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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur optimierten Nutzung eines Anhängervolumens für einen Anhänger mit höhenverstellbaren Stützen sowie einer Vorrichtung zur Optimierung des Beladevolumens eines Anhängers gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 7.
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Aus Gründen der Effizienz und Kraftstoffeinsparung wird seit Jahren versucht LKWs und auch deren Anhänger in ihrer Aerodynamik und Handhabung zu verbessern. Dies geschieht z.B. mit Hilfe von Anbauteilen in Form von Seitenverkleidungen oder Anströmkörpern an den Zugmaschinen. Ebenso wird auch an der Aerodynamik der Anhänger gearbeitet. Ein bekanntes Beispiel aus den Medien ist z.B. der Teardrop-Trailer, den DHL in verschiedenen Gebieten einsetzt. Das Dach des Trailers ist bei diesem Modell nach hinten abfallend ausgeführt. Nachteil dieser Ausführung ist, dass dabei der Frachtraum zusätzlich eingeschränkt bzw. reduziert wird. Um dies auszugleichen müssen die Abmaße des Anhängers angepasst werden, was jedoch in vielen Ländern mit den gesetzlich vorgeschriebenen Abmaßen kollidiert.
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Da bei den meisten Anhängern die Beladung von hinten vorgesehen ist, ist bei Anhänger, die nach hinten abfallend ausgeführt sind, die Größe der Ladeluke verringert, was zu Einschränkungen beim Beladen des LKWs und in der Größe des möglichen Ladeguts führt. Auch dazu wurden bereits verschiedene Entwicklungen getätigt. Aus der Schrift
EP 0 498 970 A1 zum Beispiel ist eine Abdeckung für LKWs bekannt, welche aus einem Rahmen und einem Überzug besteht, wobei der Rahmen eine Anzahl teleskopischer Ständer besitzt, durch welche das Dach der Abdeckung zur Verbesserung der Beladesituation angehoben werden kann.
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Eine Kombination der Möglichkeit zur aerodynamischen Anpassung des Daches eines Anhängers und einer weiterhin guten Beladungssituation von hinten beschreibt zum Beispiel die Schrift
EP 2 529 966 A1 . Hier wird ein Trailer beschrieben, der je nach Beladesituation den Luftwiderstand verringern kann, indem er die Höhe des Daches über den Verlauf der Länge des Anhängers variabel anpassen kann und damit die äußerliche Form des Anhängers verändert.
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Ein Nachteil dieser Lösung, ist die zumeist nicht kalkulierbare Ladung des LKW-Anhängers. Je nach Bedarf und Belade- und Entladeablauf werden verschiedengroße Frachtstücke in unterschiedlicher Reihenfolge ein und ausgeladen. Dies entspricht zumeist nicht einem optimalen Einräumprozess eines Anhängers, wobei dieser im vorderen Bereich, hinter der Zugmaschine komplett, in voller Höhe beladen werden sollte und im weiteren Verlauf in den hinteren Bereich immer weniger beladen wird. Damit könnte eine, wie im genannten Stand der Technik angedacht, aerodynamische Form des Daches umgesetzt werden. Auch stellt sich eine manuelle Anpassung des Daches eher schwierig dar, da man gegebenenfalls nicht in alle Bereiche des Anhängers einsieht und damit die Höhe des Daches in diesen Bereichen nicht bestmöglich anpassen kann.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Berücksichtigung der Ladung die Effizienz und Kraftstoffeinsparung weiter zu verbessern.
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Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 7, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den diesen Ansprüchen jeweils nachgeordneten abhängigen Ansprüchen entnehmbar sind.
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Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, welches zur optimierten Nutzung eines Anhängervolumens für einen Anhänger mit höhenverstellbaren Stützen verwendet werden kann, wobei über optische Sensoren das aktuelle Beladungsvolumen detektiert wird. Optische Sensoren sind z.B. Lichtschranken, die erfassen, zwischen welchen Stützen Beladung platziert wurde und zwischen welchen Stützen nicht. Durch die Detektion des aktuellen Beladungsvolumens wird ein Höhenprofil des Beladungsvolumens erstellt. Wenn die optischen Sensoren die Beladung entlang eines Teils der Länge des Anhängers oder entlang der kompletten Länge des Anhängers erfassen, kann damit die aktuelle Beladungshöhe an jedem gemessenen Punkt erfasst werden und damit ein sogenanntes Höhenprofil errechnet werden. Das Höhenprofil zeigt auch indirekt auf, wie viel Platz noch zwischen Ladung und Dach des Anhängers, in Form von Leerraum, besteht. Damit kann über das Höhenprofil des Beladungsvolumens eine optimale aerodynamische Form des Anhängers ermittelt werden, indem der erkannte Leerraum als Raum für eine mögliche Absenkung des Daches des Anhängers erkannt wird und eine optimale aerodynamische Form des Anhängers, welche innerhalb dieses Leerraumes verwirklicht werden kann, berechnet bzw. aus vordefinierten Modellen ausgewählt wird. Mit Hilfe der höhenverstellbaren Stützen wird die ermittelte optimale aerodynamische Form des Anhängers auf den Anhänger selbst übertragen. Das bedeutet, dass die einzelnen Stützen so angesteuert werden können, das eine entsprechend der ausgewählten aerodynamischen Form vorgegebene Absenkung bzw. Anhebung der Stützen stattfindet. Eine Kollision des Daches mit dem Ladegut wird vermieden, da dieses vorher durch die optischen Sensoren erkannt wurde. Die optischen Sensoren können unter anderem mit einer aktiven Verstelleinheit zu einem Anhängersystem kombiniert werden. Dabei kann eine Recheneinheit des Anhängersystems die Daten der Sensoren auswerten und anhand einer hinterlegten Logik die optimale aerodynamische Form des Anhängers ermitteln. Mit diesen Informationen zur optimalen aerodynamischen Form des Anhängers werden wiederum die höhenverstellbaren Stützen angesteuert und diese werden entsprechend verstellt. Durch das komplette System können die Detektion des Beladungsvolumens und die Anpassung der aerodynamischen Form des Anhängers automatisiert erfolgen.
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Da die Information über das aktuelle Beladevolumen jetzt vorliegt, kann diese auch für weitere Anwendungen verwendet werden. Über das detektierte aktuelle Beladungsvolumen können zum Beispiel auch weitere Beladungsmöglichkeiten ermittelt werden. So kann das aktuelle Beladevolumen vom System an den Fahrer oder an ein Transportunternehmen weitergeleitet werden, und auf Basis dessen weitere Beladestationen bestimmt werden, an denen der noch verfügbare Platz bestückt werden kann. Die Information über das aktuelle Ladevolumen kann auch in ein Telematic-System für Transport und Logistik eingespeist werden und zum Beispiel für die Auswertung der Wirtschaftlichkeit verwendet werden.
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Im Weiteren wird eine entsprechende Vorrichtung zur Optimierung des Beladevolumens eines Anhängers vorgeschlagen, wobei die höhenverstellbaren Stützen zumindest teilweise mit optischen Sensoren zur Detektion des Beladevolumens ausgestattet sind. Dabei kann zum Beispiel jede einzelne mit Sensoren bestückte Stütze mit mindestens einem optischen Sensor zur Detektion des Beladevolumens ausgestattet sein. Damit kann in der einfachsten Ausführung ausgewertet werden an welcher Stelle des Anhängers sich überhaupt Ladegut befindet. Sind die optischen Sensoren im oberen Bereich der Stütze angebracht, kann die höhenverstellbare Stütze das Höhenprofil dadurch erfassen, indem sie solange eingefahren wird, bis sie Ladegute detektiert und dies Information über die Beladungshöhe an ein System weitergibt. So kann entweder das Dach des Anhängers auf ein minimales Niveau gefahren werden, um den Fahrtwiederstand so zu verringern, oder die Daten können nach Erfassung ausgewertet werden und die Stützen je nach ermittelter bzw. bestimmter optimalen aerodynamischer Form wieder in Ihrer Höhe nach oben verstellt werden.
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Sind mindestens zwei oder mehr optische Sensoren zur Detektion des Beladevolumens über die Länge der Stütze verteilt, kann eine sofortige genauere Detektion des Beladevolumens stattfinden, indem jeder Sensor zurückmeldet, ob sich auf seiner Höhe Ladegut befindet oder nicht. Anschließend kann mit diesen zurückgemeldeten Informationen der Stützen ein Höhenprofil erstellt werden, welches zur Anpassung der aerodynamischen Form des Anhängers und weiteren Aufgaben wie der Beladungsvolumenoptimierung verwendet werden kann.
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Die Vorrichtung zur Optimierung des Beladevolumens kann mit weiteren Innovationen kombiniert werden. Das System könnte seine Energie zum Beispiel aus auf dem Dach des Anhängers angebrachten Solarpanelen beziehen. Auch die Ausführung der Stützen als Leichtbauelemente wäre denkbar.
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Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung sind Ausführungsbeispiele in den folgenden Figuren beigefügt:
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1: (Stand der Technik) Anhänger mit höhenverstellbaren Stützen
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2: erfindungsgemäße Vorrichtung mit optischen Sensoren in einem Anhänger
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Die 1 zeigt einen Anhänger 2 für eine nicht dargestellte Zugmaschine, welcher mit höhenverstellbaren Stützen 4 ausgeführt ist, die den Boden 6 des Anhängers 2 mit dem Dach 8 des Anhängers 2 verbinden. Mit Hilfe der höhenverstellbaren Stützen 4 kann das Dach 8 des Anhängers 2 abgesenkt werden und dem Anhänger 2 kann dadurch eine aerodynamische Form gegeben werden.
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Die 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Anhänger 2 von hinten. Der Anhänger 2 ist ebenfalls mit höhenverstellbaren Stützen 4 ausgestattet. An oder in den höhenverstellbaren Stützen 4 sind optische Sensoren 10 in Form von vier Lichtschranken angebracht. Mit Hilfe dieser Lichtschranken kann erkannt werden, ob sich an einer bestimmten Stelle Ladung 12 befindet oder nicht. Im hier gezeigten Beispiel erfassen die oberen 3 optischen Sensoren 10 keine Ladung 12 aber die unterste Lichtschranke ist durch Ladung 12 unterbrochen und zeigt damit an, dass sich auf dieser Höhe Ladung 12 befindet. Werden nun optische Sensoren 10 an allen höhenverstellbaren Stützen 4 eines Anhänger 2 angebracht, können an verschiedenen, über die Länge des Anhängers 2 verteilten Stellen, Daten zur Höhe der Ladung 12 erfasst werden und daraus ein Höhenprofil des Beladevolumens ermittelt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Anhänger
- 4
- höhenverstellbare Stützen
- 6
- Boden des Anhängers
- 8
- Dach des Anhängers
- 10
- optische Sensoren
- 12
- Ladung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0498970 A1 [0003]
- EP 2529966 A1 [0004]
