CN113165565B - 用于装载具有钩子的运输集装箱的甩挂运输车用的装载臂装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装卸运输车(1)用的装载臂组件(8)，该装载臂组件具有主臂(9)、辅助臂(11)和抓钩(16)，其中，所述装载臂组件(8)构造成用于卸载和装载具有钩子(7)的运输集装箱(6)，枢转臂部分(14)设置在辅助臂(11)上以能够借助于铰接件(15)进行枢转，抓钩(16)设置成能够在枢转臂部分(14)上进行枢转。装载臂组件(8)的改进之处在于，处于运输位置的所述枢转臂部分(14)接合在辅助臂(11)的间隙(18)中。

Description

用于装载具有钩子的运输集装箱的甩挂运输车用的装载臂 装置

技术领域

本发明涉及一种装卸运输车用的装载臂组件。

背景技术

装卸运输车(load-handling vehicle)是指被视为运输特定集装箱的运载工具的卡车。这种装卸运输车也被称为滚装翻斗车(roll-on/roll-off dump truck)或钩吊滚装车(hook-lift roll-on/roll-off truck)。能够由具有装载臂组件的装卸运输车接收的滚装式集装箱有很多种。

有一些滚装式集装箱具有向上倾斜的钩子。为了将这种运输集装箱(如滚装平台)装载到装卸运输车上，装载臂组件具有相应的抓钩，可以借助于该抓钩抓住运输集装箱的钩子，从而将运输集装箱牵引到装卸运输车上。

EP 0 107 326 A1和EP 0 107 892 A1分别公开了一种具有装载组件的装卸运输车。该装载组件具有主臂，其中主臂设置成能够在车辆底盘上枢转。在主臂上设置辅助臂。在辅助臂的自由端设置枢转臂部分。枢转臂部分通过其一端以铰接的方式连接至辅助臂，且通过其另一端以铰接的方式连接至抓钩。在此，活塞气缸单元将辅助臂连接到枢转臂部分，其中活塞气缸单元偏心地接合在枢转臂部分上。而且，另一活塞气缸单元偏心地接合在枢转臂部分上，所述另一活塞气缸单元在枢转臂部分和抓钩之间延伸。处于运输位置的辅助臂基本垂直地伸出，枢转臂部分延伸成与车辆的卡车底盘水平，当在装卸运输车的纵向方向上观察时抓钩则悬挂在辅助臂后面。因此，在装卸运输车的纵向方向上需要额外的安装空间。

而且，有的装载臂组件可以接收所谓的ISO集装箱。ISO标准668构成了所述ISO集装箱的相应标准。所述ISO集装箱没有相应的钩子，而是被从角部抓取。为此，相应地构造的装载臂组件具有至少两个角部抓具，其中角部抓具可以从角部抓取ISO集装箱。

现在为了能够使用一种装卸运输车装载两种类型的滚装式集装箱，即带钩的和ISO集装箱形式的滚装式集装箱，在现有技术中已知有利用适配器的方案。

GB 2 298 856 A公开了一种具有装载组件的装卸运输车。该装载臂组件具有主臂，其中主臂设置成能够在车辆底盘上进行枢转。接着，构造成肘状的辅助臂以铰接臂的形式通过铰接接头设置在主臂上。在铰接臂的自由端配置一个抓钩。现在可以将具有四个角部抓具的适配器连接到铰接臂的肘形区域，由此可以装载和卸载ISO集装箱。在不使用适配器时，可以将其卸载到驾驶室后面的装卸运输车上。该设计实施例的缺点在于，如果必须装载不同的滚装式集装箱，则每次必须将适配器再次连接到铰接臂上或者从铰接臂上卸下。

还已经表明，并不总是能够通过四个角部抓具来抓取ISO集装箱。例如，这种装卸运输车也用于防御应用，其中ISO集装箱或具有钩子的运输集装箱并不总是立在平坦的坚实地面上，有时也立在崎岖不平的地形上。这时就存在以下问题：ISO集装箱可能陷入柔软的地面中，所以ISO集装箱的下方角部即使可以够得着，够起来也会很费力。

在这样的用途中还存在以下问题：装卸运输车的操作者在下车时可能暴露于危险之中。因此，并非总是能够使用适配器。

EP 0 634 304 A1中公开了一种用于装载ISO集装箱的具有装载臂组件的装卸运输车。该装载臂组件被构造成一个推钩(thrust hook)。装载臂组件具有主臂，该主臂可枢转地固定到车辆底盘上，其中，以推钩臂(thrust hook arm)的形式构造成肘状的辅助臂设置成能够在主臂上伸缩。主臂是可伸缩的。推臂(thrust arm)构造成在主臂的自由端与主臂正交，其中，推臂同样构造为伸缩臂。在推臂的端部设置横梁，在横梁的端部设置角部抓具。在此，角部抓具进而设置成能够在横梁上伸缩。现在，为了装载ISO集装箱，首先要对装卸运输车进行定位，最好是使其与集装箱对齐。然后，可以通过使主臂枢转和伸缩、通过使推臂伸缩和通过使具有抓具的横梁伸缩，确定角部抓具相对于集装箱的上方角部的位置。现在不再需要抓住ISO集装箱的下方角部，只需抓住ISO集装箱的上方角部即可，后者更容易够着。已经表明，即使是该设计实施例也没有以最佳方式配置。当ISO集装箱立在软地面上并部分陷入其中时，例如，集装箱以围绕其纵向轴线相对于装卸运输车倾斜的方式立着时，或者装卸运输车的位置不能与集装箱精确对准时，装载ISO集装箱可能仍然很费力。

发明内容

因此，本发明的目的在于，对通用的装载臂组件以及具有这种装载臂组件的相应的装卸运输车进行改进。

现在通过具有独立专利权利要求1的特征的装载臂组件来实现所述本发明的目的。根据本发明，处于运输位置的枢转臂接合在辅助臂的间隙中。这样做的优点是，当沿装卸运输车的纵向方向观察时，在运输位置仅需要非常小的安装空间。装卸运输车纵向方向上的安装空间被优化了。处于运输位置的主臂基本上在装卸运输车的纵向方向上延伸，而辅助臂向上伸出。由于辅助臂具有间隙，枢转臂可在该间隙中枢转，因此具有这样的优点：辅助臂的轴向区域可用于辅助臂以及枢转臂部分。处于运输位置的枢转臂部分以向上伸出的方式延伸，且在装卸运输车的纵向方向上与辅助臂重叠超过60％，特别是超过80％。可以想到的是，抓钩至少部分地接合在间隙中，且可选地，在装卸运输车的轴向方向上部分地伸出到间隙以外。所述装载臂组件特别适合较短的运输车辆，如20英尺的集装箱和相应的滚装式集装箱。

优选地，辅助臂具有两个第一支腿，其中，第一支腿界定间隙，枢转臂部分设置成铰接在第一支腿上，且在处于运输位置时可以在第一支腿之间延伸。由此，实现了一种从机械上说能够承受载荷的节省空间的结构。两个第一支腿可以具有其上设置有枢转臂部分的轴。

优选地，抓钩借助于另一个铰接件设置成能够在枢转臂部分上旋转。这使得能够可靠地抓住运输集装箱的钩子。优选地，活塞气缸单元接合在抓钩和枢转臂部分上，该活塞气缸单元优选地可以以液压或气动方式致动。

为了实现角部抓具和/或抓钩的最佳定位能力，主臂被构造成可伸缩的，且优选地，辅助臂同样被构造成可伸缩的，其中，辅助臂具有第一伸缩臂部分和第二伸缩臂部分，第一伸缩臂部分以固定角度设置在主臂上，第二伸缩臂部分能够相对于第一伸缩臂部分可伸缩地移动，枢转臂部分设置成铰接在第二伸缩臂部分上。第二伸缩臂部分具有两个第一支腿。这使得抓具系统或抓钩能够分别在大范围内移动，以便抓取运输集装箱。

用于使枢转臂部分相对于辅助臂枢转的活塞气缸单元优选地可以以液压或气动方式致动，且优选地接合在第二伸缩臂部分上和枢转臂部分上。

抓钩设置在枢转臂部分的一端。这样做的优点是，可以在枢转臂部分的另一端设置用于抓取ISO集装箱的抓具系统，其中，将连接辅助臂和枢转臂部分的铰接件设置在ISO集装箱抓具系统和抓钩铰接件之间。

连接辅助臂和枢转臂部分的铰接件被设置成位于枢转臂部分的第一端和第二端之间的大致中心位置。优选地，连接辅助臂和枢转臂部分的铰接件位于枢转臂部分的纵向范围的40％至60％的范围内。这样做的优点是，通过使枢转臂枢转，ISO集装箱抓具系统以及抓钩可最大程度地移动。

在一种优选的设计实施例中，具有至少两个角部抓具的横梁设置在枢转臂部分上，特别是设置在枢转臂部分的另一端。这样做的优点是，装载臂组件适合卸载和装载ISO集装箱。优选地，将枢转臂部分连接至辅助臂的铰接件设置成位于枢转臂的第一端到第二端之间的中心位置。在此，横梁设置在枢转臂的一端，抓钩设置在枢转臂的另一端。

因此，具有主臂和辅助臂的装卸运输车用的装载臂组件被设计成，使得该装载臂组件构造成用于卸载和装载ISO集装箱并用于卸载和装载具有钩子的运输集装箱。该设计实施例的优点是可以不使用适配器。可以借助于该装载臂组件，将具有钩子的运输集装箱以及ISO集装箱从装卸运输车上卸下或将其装载到装卸运输车上。

横梁能够相对于枢转臂部分围绕两个轴线进行枢转。在此，驱动器可以是电动的、气动的，或尤其是液压的。首先，横梁能够围绕枢转臂部分的纵向轴线进行枢转。由此装卸运输车和滚装式集装箱之间的角度偏移可以被调整。当滚装式集装箱以不是与装卸运输车精确对准而是以微小的角度偏移的方式立着时，横梁由此能够围绕连接到横梁的枢转臂部分的纵向轴线旋转，由此可以将角部抓具可靠地连接到ISO集装箱的上方角部。枢转能力例如可以为大于5度，尤其是大于10度。

由于具有两个角部抓具的横梁能够更精确地设定位置，该设计实施例还具有以下优点：操作者不再需要离开车辆驾驶室。这在防御应用中尤其有利，因为操作者由此受到保护。装卸运输车特别地被构造为防御车辆。可以想到，驾驶室具有铠装保护。

横梁和与其连接的枢转臂部分相互设置成T形。横梁与枢转臂部分之间的铰接件具体地构造成万向接头。万向接头具有十字轴，其中，十字轴具有以正交方式交叉的两个轴叉对。在此，处于基本位置的一个轴叉对大体上指向辅助臂的纵向方向。横梁以能够围绕枢转臂部分的纵向轴线旋转的方式设置在该轴叉对上。处于基本位置的另一个轴叉对被设置成垂直于所连接的枢转臂部分和横梁，并由此能够围绕横向轴线转动。一个轴叉对设置成能够在枢转臂部分上旋转，另一个轴叉对设置成能够在横梁上旋转。

在自由的辅助臂的端部设置壳体，其中，沿横向轴线延伸的轴叉对优选地设置成(特别是，安装成)能够在壳体的两个容纳部中旋转。在此，横梁穿过壳体进行接合。壳体在其上侧上具有装配开口，在前侧和后侧也同样地具有一个装配开口，其中，所述两个装配开口用作被定位在横向方向上的轴叉对的容纳部。可以在装配孔中插入轴承壳，其中，被分配的轴叉对的头部可旋转地设置在该轴承壳中。

十字轴被构造成为了组装的目的能够被拆卸。十字轴共有四个轴叉和一个可固定轴叉的中心件。特别地，可以通过螺丝连接将中心件和轴叉相互连接。

横梁具有两个横梁区，其中，两个横梁区都分别构造成可伸缩。角部抓具还可以围绕横梁的纵向轴线进行枢转。

现在，为了使角部抓具或钩子能够分别相对于滚装式集装箱精确地定位，特别地，装卸运输车具有传感器系统，优选地，该传感器系统具有至少一个光学传感器。可以借助于所述传感器系统检测滚装式集装箱相对于装卸运输车的位置。具体地，可以借助于该传感器系统分别确定滚装式集装箱的角部或钩子的位置。可以想到的是，装卸运输车具有用于装载和卸载滚装式集装箱的自动控制系统。为此，首先借助于传感器系统确定滚装式集装箱的位置，具体地，在ISO集装箱的情况下确定上方角部的位置，或者在具有钩子的运输集装箱的情况下确定钩子的位置。从此开始，以全自动或部分自动的方式将装载臂组件致动，使得角部抓具或抓钩分别能够以相应的方式抓取滚装式集装箱。

可以在驾驶室内设置一显示器，该显示器向操作员显示集装箱或装载臂组件的摄像头图像或虚拟渲染的图像。VR眼镜(虚拟现实眼镜)可以用作显示器。显示器有助于操作员控制和/或管理装载过程。

一旦将滚装式集装箱牵引到装卸运输车上，借助于扭锁系统自动将装卸运输车上的滚装式集装箱固定。

因此，避免了说明书开头提到的缺点，且获得了相应的优点。

就本发明的设计实施例和改进方案而言，现在存在很多种可能性。为此，可以首先参考权利要求1的从属权利要求。下面，通过附图和相关描述更详细地解释本发明的优选的设计实施例。

附图说明

在附图中：

图1是示出具有装载臂组件的装卸运输车的示意性侧视图，其中装载臂组件处于基本位置。

图2是示出装载具有钩子的滚装式集装箱时，具有装载臂组件的装卸运输车的一部分的示意性侧视图，其中装载臂组件处于展开位置。

图3是示出装载臂组件的示意性后视图。

图4是示出装载臂组件的示意性侧视图，其中主臂设置为水平，辅助臂设置为垂直。

图5是示出装载臂组件的示意性侧视图，其中具有辅助臂的主臂设置成能够枢转，枢转臂部分和抓钩朝着前方枢转。

图6是示出处于图5所示位置的装载臂组件的示意性侧视图，其中抓钩和枢转臂部分向后方倾斜。

具体实施方式

在图1和图2中清楚地示出装卸运输车1。装卸运输车1具有卡车底盘2和驾驶室3。装卸运输车1特别构造成用于防御用途。为此，驾驶室3可以构造成例如被铠装。具体地，装卸运输车1不仅适用于公路用途，而且适用于越野用途。

现在，优选地，能够借助于装卸运输车1装载不同的滚装式集装箱4，例如ISO集装箱(未示出)或具有钩子7的运输集装箱5。在此示出了相应的滚装平台6作为滚装式集装箱4。装卸运输车1具有装载臂组件8，该装载臂组件8适合装载ISO集装箱以及具有钩子7的运输集装箱5。

装载臂组件8具有主臂9，其中，主臂9通过其一端被铰接，从而可在卡车货厢2上(特别是在车辆底盘等上)枢转。有用于使主臂9枢转的驱动器(特别是以液压致动的活塞气缸单元10的形式)。作为替代方案，可以设置气动或电动的驱动器。特别地，主臂9可以构造成在所述主臂9的纵向方向上是可伸缩的，以便能够接收不同长度的滚装式集装箱4。辅助臂11设置在主臂9的伸缩部分的另一端，其中，辅助臂11以基本垂直于主臂9的方式延伸。在此，辅助臂11以固定的角度固定在主臂9上。具体地，辅助臂11固定在主臂9的伸缩部分上。该设计实施例也可以称为推钩。辅助臂11也可以称为推臂。可以想到，辅助臂11可以构造成铰接臂，且设置成能够在主臂9上进行枢转(未示出)。

现在，优选地，辅助臂11具有两个抓具系统。一个抓具系统用于抓取ISO集装箱，另一个抓具系统用于抓取具有钩子7的运输集装箱5。由此可以不使用适配器。

在此，辅助臂11具有两个伸缩臂部分12、13，它们设置成能够相互移动。枢转臂部分14设置在第二伸缩臂部分13的端部。枢转臂部分14借助于铰接件15设置在辅助臂11上，特别是设置在伸缩臂部分13上。抓钩16可枢转地设置在枢转臂部分14上。抓钩16借助于铰接件17连接到枢转臂部分14。伸缩臂部分13具有间隙18，其中处于运输位置的枢转臂部分14(参见图1)接合在辅助臂11的(具体地，第二伸缩臂部分13的)间隙18中。这样做的优点是，处于运输位置时仅需要很小的安装空间(参见图1)。处于运输位置的辅助臂11和枢转臂部分14以同轴方式延伸，具体地，特别是在装卸运输车1的横截面中以同轴方式延伸。由此，在装卸运输车1的轴向上较长的滚装式集装箱4能够被装载。装载臂组件8特别适合用于20英尺集装箱和相应的滚装式集装箱4的较短的装卸运输车1。

第二伸缩臂部分13在其自由端具有两个彼此平行间隔开的第一支腿19，其中，两个第一支腿19界定了间隙18。这两个第一支腿19在铰接件15的区域围绕枢转臂部分14。由此，可以使得处于运输位置的枢转臂部分14(进而，还有抓钩16)特别节省安装空间。

优选地，抓钩16设置成能够在枢转臂部分14的进入间隙18的那一端上进行枢转。枢转臂部分14具有主体和两个第二支腿30、31，其中抓钩16设置成能够在第二支腿30、31上进行枢转。第二支腿30、31形成枢转臂部分14的第一自由端。枢转臂部分14在其主体上可枢转地连接到辅助臂11。

抓钩16具有棒状的杆区，且在一端具有钩区。在由杆区形成的另一端与活塞气缸单元29接合。活塞气缸单元29接合在抓钩的杆区上，另外还接合在枢转臂部分14上，或者接合在与枢转臂部分14连接的安装架上。

现在通过图3至图4更详细地解释用于抓取ISO集装箱的另一抓具系统。

辅助臂11的伸缩能力由图3中的箭头P1表示。横梁20、21设置在枢转臂部分14的第二自由端上。在此，横梁20、21(基本上在其中心)设置在枢转臂部分14的该端。横梁20、21具有第一横梁区20和第二横梁区21，在图3中它们分别在横梁20、21的纵向上向两侧伸出到枢转臂部分14以外。两个横梁区20、21都构造成可伸缩。伸缩能力由箭头22、23表示。在横梁区20、21的自由端分别设置如箭头P4(参见图4)所示可以围绕横梁20、21的纵向轴线进行枢转的角部抓具24、25。横梁区20、21或角部抓具24、25的相应移动分别以液压、气动或电动方式进行。由于枢转臂部分14能够相对于第二伸缩臂部分13进行枢转(具体地，围绕铰接件15进行枢转)，所以横梁20、21也能够枢转，如图3中的箭头P2所示。为此，在辅助臂11上(具体地，在第一伸缩臂部分12上)和在枢转臂部分14的一端上(在此，具体地，在具有横梁20、21的那一端上)，设置活塞气缸单元26。

装载臂组件8的优点特别在于，横梁20、21能够相对于枢转臂部分14围绕两个轴线进行枢转。这是通过将横梁20、21借助于万向接头(未示出)连接到枢转臂部分14而实现的。在替代性设计实施例中，例如，可以使用球形接头(未示出)代替万向接头。

在枢转臂部分14的端部设置壳体27，其中万向接头设置在壳体27内。壳体27还分别具有两个穿透开口，使得横梁20、21可以穿过壳体27进行接合。

因此，横梁20能够围绕枢转臂部分14的纵向轴线28并围绕横向轴线进行枢转(参见箭头P5和P6)。在此，横向轴线与枢转臂部分14交叉并与横梁20、21交叉地延伸。纵向轴线28和横向轴线相互垂直。

当装卸运输车1和ISO集装箱形式的滚装式集装箱4彼此成角度地立着且相互未对准时，可以通过使横梁20、21围绕纵向轴线28枢转进行调整。当例如由于所述ISO集装箱已经沉入松软地面中，ISO集装箱以围绕其纵向轴线倾斜的方式立着时，则可以通过使横梁20、21围绕横向轴线进行枢转对其进行调整。

由于横梁20、21的围绕纵向轴线28(参见箭头P6)和横向轴线(参见箭头P5)枢转的这种潜在的枢转能力，即使在恶劣的环境条件下装载臂组件8也可以可靠地接收ISO集装箱。

在图5和图6中示出了具有枢转的主臂9和辅助臂11的装载臂组件。在此，图5中的枢转臂部分14和抓钩16沿着驾驶室3(未示出)的方向向前枢转。图6中，枢转臂部分14和抓钩向后枢转。

该装载臂组件8的优点特别在于，可以以完全自动化的方式装载和卸载ISO集装箱和/或带有相应的钩子7的运输集装箱6。

既不需要手动插入用于将ISO集装箱5改装为抓钩系统的适配器，也不需要使装卸运输车1与ISO集装箱5精确对准或者使ISO集装箱5以与装卸运输车1相同的倾角立着。

因此避免了说明书开头提到的缺点，并获得了相应的优点。

附图标记列表：

1装卸运输车

2卡车货箱

3驾驶室

4滚装式集装箱

5运输集装箱

6滚装平台

7钩子

8装载臂组件

9主臂

10活塞气缸单元

11辅助臂

12第一伸缩臂部分

13第二伸缩臂部分

14枢转臂部分

15铰接件

16抓钩

17铰接件

18间隙

19辅助臂或第二伸缩臂部分的第一支腿

20横梁区/横梁

21横梁区/横梁

22箭头

23箭头

24角部抓具

25角部抓具

26活塞气缸体单元

27壳体

28枢转臂部分的纵向轴线

29活塞气缸单元

30枢转臂部分的第二支腿

31枢转臂部分的第二支腿

P1箭头

P2箭头

P3箭头

P4箭头

P5箭头

Claims (9)

1.一种装卸运输车(1)用的装载臂组件(8)，其构造成卸载和装载ISO集装箱以及具有钩子的运输集装箱，所述装载臂组件(8)包括：

主臂(9)，

辅助臂(11)，

枢转臂部分(14)，其以能够借助于铰接件(15)进行枢转的方式设置在所述辅助臂(11)上，

抓钩(16)，其关于所述枢转臂部分(14)的第一端连接，所述抓钩(16)构造成卸载和装载具有钩子的运输集装箱，以及

横梁(20、21)，其关于所述枢转臂部分(14)的第二端连接，所述横梁(20、21)包括构造成卸载和装载ISO集装箱至少两个角部抓具(24、25)，其特征在于，处于运输位置的所述枢转臂部分(14)接合在所述辅助臂(11)的间隙(18)中。

2.根据权利要求1所述的装载臂组件，其特征在于，所述辅助臂(11)具有两个第一支腿(19)，所述第一支腿(19)界定所述间隙(18)，所述枢转臂部分(14)设置成铰接在所述第一支腿(19)上。

3.根据前述权利要求1或2所述的装载臂组件，其特征在于，所述铰接件(15)位于所述枢转臂部分(14)的纵向范围的40％至60％的范围内，所述枢转臂部分(14)的纵向范围位于所述枢转臂部分(14)的所述第一端和所述第二端之间。

4.根据前述权利要求1所述的装载臂组件，其特征在于，所述抓钩(16)借助于另一个铰接件(17)设置成能够在所述枢转臂部分(14)上旋转。

5.根据前述权利要求1所述的装载臂组件，其特征在于，所述枢转臂部分(14)具有两个第二支腿(30、31)，其中，所述抓钩(16)设置成铰接在所述两个第二支腿(30、31)上。

6.根据前述权利要求1所述的装载臂组件，其特征在于，所述辅助臂(11)构造成可伸缩的，所述辅助臂(11)具有第一伸缩臂部分(12)和第二伸缩臂部分(13)，所述第一伸缩臂部分(12)以固定角度设置在所述主臂(9)上，所述第二伸缩臂部分(13)能够相对于所述第一伸缩臂部分(12)可伸缩地移动，所述枢转臂部分(14)设置成铰接在所述第二伸缩臂部分(13)上。

7.根据前述权利要求1所述的装载臂组件，其特征在于，所述横梁(20、21)能够围绕横向轴线进行枢转，其中，所述横向轴线垂直于所述横梁(20，21)的纵向轴线而且垂直于所述枢转臂部分(14)的纵向轴线(28)而延伸。

8.根据前述权利要求7所述的装载臂组件，其特征在于，所述横梁(20、21)能够围绕所述枢转臂部分(14)的纵向轴线(28)进行枢转。

9.根据前述权利要求1所述的装载臂组件，其特征在于，所述横梁(20、21)和所述枢转臂部分(14)通过万向接头连接起来。