им необходимо питать только приводы рамы с изменяемой геометрией и не требуется также приводить в движение колеса для перемещения рамы.

Указанный насос и указанный двигатель соединены с одной из трех стоек или с соединительным устройством.

Рабочая конфигурация устройства 101, т.е. рамы с изменяемой площадью опоры, возникает, когда соединительное устройство находится в первом положении, а все телескопические стойки находятся в одном из своих положений максимального продольного выдвижения.

В проиллюстрированном варианте выполнения рабочая конфигурация возникает, когда соединительное устройство находится в первом положении, все телескопические стойки находятся в положении максимального продольного выдвижения, свободно вращающиеся колеса выступают по меньшей мере на одну треть из полости, а распорные планки размещены между рычагами подъемного устройства.

Рабочая конфигурация совпадает с первым положением соединительного устройства только в менее предпочтительном варианте выполнения, в котором стойки не являются телескопическими, колеса не находятся в полостях, выполненных в стойках, и являются подвижными относительно этих полостей, а подъемное устройство содержит вилки, которые могут вертикально перемещаться вдоль стоек, вместо шарнирных рычагов.

Конфигурация транспортировки устройства 101, т.е. рама с изменяемой площадью опоры, возникает, когда соединительное устройство находится в его втором положении, а все телескопические стойки находятся в одном из своих положений минимального продольного выдвижения.

В проиллюстрированном варианте выполнения конфигурация транспортировки возникает, когда соединительное устройство находится во втором положении, все телескопические стойки находятся в положении минимального продольного выдвижения, свободно вращающиеся колеса выступают меньшей, чем на четверть из полости, при этом первая поперечина находится в положении минимального продольного выдвижения, а распорные планки не размещены между рычагами подъемного устройства.

Рабочая конфигурация совпадает со вторым положением соединительного устройства только в менее предпочтительном варианте выполнения, в котором стойки не являются телескопическими, первая поперечина не является телескопической, колеса не находятся в полостях, выполненных в стойках, и являются подвижными относительно этих полостей, а подъемное устройство содержит вилки, которые могут вертикально перемещаться вдоль стоек.

Проиллюстрированное устройство 101 может быть соединено с любым тягачом, например, автопоездом, если он снабжен седельно-сцепным устройством. Альтернативно можно предположить использование специального тягача, снабженного седельно-сцепным устройством (или, альтернативно, устройством для крепления устройства, содержащим штифт или круглое седло, которые позволяют разъемно соединять устройство 101 со специальным тягачом, образуя ротоидальную пару с вертикальной осью вращения с первой стойкой устройства 101. Например, таким тягачом может быть адаптированный вилочный погрузчик или другое самоходное промышленное транспортное средство.

Для облегчения погрузки устройства на тележку для его транспортировки, когда устройство находится в конфигурации транспортировки, система может содержать подставку 211, имеющую пару горизонтальных телескопических верхних поперечин, которые расположены рядом и параллельно друг другу и выполнены с возможностью выдвижения и втягивания при работе соединительного устройства между первым и вторым положением путем неполной поддержки первой и второй поперечин и следования за ними в движении, ведущем к переходу между вторым и первым положением.

Работа системы, согласно изобретению, осуществляется следующим образом.

Устройство 101 транспортируют в конфигурации транспортировки, расположенным на тележке, которую тянет тягач, который доставляет его туда, где оно должно быть использовано для манипулирования контейнерами (см. Фиг. 4 и 5).

По достижении пункта назначения устройство 101 переводят из конфигурации транспортировки в рабочую конфигурацию, поддерживая его во время этого перехода, например, помещая на специальные подставки, такие как, например, подставка 211, или с помощью вилочного погрузчика, или поднимая его с помощью крана.

Прежде всего, при переходе из конфигурации транспортировки в рабочую конфигурацию, привод соединительного устройства, который приводит вторую поперечину 230 во вращение относительно вертикальной оси вращения R2, приводят в действие, чтобы перевести ее из второго положения в первое положение. После этого первая стойка 155 уже может быть соединена с седельно-сцепным устройством 130 тягача.

Если стойки телескопические, как проиллюстрировано, то стойки и, возможно, первая поперечина выдвигаются.

Также в проиллюстрированном случае, когда подъемное устройство содержит рычаги 240, 245, из положения, видимого в плане на Фиг. 5, они должны быть повернуты относительно соответствующих осей шарниров таким образом, чтобы в каждой паре рычагов они оба выступали в диаметрально противоположных направлениях от соответствующей стойки, с которой они шарнирно соединены. Эти направления, по существу, параллельны направлению движения системы вперед, когда устройство 101 соединено с тягачом, то есть параллельны срединной плоскости устройства 101, когда оно находится в первом положении. Дополнительно, после установки рычагов, их фиксируют на месте с помощью закрепленных на них распорных планок 290, 295, 300, 305.

Когда устройство 101 находится в рабочей конфигурации и соединено с тягачом, устройство 101 перемещают тягачом к контейнеру, который необходимо поднять, устанавливая его таким образом, чтобы контейнер находился между первой стойкой, второй стойкой и третьей стойкой.

В проиллюстрированном варианте выполнения изобретения контейнер также размещен в плане между рычагами первого участка подъемного устройства и рычагами второго участка подъемного устройства.

В этот момент контейнер захватывают захватными органами подъемного устройства и поднимают так, чтобы он не касался земли или тележки, на которой расположен контейнер.

Пока устройство 101 удерживает контейнер в поднятом состоянии, тягач перемещает устройство 101 к месту, где контейнер должен быть разгружен, т.е. опущен. Например, благодаря первой телескопической стойке первая поперечина может быть расположена на большей высоте, чем участок верхней части тягача, так что тягач может быть ориентирован таким образом, чтобы вторая и третья стойки, а значит и подъемное устройство, находились перед кабиной (как проиллюстрировано на Фиг. 3).

После того как устройство 101 завершит свою работу, его можно вернуть из конфигурации транспортировки, для хранения на рабочем месте или переместить в другое место (рабочее или место хранения).

В случае проиллюстрированного устройства 101 первый этап заключается в удалении распорных планок, после чего, или если устройство 101 не является проиллюстрированным устройством, привод соединительного устройства приводят в действие, чтобы переместить его из первого положения во второе положение.

Если стойки и первая поперечина телескопические, как в проиллюстрированном случае, их также переводят в положение минимального продольного выдвижения.

Рычаги должны быть повернуты относительно соответствующих осей шарниров, как проиллюстрировано на Фиг. 6, т.е. так, чтобы они были выровнены по два (таким образом, в пределах одной пары рычагов) относительно направления, поперечного направлению, проходящему от второй стойки к первой стойке, когда соединительное устройство находится во втором положении.

Поскольку в этой конфигурации рычаги могут свободно двигаться, рекомендуется прикрепить их к остальной части рамы с изменяемой площадью опоры с помощью тросов.

Задуманное таким образом изобретение допускает несколько модификаций и вариаций, все из которых входят в объем концепции изобретения.

Более того, все детали могут быть заменены другими технически эквивалентными элементами.

На практике используемые материалы, а также условные формы и размеры могут быть любыми в соответствии с требованиями, не выходя при этом за рамки объема защиты следующей формулы изобретения.

Claims (22)

1. Устройство с изменяемой площадью опоры (101) для манипулирования контейнерами (105), содержащее:

- первую стойку (155), выполненную с возможностью соединения с седельно-сцепным устройством (130) тягача (110),

- вторую стойку (175), с которой свободно соединено первое свободно вращающееся опорное колесо (180),

- третью стойку (200), с которой свободно соединено второе свободно вращающееся опорное колесо (205),

- подъемное устройство (240, 245, 250, 255, 260, 265, 270, 275, 280, 285) для подъема контейнера (105),

- соединительное устройство (220, 230, 235), которое соединяет вторую стойку (175) и третью стойку (200) с первой стойкой (155) и выполнено с возможностью перемещения по меньшей мере одной из трех стоек относительно другой из трех стоек между первым положением и вторым положением, при этом площадь опоры в плане устройства в указанном втором положении меньше, чем площадь опоры в плане устройства в указанном первом положении,

причем соединительное устройство (220, 230, 235) выполнено с возможностью перемещения третьей стойки (200) между первым положением, в котором расстояние третьей стойки (200) от первой стойки (155) максимально, и вторым положением, в котором расстояние между третьей стойкой (200) и первой стойкой (155) минимально, и третья стойка (200) находится на расстоянии от первой стойки (155), которое меньше, чем расстояние второй стойки (175) от первой стойки (155).

2. Устройство (101) по п. 1, в котором соединительное устройство содержит:

- первую поперечину (220), снабженную первым концом (220a), жестко прикрепленным к первой стойке (155), и вторым концом (220b), с которым шарнирно соединена вторая стойка (175) относительно вертикальной оси вращения (R2),

- вторую поперечину (230), снабженную первым концом (230a), жестко прикрепленным ко второй стойке (175), и вторым концом (230b), жестко прикрепленным к третьей стойке (200),

- привод (235), выполненный с возможностью перемещения третьей стойки (200) при вращении относительно указанной вертикальной оси вращения (R2).

3. Устройство (101) по п. 1, в котором привод (235) представляет собой линейный привод, снабженный первым концом (235a), шарнирно соединенным с одним из участков между первой стойкой (155) и первой поперечиной (220), и противоположным вторым концом (235b), шарнирно соединенным с одним из участков между третьей стойкой (200) и второй поперечиной (230).

4. Устройство (101) по п. 1, в котором третья стойка (200) и вторая стойка (175) выполнены телескопическими.

5. Устройство (101) по п. 1, в котором первая стойка (155) и первая поперечина (220) выполнены телескопическими.

6. Устройство (101) по п. 1, в котором подъемное устройство снабжено первым участком, соединенным со второй стойкой (175), и вторым участком, соединенным с третьей стойкой (200).

7. Устройство (101) по п. 6, в котором как первый участок, так и второй участок подъемного устройства, каждый, содержит:

- пару рычагов, из которых первый рычаг (240) и второй рычаг (245) шарнирно соединены с соответствующей стойкой относительно соответствующей вертикальной оси шарнира и развиваются вдоль соответствующих продольных направлений, поперечных к соответствующей оси шарнира,

- первый захватный орган (250) контейнера, соединенный с первым тросом (255), по меньшей мере частично намотанным на первое колесо (260), шарнирно соединенное с первым рычагом (240) и приводимое в действие с помощью первого привода (265),

- второй захватный орган контейнера (270), соединенный со вторым тросом (275), по меньшей мере частично намотанным на второе колесо (280), шарнирно соединенное с первым рычагом (245) и приводимое в действие с помощью второго привода (285).

8. Устройство (101) по п. 7, содержащее первую распорную планку (290) и вторую распорную планку (295), выполненные с возможностью съемного соединения с соответствующими обращенными друг к другу рычагами (240, 245) так, чтобы предотвратить вращение указанных рычагов относительно осей шарниров.

9. Устройство (101) по п. 1, содержащее насос, приводимый в действие двигателем и функционально связанный с соединительным устройством для перемещения первой стойки (155) между первым и вторым положением, при этом насос и двигатель соединены с по меньшей мере одной из первой (155), второй (175) или третьей стойкой (200) или соединительным устройством.

10. Система (100) для манипулирования контейнерами (105), содержащая тягач (110), снабженный седельно-сцепным устройством (130), и устройство по п. 1, в котором первая стойка (155) разъемно соединена с седельно-сцепным устройством (130) тягача (110).