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Die Erfindung betrifft ein omnidirektionales Fahrzeug-System gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1.
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Ein wie obenerwähntes Fahrzeug-System ist aus der
DE 20 2004 015 422 U1 bekannt. Hierbei weist das Fahrzeug-System Kopplungseinrichtungen zum Aufschieben oder Einschieben zumindest eines Werkzeugmodules an dem Unterwagen auf, wodurch ein leichtes und schnelles Wechseln der Werkzeugmodule ermöglicht wird.
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Aus der
DE 103 35 687 A1 ist eine Arbeitsbühne mit einem Fahrgestell bekannt, an dem teleskopisierbare Tragmittel mit einem Ende angeordnet sind, wobei an einem dem Fahrwerk abgewandten Ende der Tragmittel eine Arbeitsplattform angeordnet ist. Dort sind die Tragmittel als Teleskopmaste, bevorzugt dreiteilige Teleskopmaste, ausgebildet, wobei die Ausbildung als Teleskopmaste eine geradlinige Bewegung und Verlagerung der Tragmittel bewirkt und die dreiteilige Ausbildung einen guten Kompromiss zwischen Hublänge und Stabilität bildet.
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Ein als Teleskopantrieb eingesetzter, doppelt wirkender Hydraulikzylinder ist im ersten Segment oder Grundrohr der Teleskopmaste angeordnet, also das Element, das an dem Fahrgestell montiert ist. Um eine Bewegung der Arbeitsplattform in vertikaler Richtung zu ermöglichen, sind die Tragmittel oder Teleskopmaste schwenkbar an dem Fahrgestell gelagert. Die Teleskopstufen, also diejenigen Segmente der Tragmittel, die aus dem Grundrohr ausfahren, werden über einen Kettenantrieb ausgefahren, wodurch ein gleichmäßiges Ausfahren einzelner Stufen gewährleistet ist.
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Aus der
DE 21 58 019 A ist der Ur-Typ eines Omnidirektional-Rades bekannt. Derartige Räder können zum Bewegen von Fahrzeugen in jede gewünschte Richtung eingesetzt werden, ohne dass die Räder angelenkt am Fahrzeug gelagert werden müssen. Dabei können zwei vordere und zwei hintere rotierende Antriebsanordnungen vorgesehen sein, die jeweils ein Omnidirektional-Rad aufweisen. Die Antriebe sind individuell ansteuerbar und die den Boden berührenden Rollen sind schräg angeordnet, wobei jeweils ein erstes diagonales Paar von Rädern in derselben Richtung schräg verläuft und ein zweites diagonales Paar von Rädern in einem rechten Winkel zum ersten diagonalen Paar schräg verläuft.
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Die
DE 297 08 843 U1 betrifft eine auf einem LKW gelagerte Hubarbeitsbühne, bei welcher die Steuerung der Hubarbeitsbühne mit Sensoren und Modulen für die Betriebsdatenerfassung und -speicherung ausgerüstet ist.
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Die
DE 101 38 898 A1 offenbart Sensoren zur Erfassung von Betriebsparametern, wie Neigungswinkel des Korbarmes oder Korblast eines Fahrzeugs.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein omnidirektionales Fahrzeug-System zu schaffen, das ein einfaches Ansteuern des Gesamtsystems ermöglicht.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein omnidirektionales Fahrzeug-System der eingangsgenannten Art derart gelöst durch einen am Fahrzeugchassis vorgesehenen Sensor zum Erfassen von identifizierenden Merkmalen der verschiedenartigen Aufbauten, wobei die auf die identifizierenden Merkmale bezogenen Daten an eine Steuerung des omnidirektionalen Fahrzeug-Systems übermittelbar sind, und wobei die Steuerung mittels der Daten zum Erkennen der Aufbauten und zum entsprechenden Einrichten von Antrieben der omnidirektionalen Räder und einem Antrieb der Aufbauten vorgesehen ist.
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Das Kopplungsmittel kann mindestens eine Vertiefung im Fahrzeugchassis umfassen, in den modulare Aufbauten einsetzbar sind. Als Aufbauten werden insbesondere Arbeitsmittel verstanden, wie sie bspw. in der Luftfahrtindustrie zu Wartungs- und Reparaturzwecken Verwendung finden. Jeder modulare Aufbau kann dazu eine einheitlich gestaltete Basis aufweisen, welche in die Vertiefung des Fahrzeugchassis einsetzbar ist. Durch die Vertiefung des Fahrzeugchassis können die Basisteile der modularen Aufbauten in niedriger Bauweise platzsparend eingesetzt werden. Durch diese besonders niedrige Einbauweise bleibt ein sehr niedriger Schwerpunkt des Gesamtsystems erhalten, was zur Stabilität des Fahrzeugs beiträgt. Die Aufbauten können bspw. mittels Beinen in einem Abstand vom Boden abgestellt sein, so dass die Aufbauten von dem Fahrzeugchassis unterfahren werden können. Durch eine im Fahrzeugchassis integrierte Hubvorrichtung kann das Fahrzeugchassis angehoben und der auf den Beinen stehende Aufbau aufgenommen werden.
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Um integrierte Hubvorrichtungen am Fahrzeugchassis und Stellbeine am Aufbau bspw. aus Kostengründen vermeiden zu können, ist vorgesehen, dass die Kopplungsmittel zum horizontalen Aufnehmen des jeweiligen Aufbaus in das Fahrzeugchassis ausgebildet sind.
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Das Kopplungsmittel kann Fahrzeugchassis-seitige Kopplungselemente aufweisen, die mit Gegenkopplungselementen korrespondieren, welche an den verschiedenartigen Aufbauten in identischer Weise ausgebildet sind. Dabei können die Kopplungselemente von zwei gegenüberliegenden Schienen gebildet werden, an denen als drehbare Rollen ausgebildete Gegenkopplungselemente der Aufbauten linear zu führen sind.
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In allen Ausführungsformen können die verschiedenartigen Aufbauten durch lineares Aufschieben in einer horizontalen Ebene mit dem Fahrzeugchassis zu koppeln sein.
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Insbesondere kann ein Schienenträger vorgesehen sein, auf den ein vom Fahrzeugchassis entkoppelter Aufbau in Höhe der horizontalen Ebene des Fahrzeugchassis abstellbar ist. So kann der entkoppelte Aufbau bei Nichtbenutzung auf dem Schienenträger abgestellt werden. Der Schienenträger bildet insoweit einen Bahnhof bzw. Parkplatz für nichtbenutzte Aufbauten. Soll der Aufbau verwendet werden, so fährt das Fahrzeugchassis mit seinen schienenartigen Kopplungselementen fluchtend an den Schienenträger heran, so dass der Aufbau durch Schieben oder Ziehen, manuell oder automatisch bewegt mittels einer horizontalen Bewegung auf das Fahrzeugchassis aufgefahren werden kann.
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Ein an dem Fahrzeugchassis angekoppelter Aufbau kann durch lösbare Verriegelungsmittel starr mit dem Fahrzeugchassis verbunden werden, so dass es während des Betriebs zu keinen Positionsverschiebungen zwischen Aufbau und Fahrzeugchassis kommen kann.
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Beispielsweise kann erfindungsgemäß der Aufbau von einem Scherenhubtisch, einer Hubscherenbühne, einer Hubarbeitsbühne, einem Flugzeug-Triebwerkswechselgerät, einem Flugzeug-Fahrwerkswechselgerät, einer teleskopisierbaren Hubarbeitsbühne, einer Teleskop-Gelenkbühne, eines Rollenfördertisches und/oder einer sonstigen Hubarbeitsbühne (HAB) gebildet werden.
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Die Steuerung zur Fortbewegung des omnidirektionalen Fahrzeugs kann in das Fahrzeugchassis integriert sein.
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Erfindungsgemäß ist die Steuerung so ausgelegt, neben den Funktionen für die Drehzahlen der omnidirektionalen Räder auch Funktionalität der Aufbauten, wie bspw. automatisch verstellbare Plattformen, Windenantriebe, Hubgabelantriebe, Scherenhubantriebe zu bedienen. Durch die erfindungsgemäßen Sensoren kann die Steuerung erkennen, welcher Aufbau an dem Fahrzeugchassis angekoppelt ist und die Antriebsfunktionen entsprechend einrichten.
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Gemäß einer Ausführung ist eine Hubarbeitsbühne für ein erfindungsgemäßes omnidirektionales Fahrzeug-System gezeigt, die mit einem höhenverstellbaren distalen Endflansch versehen ist, welcher Kopplungsmittel zum wahlweisen Befestigen verschiedenartiger Zusatzgeräte, wie Arbeitsplattformen, Hubgabeln oder Seilwinden aufweist. Diese Hubarbeitsbühne ist mit erfindungsgemäßen Gegenkopplungselementen ausgestattet, so dass die Hubarbeitsbühne als modularer Aufbau an ein Fahrzeugchassis angekoppelt werden kann.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Alle Merkmale dieser konkreten Ausführungsformen können weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines omnidirektionalen Fahrzeug-Systems;
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2 eine perspektivische Ansicht auf einen modularen Aufbau in Art eines Scherenhubtisches;
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3 eine perspektivische Ansicht auf einen modularen Aufbau in Art einer Hubscherenbühne;
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4 eine perspektivische Ansicht auf einen modularen Aufbau in Art einer teleskopisierbaren Hebebühne;
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5 eine perspektivische Ansicht auf einen modularen Aufbau in Art eines Triebwerkswechslers;
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6 eine perspektivische Ansicht auf einen modularen Aufbau in Art eines Fahrwerkswechslers;
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7 eine perspektivische Ansicht auf einen modularen Aufbau in Art eines vertikal teleskopisierbaren Hubmobils;
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8 eine perspektivische Ansicht auf einen modularen Aufbau in Art einer Teleskop-Gelenkbühne mit einer Hubgabel und Seilwinde als Zusatzgeräte;
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9 eine perspektivische Ansicht auf einen modularen Aufbau in Art eines Rollenförderers;
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10 eine perspektivische Ansicht auf einen erfindungsgemäßen Schienenträger.
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Die 1 zeigt ein omnidirektional bewegliches Fahrwerk 1 mit einem Fahrzeugchassis 2, sowie einer ersten geometrischen Radachse 3 und einer zweiten geometrischen Radachse 4. Ausgerichtet entlang der ersten Radachse 3 trägt das Fahrzeugchassis 2 ein rechtes vorderes Omnidirektional-Rad 5a und ein linkes vorderes Omnidirektional-Rad 5b. Ausgerichtet entlang der zweiten Radachse 4 trägt das Fahrzeugchassis 2 ein rechtes hinteres Omnidirektional-Rad 5c und ein linkes hinteres Omnidirektional-Rad 5d. Jedes Omnidirektional-Rad 5a, 5b, 5c, 5d ist mit einem eigenen Antrieb verbunden. Jeder Antrieb ist unabhängig von den anderen Antrieben sowohl bezüglich Drehgeschwindigkeit als auch bezüglich Drehrichtung ansteuerbar.
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Jeweils ein diagonales Rad-Paar 5a, 5c und 5b, 5d weist Rollkörper 6 auf, die in einer selben Richtung in einem Winkel schräg zur Radachse 3 bzw. Radachse 4 verlaufend ausgerichtet sind. Das jeweils andere diagonale Rad-Paar 5a, 5c und 5b, 5d weist Rollkörper 6 auf, die in einer selben Richtung in einem zum ersten Winkel entgegengesetzten zweiten Winkel schräg zur Radachse 3 bzw. Radachse 4 verlaufend ausgerichtet sind. Üblicherweise werden die Rollkörper 6 in einem Winkel von 45° angeordnet. Es können in Sonderausführungen jedoch auch andere Winkel, bspw. zwischen 30° und 60° realisiert sein. Bewegen sich alle vier Räder 5a, 5b, 5c und 5d mit gleicher Geschwindigkeit in derselben Drehrichtung, so bewegt sich das Fahrwerk 1 geradeaus vorwärts. Drehen die Räder 5a, 5b oder 5c, 5d jeweils derselben Radachse 3 oder 4 gegenläufig und alle Räder 5a, 5b, 5c und 5d mit gleicher Drehzahl, so bewegt sich das Fahrwerk 1 seitwärts, also senkrecht zur ursprünglichen Fahrtrichtung. Drehen die diagonalen Rad-Paare 5a, 5d oder 5b, 5c jeweils mit gleicher Drehzahl und alle Räder 5a, 5b, 5c und 5d mit derselben Drehrichtung, so bewegt sich das Fahrwerk 1 diagonal, bzw. schräg d. h. in einem Winkel der zwischen der Vorwärtsrichtung und Seitwärtsrichtung liegt. Drehen jeweils das eine Rad-Paar 5a, 5c der rechten Seite in eine Drehrichtung und das andere Rad-Paar 5b, 5d der linken Seite in die entgegengesetzte Drehrichtung, so dreht sich das Fahrwerk 1 um seine Mitte.
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Zwischen zwei seitlichen Radkastenanbauten 7a und 7b ist ein mittlerer Aufnahmeraum 8 am Fahrzeugchassis 2 vorgesehen, der eine möglichst geringe Bauhöhe aufweist. Der Aufnahmeraum 8 dient zur Aufnahme von modularen Aufbauten 9. Um die Aufbauten 9 durch lineares Einschieben in einer horizontalen Richtung aufnehmen zu können, sind Kopplungsmittel vorgesehen. Die Kopplungsmittel umfassen Fahrzeugchassis-seitige Kopplungselemente 11 und korrespondieren Gegenkopplungselementen 12 an dem jeweiligen modularen Aufbau 9. Die Fahrzeugchassis-seitigen Kopplungselemente 11 sind als gegenüberliegende Schienen 11a und 11b ausgebildet. Die Schienen 11a und 11b können bspw. von C-förmigen Stahlträgern gebildet werden. Zwischen den Schenkeln des C-förmigen Stahlträgers laufen Rollen 13 der Gegenkopplungselemente 12 (2). Um einen vom Fahrzeugchassis 2 zu trennenden Aufbau 9 in gleicher Höhe abstellen zu können, ist ein Schienenträger 14 vorgesehen, auf den ein von Fahrzeugchassis 2 entkoppelter Aufbau 9 in Höhe der horizontalen Ebene des Fahrzeugchassis 1 abgestellt werden kann.
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In der 2 ist als modularer Aufbau 9 ein Scherenhubtisch 9a dargestellt. Die Basis 20 besteht aus einen rechteckigen Rahmenteil 21. An dem Rahmenteil 21 sind seitlich gegenüberliegend Rollen 13 drehbar gelagert angebracht. Die Rollen 13 greifen als Gegenkopplungselemente 12 in die C-förmigen Schienen 11a und 11b der Kopplungselemente 11 des Fahrzeugchassis 2 ein.
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In der 3 ist als modularer Aufbau 9 eine Hubscherenbühne 9b dargestellt. Die Basis 20 ist identisch zur Basis 20 gemäß 2 aufgebaut. Lediglich als Aufbau ist der Scherenhubtisch 9a durch eine Hubscherenbühne 9b ersetzt.
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In der
4 ist als modularer Aufbau
9 eine teleskopisierbare Hubarbeitsbühne
9c dargestellt. Diese Hubarbeitsbühne
9c kann hinsichtlich Höhenverstellung und Arbeitsbühne wie in
DE 103 35 687 A1 offenbart ausgebildet sein.
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In der 5 ist als modularer Aufbau 9 ein Triebwerkswechsler 9d dargestellt. In der 6 ist als modularer Aufbau 9 ein Fahrwerkswechsler 9e dargestellt.
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In der 7 ist als modularer Aufbau 9 eine vertikal teleskopisierbare Hubarbeitsbühne 9f dargestellt.
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In der 8 ist als modularer Aufbau 9 eine Teleskop-Gelenkbühne 9g mit einer Hubgabel 15 und einer Seilwinde 16 als Zusatzgeräte dargestellt.
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In der 9 ist als modularer Aufbau 9 ein Rollenfördertisch 9h dargestellt.
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In der 10 ist als modularer Aufbau 9 ein Schienenträger 14 dargestellt. Der Schienenträger 14 korrespondiert zu den Schienen 11a und 11b des Fahrzeugchassis 2. Die Schienenträger 14 können insbesondere in gleicher Weise mit C-förmigem Querschnitt gestaltet sein.
