DE102016207513A1

DE102016207513A1 - System zum Bewegen von Lasten mit einem angetriebenen Transportfahrzeug

Info

Publication number: DE102016207513A1
Application number: DE102016207513.6A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Schön; Sascha NOWARRE; Patrick Dittmer; Nils Hendrik HOPPE; Thies Andreas Ernst-Friedrich BEINKE
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2016-05-02
Filing date: 2016-05-02
Publication date: 2017-11-02
Also published as: US10086943B2; US20170313423A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (10) zum Bewegen von Lasten, umfassend: einen Frachtraumboden (12), wenigstens eine Rollenbahn (16), die eine Mehrzahl von Rollen (18) umfasst, die hintereinander in dem Frachtraumboden (12) angeordnet wenigstens eine Führungsbahn (20), die in dem Frachtraumboden (12) bereitgestellt ist und sich im Wesentlichen parallel zu der wenigstens einen Rollenbahn (16) erstreckt, wenigstens ein Transportfahrzeug (24), das in der Führungsbahn (20) lösbar aufgenommen und entlang der Führungsbahn (20) bewegbar ist und das wenigstens ein Verbindungselement (38) aufweist, das zwischen einer ersten Betriebsposition und einer zweiten Betriebsposition bewegbar ist, wobei das Verbindungselement (38) in der ersten Betriebsposition derart angeordnet ist, dass das in der Führungsbahn (20) aufgenommene Transportfahrzeug (24) unter einer Last positionierbar ist, die auf der wenigstens einen Rollenbahn (16) angeordnet ist, und wobei das Verbindungselement (24) in der zweiten Betriebsposition derart angeordnet ist, dass es mit der Last wechselwirkt, um die Last mit dem Transportfahrzeug (24) zu verbinden, sodass die Last mitgenommen wird, wenn sich das Transportfahrzeug (24) entlang der Führungsbahn (20) bewegt, und wobei das Transportfahrzeug (24) ferner einen Antriebsmechanismus (40) umfasst, um das Transportfahrzeug (24) entlang der Führungsbahn (20) zu bewegen.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Bewegen von Lasten, dass insbesondere für den Einsatz in einem Frachtraum eines Flugzeugs geeignet ist. Ferner betrifft die Erfindung einen mit einem derartigen System ausgestatteten Frachtraum sowie das Verwenden eines solchen Systems und/oder Frachtraums in einem Flugzeug.
In Fracht- oder Passagierflugzeugen zu transportierende Lasten sind üblicherweise in standardisierten Containern oder auf standardisierten Paletten gelagert, sogenannten Unit Load Devices (ULDs). Um die ULDs im Frachtraum des Flugzeugs verschieben zu können, sind in einem Boden des Frachtraums üblicherweise Rollenbahnen integriert, die, je nach Ausgestaltung, eine richtungsabhängige oder richtungsunabhängige Bewegung der ULDs ermöglichen. Ein mit derartigen Rollenbahnen ausgestatteter Frachtraum ist beispielsweise in der EP 1 527 993 B1 beschrieben. Die ULDs können auf den Rollenbahnen manuell verschoben werden. Alternativ dazu kann ein elektrisches Antriebssystem mit Power Drive Units (PDUs) in bzw. neben den Rollenbahnen vorgesehen sein, das eine automatische Verschiebung der ULDs in dem Frachtraum ermöglicht.
Es ist ferner bekannt, alternativ oder zusätzlich zu etwaigen PDUs Transportfahrzeuge vorzusehen, die ein Verschieben der ULDs entlang der Rollenbahnen und parallel zum Frachtraumboden ermöglichen. Derartige Transportfahrzeuge nehmen dabei im Wesentlichen nur die bei der Verschiebung der ULDs auftretenden Reaktions- bzw. Trägheitskräfte auf, während die deutlich höheren Gewichtskräfte von den Rollenbahnen getragen werden.
Eine derartige Lösung ist beispielsweise aus der DE 10 2013 003 849 A1 bekannt, bei der ein Transportfahrzeug unter einer auf den Rollenbahnen angeordneten Last positioniert wird. Anschließend wird eine Plattform des Transportfahrzeugs angehoben, um einen Kontakt zu der Last herzustellen und ein Verschieben zu ermöglichen. Aus der US 4 170 292 A sowie der DE 2 735 737 A1 sind ferner mittels externer Seilwinden verschiebbare Transportfahrzeuge bekannt, die selektiv in Kontakt mit einer auf den Rollenbahnen angeordneten Last bringbar sind, um diese parallel zum Frachtraumboden zu verschieben.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein System zum Bewegen von Lasten bereitzustellen, dass einen wirtschaftlichen Betrieb und ein möglichst effizientes Verladen und Entladen von Lasten ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein System zum Bewegen von Lasten mit den Merkmalen des Anspruches 1, einem Frachtraum mit den Merkmalen des Anspruches 14 sowie eine Verwendung gemäß Anspruch 15 gelöst.
Die erfindungsgemäße Lösung wird im Folgenden insbesondere mit Bezug auf eine mögliche Anwendung in einem Flugzeug beschrieben. Es ist jedoch ebenso denkbar, das System in einem stationären Lagerbereich, wie beispielsweise einer Lagerhalle, einzusetzen.
Ein System zum Bewegen von Lasten umfasst einen Frachtraumboden. Dieser kann jegliche geeignete Materialien umfassen, die den Gewichtskräften der Lasten standhalten, wie beispielsweise Metall-, Kunststoff- oder Verbundstoffmaterialien. Die Lasten können standardisierte Container oder Paletten in Form von ULDs umfassen aber auch jegliches anderes Transportgut.
Das System umfasst ferner wenigstens eine Rollenbahn, die eine Mehrzahl von Rollen umfasst, die hintereinander in dem Frachtraumboden angeordnet sind. Die Rollenbahn kann dazu eingerichtet sein, dass Bewegen einer Last in einer Richtung parallel zu der Oberfläche des Frachtraumbodens zu ermöglichen. Die Rollen der wenigstens ein Rollenbahn können jegliche geeignete Form haben, wie beispielsweise eine zylindrische Form oder eine Kugelform. Sie können ferner derart angebracht sein, dass eine darauf angeordnete Last in einer Richtung parallel zu der Oberfläche des Frachtraumbodens bewegt werden kann. Vorzugsweise sind die Rollen der wenigstens ein Rollenbahn derart bemessen, dass eine darauf angeordnete Last in einem ausreichenden Abstand zu der Oberfläche des Frachtraumbodens angeordnet ist, um ein reibungsfreies Verschieben der Last parallel zu der Oberfläche des Frachtraumbodens zu ermöglichen.
Bei Verwendung des Systems in einem Flugzeug können die wenigstens eine Rollenbahn und/oder die darin angeordneten Rollen ferner derart angeordnet sein, dass ein Verschieben von Lasten insbesondere entlang einer Frachtraum- bzw. Flugzeuglängsachse ermöglicht wird. Entsprechend können die Rollen der Rollenbahn allgemein hintereinander entlang einer Frachtraum- bzw. Flugzeuglängsachse angeordnet sein.
Ferner ist wenigstens eine Führungsbahn in dem Frachtraumboden bereitgestellt. Die Führungsbahn erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu der wenigstens einen Rollenbahn. Dabei können die Rollenbahn und die Führungsbahn jegliche gewünschte geradlinige oder gekrümmte Form aufweisen. Insbesondere im Fall eines Verwendens des Systems in einem Flugzeug können sich die Rollenbahn und/oder die Führungsbahn im Wesentlichen geradlinig erstrecken, um eine geradlinige Bewegung der Lasten parallel zu Rollen- und Führungsbahn zu ermöglichen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Führungsbahn durch zwei benachbarte und im Wesentlichen parallele Rollenbahnen begrenzt, d. h., die Führungsbahn ist zwischen den Seitenwandbereichen zweier benachbarter Rollenbahnen angeordnet und wird durch diese definiert.
Die Führungsbahn kann allgemein einen Bodenbereich aufweisen, der eine ebene Bodenfläche umfassen kann, und der sich im Wesentlichen parallel zu einer Oberfläche des Frachtraumbodens und/oder einer von der Rollenbahn definierten Bewegungsebene der Last erstrecken kann. Der Bodenbereich kann eine Bewegungsebene eines nachstehend geschilderten Transportfahrzeuges festlegen. Ferner kann die Führungsbahn Seitenwandbereiche umfassen, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen können und/oder in einem Winkel zu dem Bodenbereich angeordnet sind, der vorzugsweise ca. 90° beträgt. Die Seitenwandbereiche können sich ferner im Wesentlichen parallel zu einer Bewegungsachse des Transportfahrzeuges erstrecken und/oder von den Seitenwänden angrenzender Rollenbahnen definiert werden.
Die Führungsbahn kann allgemein gleichartige Materialien wieder der Frachtraumboden umfassen und insbesondere Materialien, die ein möglichst verlustarmes Bewegen des Transportfahrzeugs entlang der Führungsbahn ermöglichen, wie beispielsweise Metall-, Kunststoff- oder Verbundstoffmaterialien.
Das System zum Bewegen von Lasten umfasst ferner wenigstens ein Transportfahrzeug, das lösbar in der Führungsbahn aufgenommen und entlang der Führungsbahn bewegbar ist. Der Begriff „lösbar” kann dabei insbesondere die Möglichkeit eines einfachen Herausnehmens bzw. Entfernens des Transportfahrzeugs aus der Führungsbahn bezeichnen und schließt vorzugsweise Fälle ein, in denen das Transportfahrzeug ohne zusätzliche Demontageschritte am Transportfahrzeug und/oder der Führungsbahn aus der Führungsbahn entnommen werden kann (d. h., demontagefrei entnehmbar ist). Beispielsweise kann vorgesehen sein, durch einfaches automatisches oder manuelles Verstellen von Halte- bzw. Führungselementen des Transportfahrzeugs (wie beispielsweise etwaigen nachstehend geschilderten Führungsrollen) eine Entnahme aus der Führungsbahn zu ermöglichen, ohne dass derartige Elemente vollständig von dem Transportfahrzeug demontiert werden müssen.
Im Ergebnis kann das Transportfahrzeug somit aufwandsarm in der Führungsbahn angeordnet werden, um einen Lade- und/oder Entladevorgang des Frachtraums durchzuführen. Zu Wartungszwecken und/oder wenn derartige Ladevorgänge beendet sind, kann das Fahrzeug wieder aus der Führungsbahn entnommen werden.
Das Transportfahrzeug ermöglicht allgemein ein effizientes Bewegen von Lasten, sodass ein rasches Beladen und Entladen eines Frachtraums ermöglicht wird. Ebenso kann das Transportfahrzeug zum Zwecke der Lastbewegung vorgesehene angetriebene Rollen (PDUs) teilweise oder vollständig ersetzen, wodurch sich die Kosten und das Gesamtgewicht reduzieren lassen. Stattdessen kann das Transportfahrzeug lediglich bedarfsgerecht in die Führungsbahn eingesetzt und nach dem erfolgten Bewegen von Lasten wieder daraus entnommen werden, sodass das Gewicht des Gesamtsystems nicht unnötig erhöht wird. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass Transportfahrzeug möglichst dauerhaft in der Führungsbahn zu belassen. Bei einem Anwenden in einem Flugzeug ermöglicht dies beispielsweise, dass unmittelbar nach dem Landen mit einem Entladevorgang begonnen werden kann. Das Verwenden des erfindungsgemäßen angetriebenen und Führungsbahn-gebundenen Transportfahrzeuges bietet selbst bei einem derartigen dauerhaften Belassen in der Führungsbahn bzw. ”Mitfliegen” deutliche Gewichtsvorteile gegenüber großflächig im Frachtraum verteilten PDUs.
Die Führungsbahn ermöglicht in diesem Zusammenhang ein standardisiertes, schnelles und zuverlässiges Bewegen des Transportfahrzeuges entlang einer bevorzugten Bewegungsachse bzw. -bahn. Ferner stellt die Führungsbahn einen Freiraum bereit, in dem das Transportfahrzeug angeordnet und sich bewegen kann und selbst bei einem Ausbilden mit einer gewissen Höhe immer noch unter einer Last auf der Rollenbahn positioniert werden kann. Dies erhöht den Gestaltungsspielraum bei der Konstruktion des Transportfahrzeuges, dass somit zusätzlich hinsichtlich Gewicht, technischer Funktion und Kosten optimiert werden kann.
Das Transportfahrzeug weist ferner wenigstens ein Verbindungselement auf, das zwischen einer ersten Betriebsposition und einer zweiten Betriebsposition bewegbar ist. Vorzugsweise ist das Verbindungselement zwischen der ersten und zweiten Betriebsposition in einer Richtung bewegbar, die im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche des Frachtraumbodens verläuft. Beispielsweise kann das Verbindungselement in einer Ebene zwischen der ersten und zweiten Betriebsposition bewegt und vorzugsweise rotiert werden, die in einem Winkel und insbesondere im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche des Frachtraumbodens verläuft.
In der ersten Betriebsposition ist das Verbindungselement derart angeordnet, dass das in der Führungsbahn aufgenommene Transportfahrzeug unter einer Last positionierbar ist, die auf der wenigstens ein Rollenbahn angeordnet ist. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass das Verbindungselement in seiner ersten Betriebsposition nicht wesentlich von der Führungsbahn und über den Frachtraumboden hinaus hervorsteht. Stattdessen kann es derart angeordnet sein, dass es im Wesentlichen unterhalb einer Ebene positioniert ist, die von einer oberen Laufflächenebene der Rollen der Rollenbahn definiert wird, und die als Lagerfläche für die Lasten dient und/oder eine Bewegungsebene der Lasten definiert. Folglich kann das in der Führungsbahn aufgenommene Transportfahrzeug unter einer Last angeordnet werden, die auf der Rollenbahn angeordnet ist.
In seiner zweiten Betriebsposition ist das Verbindungselement hingegen derart angeordnet, dass es mit der Last wechselwirkt, um die Last mit dem Transportfahrzeug zu verbinden, sodass die Last mitgenommen wird, wenn sich das Transportfahrzeug entlang der Führungsbahn bewegt. Entsprechend kann das Verbindungselement in seiner zweiten Betriebsposition von der Führungsbahn und über die vorstehend geschilderte Laufflächenebene der Rollen der Rollenbahn hervorstehen, um mit einer darauf angeordneten Last zu wechselwirken. Beispielsweises kann ein mittelbarer oder unmittelbarer Kontakt bzw. eine Kopplung zwischen den Verbindungselement und der Last hergestellt werden, sodass eine Bewegung des Transportfahrzeugs entlang der Führungsbahn über das Verbindungselement auf die Last übertragen wird. Somit kann die Last gemeinsam mit dem Transportfahrzeug entlang der Führungsbahn und parallel zu einer Oberfläche des Frachtraumbodens bewegt werden.
Da die Last sich dabei auf der Rollenbahn abstützen kann, muss das Transportfahrzeug nicht dazu ausgelegt sein, das Gewicht der Last voll zu tragen. Somit kann das Transportfahrzeug leichter und kosteneffizienter gestaltet werden.
Das Verbindungselement kann beispielsweise als eine Andruckplatte ausgebildet sein, die dazu eingerichtet ist, in seiner zweiten Betriebsposition vorzugsweise gegen eine Bodenfläche der Last zu drücken, um Reibungskräfte herzustellen und darüber eine Bewegungskraft des Transportfahrzeugs auf die Last zu übertragen. Dies ist dahingehend vorteilhaft, dass das Transportfahrzeug aufwandsarm mit vielen verschiedenen Lasten wechselwirken kann, ohne dass an der Last und/oder dem Transportfahrzeug hierfür gezielte Vorkehrungen getroffen werden müssten, beispielsweise im Sinne standardisierter Verbindungsstellen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verbindungselement jedoch derart ausgebildet, dass zumindest ein erster Abschnitt des Verbindungselements in dessen zweiter Betriebsposition sich von dem Transportfahrzeug in Richtung der Last erstreckt, um eine Verbindung zwischen der Last dem Transportfahrzeug herzustellen. Dies ermöglicht, dass beim Bewegen des Transportfahrzeugs in der Führungsbahn eine Schubkraft besonders zuverlässig auf die Last übertragen werden kann. Beispielsweise kann, entlang der Bewegungsachse des Transportfahrzeugs betrachtet, hierüber ein (mittelbarer oder unmittelbarer) Formschluss zwischen der Last und dem Transportfahrzeug hergestellt werden.
Hierzu kann der erste Abschnitt des Verbindungselement insbesondere mit einem Seitenwandbereich der Last wechselwirken, der sich in einem Winkel von einem der Rollenbahn zugewandten Bodenbereich der Last erstreckt. Das Seitenwandbereich kann auch einen unteren Randbereich der Last einschließen (beispielsweise in Form eines Übergangsbereiches zwischen Seitenwand und Boden). Der erste Abschnitt kann sich in der zweiten Betriebsposition dabei im Wesentlichen senkrecht zu einer Bewegungsebene des Transportfahrzeugs und/oder einer der Last zugewandten Oberfläche des Transportfahrzeugs erstrecken. Dies ermöglicht eine besonders zuverlässige Wechselwirkung mit einem Seitenwandbereich der Last. Der erste Abschnitt des Verbindungselement kann ferner plattenförmig ausgebildet sein, um eine ausreichende Anlagefläche an der Last und vorzugsweise an dessen Seitenwandbereich bereitzustellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Verbindungselement des Transportfahrzeugs einen zweiten Abschnitt auf, der in einem Winkel und vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu dem ersten Abschnitt angeordnet ist. Dies ermöglicht, dass in der zweiten Betriebsposition des Verbindungselements der erste und zweite Abschnitt dazu eingerichtet sind, mit einem unteren Randbereich der Last zu wechselwirken und vorzugsweise diesen zu umgreifen.
Das Transportfahrzeug kann allgemein eine Mehrzahl von Verbindungselementen umfassen, die auf dem Transportfahrzeug derart angeordnet und verteilt sind, dass mit vorbestimmten Bereichen einer aufzunehmenden Last wechselwirken können.
Das Transportfahrzeug umfasst ferner einen Antriebsmechanismus, um das Transportfahrzeug entlang der Führungsbahn zu bewegen. Die Bewegung des Transportfahrzeugs erfolgt dabei vorzugsweise in beide Richtungen entlang einer Bewegungsachse, die dem Verlauf der Führungsbahn im Wesentlichen folgt. Mit anderen Worten kann der Antriebsmechanismus ein selbstständiges bzw. automatisches Bewegen des Transportfahrzeuges ermöglichen, ohne eine zwingend erforderliche manuelle Unterstützung, wie beispielsweise ein manuelles Anschieben. Durch das Vorsehen des Antriebsmechanismus unmittelbar am Transportfahrzeug können etwaige erforderliche Anpassungen im Frachtraum und insbesondere der Führungsbahn zum Bewegen des Transportfahrzeugs verringert werden und gegebenenfalls sogar ganz entfallen. Hierdurch kann der Nachrüstaufwand bei einem nachträglichen Ausstatten eines Frachtraums mit dem erfindungsgemäßen System reduziert werden.
Das Transportfahrzeug kann einen elektrischen Motor umfassen, der allgemein ein zuverlässiges und präzise vorgebbares Bewegen das Transportfahrzeugs bei reduzierter Baugröße und Gewicht ermöglicht. Hierzu kann der elektrische Motor Strom aus einem geeigneten Akkumulator zur Speicherung von elektrischer Energie beziehen, wie zum Beispiel einer Batterie, die vorzugsweise ebenfalls im Transportfahrzeug angeordnet ist und gemeinsam mit diesem bewegt wird. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der elektrische Motor Energie über ein berührungsloses Stromübertragungssystem bezieht, welches zumindest teilweise in der Führungsbahn angeordnet sein kann.
Gemäß einer Weiterbildung umfasst der Antriebsmechanismus wenigstens eine angetriebene Antriebsrolle, die mit der Führungsbahn wechselwirkt, und die vorzugsweise mit einem Bodenbereich der Führungsbahn wechselwirkt. Hierzu kann die Rolle unmittelbar an dem Bodenbereich bzw. einer ebenen Bodenfläche der Führungsbahn anliegen und in bekannter Weise zum Erzeugen einer Bewegung des Transportfahrzeugs darauf abrollen. Die Antriebsrolle ist dabei vorzugsweise an einer Unterseite des Transportfahrzeugs angeordnet.
Unter dem Begriff „Rolle” können im Sinne der Erfindung allgemein auch scheibenförmigen, dünnwandige Räder oder Kugeln verstanden werden. Auch können die Rollen allgemein zylindrisch, konisch, tonnenförmig oder mit einem variablem Durchmesser entlang ihrer Rotationsachse ausgebildet sein. Gemäß einer bevorzugten Variante und insbesondere im Zusammenhang mit etwaigen Antriebsrollen ist jedoch vorgesehen, dass eine Länge der Rollen entlang ihrer (Haupt-)Rotationsachse einen maximalen und/oder gemittelten Rollendurchmesser entlang dieser Länge überschreitet. Hierdurch lässt sich eine großflächige und somit strukturschonende Lasteinleitung in angrenzende Bereiche erzielen bei gleichzeitig flacher Bauweise der Rollen. In einer bevorzugten Variante ist die Länge der Antriebsrolle entlang ihrer Rotationsachse zwischen 1,5 und 8 mal so groß wie der (maximale oder gemittelte) Rollendurchmesser, und vorzugsweise zwischen 1,5 und 5 mal so groß oder zwischen 2 und 4 mal so groß, wobei die Antriebsrolle bevorzugt jeweils zylindrisch ausgebildet ist.
Die Antriebsrolle kann allgemein von einer zentralen Antriebseinheit des Transportfahrzeuges angetrieben werden, wie beispielsweise einem Elektromotor, der mehrere Antriebsrollen antreibt. Hierzu können entsprechende Getriebeeinrichtungen und Antriebsstränge zwischen der zentralen Antriebseinheit und den Antriebsrollen vorgesehen sein.
Die Antriebsrolle kann Bestandteil einer Antriebseinheit des Antriebsmechanismus sein. Die Antriebseinheit kann allgemein als ein separat handhabbares Modul ausgebildet sein. Gemäß einer bevorzugten Variante umfasst das Transportfahrzeug einen Antriebsmechanismus mit mehreren separaten Antriebseinheiten, die entlang des Transportfahrzeugs verteilt sind. Die Antriebseinheit umfasst ferner einen die Antriebsrolle antreibenden Elektromotor. Entsprechend kann vorgesehen sein, dass mehrere einzelne Antriebseinheits-Module an verschiedenen Positionen des Transportfahrzeugs angeordnet bzw. entlang des Transportfahrzeugs verteilt sind, wobei die Antriebseinheiten jeweils eine vorstehend geschilderte Antriebsrolle sowie einen die Antriebsrolle antreibenden Elektromotor umfassen. Dies ermöglicht, dass jede Antriebsrolle präzise individuell angesteuert werden kann, um das Transportfahrzeug entlang der Führungsbahn zu bewegen und/oder eine Ausrichtung des Transportfahrzeuges zu korrigieren. Ferner kann mit dieser Lösung die Baugröße und das Gewicht des Transportfahrzeuges verringert werden, da die Antriebseinheiten vergleichsweise kompakt und flach ausgeführt werden können.
In diesem Zusammenhang kann ferner vorgesehen sein, dass der Elektromotor eine Ausgangswelle umfasst und eine Rotationsachse der Ausgangswelle sowie eine Rotationsachse der Antriebsrolle im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Die Ausgangswelle kann in bekannter Weise ein von dem Elektromotor erzeugtes Drehmoment auf mit der Ausgangswelle gekoppelte Elemente übertragen. Durch das parallele Ausrichten der Ausgangswellenachse zu der Antriebsrollenachse können diese Einheiten auf einem im Wesentlichen identischen Höhenniveau bezogen auf die Führungsbahn angeordnet und/oder nur geringfügig relativ zueinander versetzt werden. Hierdurch lässt sich eine besonders flache Bauweise der Antriebseinheit erreichen, wodurch die Baugröße des Transportfahrzeugs insgesamt reduziert werden kann.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Elektromotor und die Antriebsrolle über einen Riementrieb miteinander gekoppelt sind. Auch dies kann ein Reduzieren der Baugröße der Antriebseinheit ermöglichen, insbesondere im Vergleich zu einer Kopplung über Zahnräder, die bereits bei geringen Abständen zwischen der Ausgangswelle und der Antriebsrolle mit vergleichsweise großen Durchmessern dimensioniert werden müssen. Bei der Variante mit Riementrieb können Räder vorgesehen sein, die in bekannter Weise mit einer Ausgangswelle des Elektromotors sowie mit der Antriebsrolle gekoppelt sind, und über die ein Antriebsriemen geführt wird. Ebenso kann der Antriebsriemen direkt über entsprechend gestaltete Bereiche von Ausgangswelle und/oder Antriebsrolle geführt werden. Der Antriebsriemen kann allgemein als Zahn-, Keil-, Flachriemen oder dergleichen ausgeführt sein.
Allgemein kann das Transportfahrzeug einen entlang einer Bewegungsachse des Transportfahrzeugs betrachtet vorderen und hinteren Bereich umfassen. Der vordere und/oder hintere Bereich können sich jeweils in einem Winkel zu der Bewegungsachse erstrecken und vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht dazu verlaufen. Der vordere und hintere Bereich des Transportfahrzeugs können über entsprechende Seitenbereiche verbunden sein, die sich vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der Bewegungsachse des Transportfahrzeugs erstrecken. Ist die Führungsbahn mit den vorstehend geschilderten Seitenwandbereichen ausgebildet, können die Seitenbereiche des Transportfahrzeugs den Seitenwandbereichen der Führungsbahn zugewandt sein bzw. diesen gegenüberliegen. Zusätzlich oder alternativ können der vordere und hintere Bereich des Transportfahrzeugs in einem Winkel zu den Seitenwandbereichen verlaufen und sich vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht dazu erstrecken. Schließlich kann das Transportfahrzeug auch eine Oberseite aufweisen, die einer auf der Rollenbahn angeordneten Last allgemein zugewandt ist. Ebenso kann eine Unterseite vorgesehen sein, die der Oberseite im Wesentlichen gegenüberliegt und einem etwaigen Bodenbereich der Führungsbahn zugewandt sein kann.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Transportfahrzeug wenigstens zwei Antriebseinheiten umfasst, die an gegenüberliegenden Seiten des Transportfahrzeugs angeordnet sind und die vorzugsweise in einander diagonal gegenüberliegenden Eckbereichen des Transportfahrzeugs angeordnet sind. Bei den gegenüberliegenden Seiten kann es sich um den vorstehend geschilderten vorderen und hinteren Bereich des Transportfahrzeugs handeln oder um dessen gegenüberliegenden Seitenbereiche. Die Eckbereiche können Übergangsbereiche des vorderen und/oder hinteren Bereichs des Transportfahrzeugs zu dessen Seitenbereichen umfassen.
Gemäß dieser Variante kann sichergestellt werden, dass die Antriebseinheiten eine bevorzugte Ausrichtung des Transportfahrzeuges bei einem Bewegen entlang der Führungsbahn gewährleisten können. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Antriebseinheiten derart ansteuerbar sind, dass sie eine Ausrichtung des Transportfahrzeugs gezielt korrigieren. Mit anderen Worten können die einander gegenüberliegenden Antriebseinheiten derart individuell ansteuerbar sein, dass sie ein Drehmoment auf das Transportfahrzeug ausüben, um dieses in seiner Bewegungsebene zu drehen und nach Maßgabe der vorgesehenen Bewegungsachse auszurichten.
Unabhängig von der konkreten Gestaltung des Antriebsmechanismus kann das Transportfahrzeug allgemein eine Steuerelektronik sowie geeignete Sensoren zur Feststellung einer aktuellen Ausrichtung des Transportfahrzeugs innerhalb der Führungsbahn umfassen. Weicht die aktuelle Ausrichtung von der vorgesehenen Bewegungsachse ab, kann über den Antriebsmechanismus entsprechend gegengesteuert werden.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Transportfahrzeug wenigstens eine nicht-angetriebene Rolle umfasst, die mit der Führungsbahn wechselwirkt, und die vorzugsweise mit einem Bodenbereich der Führungsbahn wechselwirkt. Unter einem ”nicht-antreiben” kann dabei insbesondere das Ausbleiben einer Drehmomentübertragung auf die Rolle verstanden werden, mittels derer die Rolle einer Fortbewegungskraft erzeugen könnte. Mit anderen Worten kann die nicht-angetriebene Rolle als lediglich mitlaufende Rolle ausgebildet sein, die zum Beispiel Spurhalte- und/oder Stabilisierungs- bzw. Stützfunktionen übernimmt, um das Transportfahrzeug sicher entlang der Führungsbahn zu bewegen.
Das Transportfahrzeug kann ferner wenigstens eine Führungsrolle umfassen, die vorzugsweise dazu eingerichtet ist, mit einem Seitenwandbereich der Führungsbahn zu wechselwirken. Ebenso kann das Transportfahrzeug wenigstens zwei Führungsrollen umfassen, die an gegenüberliegenden Seiten des Transportfahrzeugs angeordnet sind (beispielsweise an dessen vorstehend geschilderten Seitenbereichen). Die Führungsrolle kann allgemein dazu ausgebildet sein, die Ausrichtung des Transportfahrzeugs bei einem Bewegen entlang der Führungsbahn im Wesentlichen konstant zu halten. Hierzu kann die Führungsrolle um eine Rotationsachse rotieren, die in einem Winkel zu der Bewegungsebene des Transportfahrzeugs verläuft und sich vorzugsweise senkrecht dazu erstreckt.
Eine besonders präzise Führung lässt sich ferner dann erreichen, wenn die Führungsrolle gegen einen entsprechenden Anlagebereich im Frachtraum vorgespannt ist (zum Beispiel gegen einen gegenüberliegenden Seitenwandbereich der Führungsbahn). Hierzu kann das Transportfahrzeug einen entsprechenden Vorspannmechanismus umfassen, beispielsweise in Form einer Federeinrichtung oder einer Gewindespindel-Mutter-Anordnung. Das Vorspannen kann dabei erst nach einem Einsetzen des Transportfahrzeugs in die Führungsbahn erfolgen. Hierzu kann der Vorspannmechanismus von außen zugänglichen Aktivierungs- und/oder Verstellmechanismen umfassen (bspw. die Spindelmutter selbst). Vor einer Entnahme des Transportfahrzeugs aus der Führungsbahn, kann die Vorspannung in gleicher Weise wieder abgebaut werden, ohne dass hierzu aufwändige Demontageschritte oder dergleichen erforderlich wären.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Transportfahrzeug wenigstens eine Transporteinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine über dem Transportfahrzeug positionierte Last relativ zu dem Transportfahrzeug zu bewegen. Hierzu kann die Transporteinrichtung zumindest mittelbar mit der Last gekoppelt werden oder diese kontaktieren, um entsprechende Bewegungskräfte darauf aufbringen. Die Transporteinrichtung ermöglicht allgemein, dass mehr Freiheitsgrade zur Verfügung stehen, um die Lasten innerhalb des Frachtraumes zu bewegen. Hierdurch können Lade- und Entladungsvorgänge effizienter gestaltet werden. Ebenso ermöglicht sie, dass die Lasten nach Maßgabe veränderlicher Dimensionen oder Beladungszuständen des Frachtraums flexibel ausgerichtet werden können, selbst wenn diese bereits auf dem Transportfahrzeug angeordnet sind. Dies ist insbesondere für derartige Fälle relevant, bei denen der Frachtraum sich verjüngt oder einen stark variierenden Querschnitt aufweist. Das Relativbewegen der Last mittels der Transporteinrichtung erfolgt dabei bevorzugt in Zuständen, bei denen die Last zumindest noch teilweise von der Rollenbahn oder vergleichbaren Einrichtungen im Frachtraumboden gestützt wird. Die Relativbewegung zu dem Transportfahrzeug kann allgemein parallel zu einem Bewegen des Transportfahrzeugs entlang der Führungsbahn erfolgen und/oder bei einem Stillstand des Transportfahrzeugs.
In diesem Zusammenhang kann ferner vorgesehen sein, dass die Transporteinrichtung dazu ausgebildet ist, die Last im Wesentlichen entlang einer Bewegungsachse des Transportfahrzeugs zu bewegen und/oder die Last relativ zu dem Transportfahrzeug zu drehen. Mit anderen Worten kann die Transporteinrichtung allgemein einen translatorischen und/oder rotatorischen Freiheitsgrad bereitstellen, um die Last auf bzw. über dem Transportfahrzeug zu bewegen. Das Drehen der Last kann dabei insbesondere um eine Achse erfolgen, die in einem Winkel und vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu einer Bewegungsebene des Transportfahrzeugs und/oder des Frachtraumbodens verläuft. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, die Last um eine vertikale Achse zu rotieren. Beim Bewegen entlang der Bewegungsachse kann die Last hingegen parallel zu der Bewegungsebene des Transportfahrzeugs und/oder dem Frachtraumboden verschoben werden.
Hierzu kann die Transporteinrichtung ein Förderband, einen Drehteller, einen Greifer mit entsprechender Kinematik oder dergleichen umfassen. Gemäß einer bevorzugten Variante umfasst die Transporteinrichtung jedoch wenigstens eine angetriebene Transportrolle. Diese kann mit einer geeigneten Fläche der Last wechselwirken und/oder damit in Anlage bringbar sein, um eine Bewegungskraft darauf zu übertragen. Die Transportrolle kann allgemein auf einer Oberseite des Transportfahrzeugs angeordnet sein. Ferner kann sie in etwa auf derselben Höhe angeordnet sein, wie eine Laufflächenebene der Rollen der Rollenbahn bzw. eine Bewegungsebene der Lasten auf der Rollenbahn. Hierdurch wird ein zuverlässiger Kontakt zu einer auf der Rollenbahn angeordneten Last sichergestellt.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Transportrolle vorgespannt ist oder selektiv mit einer Vorspannkraft beaufschlagbar ist, um eine zuverlässige Anlage an einer über dem Transportfahrzeug positionierten Last zu gewährleisten. Die Vorspannkraft kann derart bemessen sein, dass ausreichend große Reibungskräfte zwischen der Last und der Transportrolle erzielbar sind, um einen möglichst großen Anteil der Antriebskraft der Transportrolle auf die Last zu übertragen. Gleichzeitig kann die Vorspannkraft derart gewählt sein, dass die Gewichtskräfte der Last nach wie vor hauptsächlich von den Rollenbahnen getragen werden. In einer bevorzugten Variante ist die Transportrolle in Richtung einer etwaigen über dem Transportfahrzeug positionierten Last federvorgespannt. Dabei kann sie in einem unbelasteten Zustand zunächst auch über die Laufflächenebene der Rollen der Rollenbahnen hervorstehen. Es versteht sich, dass derartige Vorspanneinrichtungen auch bei Transporteinrichtungen vorgesehen sein können, die keine Transportrollen umfassen.
Die Transportrolle kann eine omnidirektionale Rolle umfassen bzw. als eine solche ausgebildet sein. Hierunter kann eine Rolle verstanden werden, die neben einem um eine Hauptrotationsachse rotierenden Grundkörper weitere Elemente umfasst, die um eine verschiedenartig ausgerichtete Rotationsachse rotieren. Hierbei kann es sich um in den Grundkörper eingesetzte weitere Rollenelemente halten. Diese können um eine im Wesentlichen rechtwinklig zu der Hauptrotationsachse des Grundkörpers verlaufende Achse rotieren und/oder eine Lauffläche der Transportrolle bilden, die in Kontakt mit der Last bringbar ist.
Mit einer derartigen omnidirektionale Rolle wird die Bewegungsfreiheit der Last relativ zu dem Transportfahrzeug zusätzlich erhöht. Dies gilt insbesondere wenn eine Mehrzahl entsprechender Rollen vorgesehen ist, deren Rotationsbewegungen beispielsweise über eine über geeignete Steuereinrichtung der Transporteinrichtung gezielt koordiniert werden, um eine vorbestimmte Bewegung der Last zu erzeugen.
In diesem Zusammenhang kann ferner vorgesehen sein, dass die Transportrolle zur Drehung um eine Rotationsachse antreibbar ist, die in einem Winkel zu der Bewegungsachse des Transportfahrzeugs verläuft. Die Rotationsachse kann sich dabei im Wesentlichen parallel zu einer Bewegungsebene des Transportfahrzeugs erstrecken sowie allgemein in einem Winkel von ca. 15°–90° zu der Bewegungsachse verlaufen, und vorzugsweise in einem Winkel von ca. 20°–60° oder ca. 30°–50°. Gemäß einer Variante verläuft die Rotationsachse in einem Winkel von ca. 45° zu der Bewegungsachse des Transportfahrzeugs.
Durch die gezielte Ausrichtung der Rotationsachse können gewünschte Bewegungen einer Last besonders schnell und präzise erzeugt werden. Bei einem Verwenden von omnidirektionalen Rollen und insbesondere mehrerer koordiniert angesteuerter Transportrollen können mit einer entsprechenden Rotationsachsenausrichtung zudem Reibungsverluste zwischen der Last und der Transportrolle und/oder innerhalb der Transporteinrichtung reduziert werden. Dies betrifft insbesondere Reibungsverluste innerhalb etwaiger omnidirektionaler Rollen, die im Zusammenhang mit den darin eingesetzten, um verschiedene Achsen rotierenden Elementen entstehen. Eine Minimierung derartiger Verluste bedeutet, dass Batteriekapazitäten gespart werden können, wodurch sich das Gesamtgewicht des Systems reduzieren lässt.
Gemäß einer Variante können wenigstens zwei Transportrollen vorgesehen sein, deren Rotationsachsen in einem Winkel zu der Bewegungsachse des Transportfahrzeugs und in einem Winkel zueinander verlaufen (d. h., die nicht parallel zueinander verlaufen). Beispielsweise können die Rotationsachsen einen Winkel von ca. 60°–120° einschließen und vorzugsweise ca. 90°. In letzterem Fall kann die Rotationsachse einer ersten Transportrolle in einem Winkel von ca. +45° zu der Bewegungsachse verlaufen und die zweite Rotationsachse in einem Winkel von ca. –45°.
Allgemein können auch mehrere Gruppen von Transportrollen auf dem Transportfahrzeug bereitgestellt sein, beispielsweise erste Gruppe, die primär der Erzeugung einer translatorischen Bewegung relativ zum Fahrzeug dient, sowie eine zweite Gruppe, die unter anderem ein Drehen der Last ermöglicht.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Transportfahrzeug voneinander lösbare Einzelmodule umfasst und jedes Einzelmodul wenigstens eines der folgenden Merkmale umfasst: einen Antriebsmechanismus nach einem der vorstehend geschilderten Aspekte, eine nicht-angetriebene Rolle nach einem der vorstehend geschilderten Aspekte, eine Führungsrolle nach einem der vorstehend geschilderten Aspekte, eine Transporteinrichtung nach einem nach einem der vorstehend geschilderten Aspekte und/oder ein Verbindungselement nach einem der vorstehend geschilderten Aspekte. Dies ermöglicht, dass die Transportkapazität des Transportfahrzeugs bedarfsgerecht an zu transportierende Lasten anpassbar ist. Ferner können die einzelnen Module derart bemessen sein, dass sie aus der Führungsbahn manuell leicht entnehmbar bzw. darin einsetzbar sind, was vorzugsweise durch einen einzelnen Bediener erfolgen kann. Insgesamt kann somit die Flexibilität, Handhabbarkeit und Wartungsfreundlichkeit des Systems erhöht werden.
Allgemein kann der (maximale oder gemittelte) Durchmesser der Antriebsrollen oder der Transportrollen ferner den (maximalen oder gemittelten) Durchmesser der jeweils zugeordneten Elektromotoren überschreiten. Dies ermöglicht eine besonders platzsparende Anordnung im Transportfahrzeug.
Allgemein kann vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße System wenigstens zwei Führungsbahnen mit darin angeordneten Transportfahrzeugen umfasst. Die Führungsbahnen können dabei parallel zueinander verlaufen und die Bewegungsachsen der Transportfahrzeuge können ebenfalls parallel zueinander ausgerichtet sein. Jeder Führungsbahn kann ferner wenigstens eine Rollenbahn zugeordnet sein. Die Transportfahrzeuge können unabhängig voneinander bewegt werden und/oder koordiniert zueinander und vorzugsweise gleichartig. Zum Beispiel können die Transportfahrzeuge aus einer gemeinsamen Ausgangsposition stets um gleiche Strecken vorwärts und rückwärts entlang ihrer Bewegungsachsen bewegt werden. Dies kann über eine geeignete Steuereinheit des Systems erfolgen, dass entsprechende Steuerbefehle ausgibt und vorzugsweise die Bewegungen der Transportfahrzeuge überwacht und/oder nachregelt. Die Transportfahrzeuge können auch jeweils eigene Steuereinrichtungen umfassen, die in geeigneter Weise miteinander und/oder mit einer übergeordneten Steuereinrichtung des Systems kommunizieren.
Bei der Variante mit mehreren Transportfahrzeugen können jegliche Bestandteile des Systems, einschließlich der Transportfahrzeuge selbst, gemäß einem der vorstehend genannten Aspekte ausgebildet sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Transportfahrzeuge jeweils geeignete Transporteinrichtungen umfassen, wobei die Transporteinrichtungen auch koordiniert zueinander ansteuerbar sein können, um eine vorbestimmte Bewegung und insbesondere Drehung einer über den Transportfahrzeugen angeordneten gemeinsamen Last zu erzeugen. Dies ist insbesondere für Fälle relevant, in denen große Lasten zu bewegen sind, die sich über beide Transportfahrzeuge erstrecken.
Schließlich kann gemäß einer alternativen Variante vorgesehen sein, dass der Antriebsmechanismus einen Band-Antrieb umfasst. Dieser kann ein umlaufendes Antriebsband aufweisen, dass vorzugsweise in Anlage mit einem Seitenwandbereich der Rollenbahn bringbar ist, um nach dem Prinzip eines Ketten- oder Raupenantriebes eine Vorschubkraft zur Bewegung des Transportfahrzeugs zu erzeugen. Das Transportfahrzeug kann beidseitig an gegenüberliegenden Seitenbereichen entsprechende Antriebsbänder aufweisen. Ferner können die Antriebsbänder über einen geeigneten Vorspannmechanismus, wie beispielsweise eine Gewindespindel-Mutter-Anordnung, vorspannbar sein, um eine ausreichende Anlagekraft an den Seitenwandbereichen sicherzustellen.
Die Erfindung betrifft ferner einen Frachtraum, umfassend ein System zum Bewegen von Lasten nach einem der vorstehend geschilderten Aspekte. Ebenso betrifft die Erfindung das Verwenden eines Systems zum Bewegen von Lasten und/oder eines Frachtraums nach einem der vorstehend geschilderten Aspekte in einem Flugzeug.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, wobei
1 eine Draufsicht auf den Frachtraum eines Flugzeugs zeigt, der ein erfindungsgemäßes System zum Bewegen von Lasten gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst;
2 eine Frontalansicht auf einen Teilbereich des in 1 gezeigten Systems zeigt;
3 ein Transportfahrzeug für eine Verwendung in dem System aus 1 in perspektivischer Einzeldarstellung zeigt;
4 einen modularen Aufbau eines erfindungsgemäßen Transportfahrzeugs zeigt;
5 eine schematische Darstellung der einzelnen Bestandteile des Transportfahrzeugs aus 3 zeigt;
6 eine Transporteinrichtung des Transportfahrzeugs aus 3 in perspektivischer Einzeldarstellung zeigt;
7 eine Verbindungseinheit des Transportfahrzeugs aus 3 in perspektivischer Einzeldarstellung zeigt;
8 eine Antriebseinheit des Transportfahrzeugs aus 3 in perspektivischer Einzeldarstellung zeigt;
9 eine schematische Darstellung der einzelnen Bestandteile eines Transportfahrzeugs gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt;
10 eine Einzelteildarstellung einer Band-Antriebseinheit des Transportfahrzeugs aus 9 zeigt;
11 eine Seitenansicht der Band-Antriebseinheit aus 10 zeigt.
In 1 ist eine Draufsicht auf den Frachtraum eines Flugzeugs gezeigt, der ein erfindungsgemäßes System zum Bewegen von Lasten enthält. Dieses System ist allgemein mit 10 bezeichnet. Der Frachtraum umfasst einen Frachtraumboden 12, von dem in 1 nur ausgewählte Strukturen und Komponenten gezeigt sind, die für den Transport und das Lagern von Lasten besonders relevant sind. Ferner umfasst der Frachtraum einen Zugangsbereich 14, der eine Öffnung mit der Breite D im Flugzeugrumpf definiert, und der in bekannter Weise über eine nicht dargestellte Frachtraumtür des Flugzeugs von außen zugänglich ist.
Der Frachtraum umfasst mehrere Rollenbahnen 16, die jeweils mehrere Rollen 18 umfassen. Diese sind entlang einer X-Achse des Frachtraums betrachtet hintereinander angeordnet. Dabei sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in 1 nur ausgewählte Rollen 18 mit einem entsprechenden Bezugsrecht markiert. Die X-Achse des Frachtraums verläuft ferner parallel zu einer nicht dargestellten Flugzeuglängsachse.
Die Rollen 18 rotieren jeweils um eine Rotationsachse, die sich senkrecht zu der X-Achse und parallel zu der Ebene des Frachtraumbodens 12 erstreckt. Ferner bilden sie eine gemeinsame Laufflächenebene, die einen lokal erhöhten Bereich innerhalb des Frachtraums bildet, sodass Lasten auf den Rollen 18 entlang der X-Achse parallel zu dem Frachtraumboden 12 verschoben werden können.
Zwischen jeweils zwei der Rollenbahnen 16 ist eine Führungsbahn 20 bereitgestellt. In der Draufsicht von 1 erkennt man dabei lediglich die ebenen Bodenflächen 22 eines Bodenbereichs der Führungsbahnen 20. Diese Bodenflächen 22 sind gegenüber den Rollenbahnen 16 und insbesondere den erhöhten Laufflächen der Rollen 18 in die Blattebene hinein abgesenkt (d. h., in der Z-Richtung von 1 tiefer angeordnet).
Die Führungsbahnen 20 nehmen jeweils ein Transportfahrzeug 24 auf, dass entlang einer Bewegungsachse B innerhalb der Führungsbahnen 20 verfahrbar ist, wobei sich die Bewegungsachse B parallel zu der X-Achse des Frachtraums erstreckt. Wie nachstehend erläutert, stützen sich die Transportfahrzeuge 24 dabei auf den Bodenflächen 22 der Führungsbahn und 20 ab, sodass eine Bewegungsebene der Transportfahrzeuge parallel zu den Bodenflächen 22 verläuft und die Bewegungachse B enthält. Die Bewegungsebene der Transportfahrzeuge ist zudem parallel zu der gemeinsamen Laufflächenebene der Rollen 18 aus den Rollenbahnen 16 sowie der darüber definierten Bewegungsebene der Lasten.
In 1 sind die Transportfahrzeuge 24 jeweils in ihrer Ausgangsstellung nahe dem Zugangsbereich 14 zum Frachtraum angeordnet. In dieser Stellung können sie in 1 nur nach links bewegt werden, um Lasten in von dem Zugangsbereich 14 beabstandete Bereiche des Frachtraums zu transportieren. Man erkennt in 1, dass sich zwischen dem Zugangsbereich 14 und den Rollenbahnen 16 ein Verladebereich 26 erstreckt, der in bekannter Weise mehrere (nur teilweise mit einem Bezugszeichen versehene) Kugelrollen 28 umfasst (sogenannte „ball mat area”). Beim Beladen des Frachtraums mit Lasten in Form bekannter ULDs werden die ULDs über den Zugangsbereich 14 zunächst entlang der Y-Achse in den Frachtraum hineingeschoben, wobei sie auf den Kugelrollen 28 abgleiten. Anschließend werden die ULDs in der nachstehend erläuterten Weise mittels den Transportfahrzeugen 24 entlang der Bewegungsachse B bzw. der X-Achse des Frachtraums transportiert, wobei die ULDs entlang der Rollenbahnen 16 bewegt und von diesen gestützt werden. Mit anderen Worten werden die Gewichtskräfte der Lasten zunächst im Wesentlichen von den Kugelrollen 28 und anschließend von den Rollen 18 der Rollenbahnen 16 getragen. Der geschilderte Ladevorgang kann zum Entladen des Frachtraums in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden. Ferner können die Lasten auch mittels nachstehend geschilderter Transporteinrichtungen 60 der Transportfahrzeuge 24 relativ zu den Fahrzeugen 24 bewegt werden und beispielsweise im Verladebereich 26 zunächst um die Z-Achse gedreht werden.
2 zeigt eine Frontalansicht auf einen Teilbereich des Systems aus 1 und konkret eine Frontalansicht auf eine Führungsbahn 20 mit einem darin angeordneten Transportfahrzeug 24. Die Ansicht entspricht einer Blickachse A, wie in 1 angedeutet, wobei die Darstellung in 2 entsprechend gedreht ist.
Man erkennt erneut die Rollenbahnen 16 mit den darin aufgenommenen Rollen 18 sowie die dazwischen angeordnete Führungsbahn 20 mit der ebenen Bodenflächen 22. Man beachte, dass die die Rollen 18 überragenden Bereiche 30 bekannte Strukturkomponenten des Frachtraumbodens 12 sind, die außerhalb des Bewegungspfades des Transportfahrzeugs 24 liegen und somit für die Lastbewegung nicht weiter relevant sind (siehe entsprechende Bereiche 30 in 1).
Aus 2 wird ferner ersichtlich, dass die Führungsbahn 20 von den Rollenbahnen 16 gebildete Seitenwandbereiche 32 umfasst, die die Führungsbahn 20 seitlich begrenzen. Die Seitenwandbereiche 32 erstrecken sich senkrecht zu der Bodenfläche 22 und parallel zu der Bewegungsachse B des Transportfahrzeugs 24 bzw. der X-Achse des Frachtraums. Diese Achsen stehen bei der Ansicht aus 2 jeweils senkrecht auf der Blattebene und sind nicht gesondert dargestellt.
Aus 2 wird ferner ersichtlich, dass sich das Transportfahrzeug 24 über nachstehend diskutierte Rollen 66 auf der Bodenfläche 22 der Führungsbahn abstützt und entlang dieser bewegt. Dabei weist das Transportfahrzeug 24 allgemein eine geringere Höhe H über dem Frachtraumboden 12 auf, als die Höhe R der Laufflächen der Rollen 18. Mit anderen Worten überragen die Laufflächen der Rollen 18 das Transportfahrzeug 24, sodass eine Last prinzipiell auf den Rollenbahnen 16 angeordnet und von diesen getragen werden kann, ohne sich auf dem Transportfahrzeug 24 abzustützen.
Wie nachstehend erläutert, umfasst das Transportfahrzeug 24 auch mehrere Transporteinrichtungen 60 mit angetriebenen Transportrollen 84. Aus Darstellungsgründen sind die Laufflächen dieser Rollen 84 sind in 2 leicht unterhalb der Höhe R der Rollen 18 der Rollenbahnen 16 dargestellt. Tatsächlich ist aber vorgesehen, dass die Transportrollen 84 federvorgespannt sind und sich somit im unbelasteten Zustand über die Höhe R hinaus erstrecken. Dies ermöglicht, dass die Transportrollen 84 in Anlage mit einer auf den Rollenbahnen 16 positionierten Last bringbar sind, um eine Bewegungskraft darauf zu übertragen.
Das Transportfahrzeug 24 umfasst ferner eine Verbindungseinheit 36 mit einem Verbindungselement 38, das einen einzigen plattenförmigen Verbindungsabschnitt umfasst. Im gezeigten Fall nimmt das Verbindungselement 38 eine zweite Betriebsposition ein, in der es sich über die weiteren Bereiche des Transportfahrzeugs 24 und der Rollen 18 in eine vertikale bzw. Z-Richtung hinaus erstreckt. Somit nimmt es eine größere Höhe V über dem Frachtraumboden 12 ein, als die Laufflächenebene der Rollenbahnen 16. Dies ermöglicht, dass das Verbindungselement 38 einen Kontakt zu einer nicht dargestellten und auf den Rollenbahn 16 angeordneten ULD-Einheit aufbaut bzw. sich an dieser abstützt. Eine Bewegung des Transportfahrzeugs 24 entlang der Bewegungsbahn B kann somit auf die ULD-Einheit übertragen werden, um diese auf den Rollenbahnen 16 parallel zu dem Frachtraumboden 12 zu verschieben.
Wie in 2 durch den Pfeil P angedeutet, kann das Verbindungselement 38 jedoch ebenso um 90° in Richtung der Bodenfläche 22 der Führungsbahn 20 rotiert werden, wobei die Rotation in einer Ebene erfolgt, die im Wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsebene des Transportfahrzeugs 24 verläuft. Nach dieser Rotation nimmt das Verbindungselement 38 eine in 2 nicht dargestellte erste Betriebsposition ein, in der es sich nicht über die Laufflächen der Rollen 18 hinaus erstreckt, d. h. eine geringere Höhe über dem Frachtraumboden 12 einnimmt, als die Höhe R der Rollen 18. Dies ermöglicht, dass das Transportfahrzeug unter einer Last angeordnet werden kann, bzw. dass eine Last auf den Kugelrollen 28 des Verladebereichs 26 und/oder den Rollenbahn 16 über das Transportfahrzeug hinweggeschoben oder darüber positioniert werden kann. Ebenso kann das Transportfahrzeug in diesem Zustand unter einer Last hindurchfahren. Erst nach dem selektiven Bewegen des Verbindungselement 38 in dessen zweite Betriebsposition kann wieder ein gezielter Kontakt zu einer über dem Transportfahrzeug angeordneten Last aufgebaut werden, um diese zu bewegen.
Allgemein kann die Höhe H des Transportfahrzeugs 24 über dem Frachtraumboden 12 oder bezogen auf die Bodenfläche 22 der Führungsbahn 20 ca. 30–60 mm betragen und vorzugsweise ca. 50 mm. Dies betrifft insbesondere einen Fall, bei dem das Verbindungselement 38 in seiner ersten Betriebsposition angeordnet ist und gewährleistet einen ausreichenden Abstand zu einer über dem Transportfahrzeug 24 angeordneten Last.
In den 3 und 4 ist ein Transportfahrzeug 24 zur Verwendung in dem vorstehend beschriebenen System 10 in perspektivischer Einzelteildarstellung gezeigt. Wie nachstehend erläutert, unterscheiden sich die Transportfahrzeuge der 3 und 4 lediglich hinsichtlich ihrer Antriebsmechanismen 40, der im Fall von 3 mehrere angetriebene Antriebsrollen 64 umfasst und im Fall von 4 mehrere Band-Antriebe 44. In den 1 und 2 ist jeweils ein Transportfahrzeug 24 mit einem Band-Antrieb 44 gemäß 4 gezeigt. Ebenso könnte aber das Transportfahrzeug mit den Antriebsrollen 64 aus 3 verwendet werden.
Das Transportfahrzeug 24 aus 3 ist allgemein flach und langgestreckt ausgebildet und weist eine deutlich größere Länge L als eine Breite W auf. Im gezeigten Fall beträgt die Länge L ca. 3200 mm und die Breite W ca. 420 mm. Dies ermöglicht einen zuverlässigen und raschen Transport sämtlicher gängiger ULD-Größen und insbesondere einen gleichzeitigen Transport mehrerer ULD-Einheiten. Allgemein kann die Länge L ca. 3–10 mal so groß sein wie die Breite W und vorzugsweise ca. 5–8 mal so groß. Die Länge L kann ferner allgemein größer ausgebildet sein, als die in 1 gezeigte Breite D des Zugangsbereichs 14 zum Frachtraum. Die Länge L erstreckt sich ferner parallel zu der Bewegungachse B des Transportfahrzeugs 24 und entlang dessen nachstehend diskutierter Seitenbereiche 50.
Das Transportfahrzeug 24 weist allgemein einen vorderen Bereich 46 und einen hinteren Bereich 48 auf, die sich allgemein quer zu der Bewegungachse B erstrecken und zwischen den Seitenwandbereichen 32 der Führungsbahn 20 verlaufen (vgl. 2). Der vordere und hintere Bereich 46, 48 sind über zwei gegenüberliegende Seitenbereiche 50 miteinander verbunden. Diese Seitenbereiche 50 gehen jeweils in Eckbereichen 52 in den vorderen und hinteren Bereich 46, 48 über und erstrecken sich allgemein parallel zu den Seitenwandbereich 32 der Führungsbahn 20.
Das Transportfahrzeug 24 umfasst ferner eine Oberseite 54, die einer über dem Transportfahrzeug 24 angeordneten Last zugewandt ist. Ebenso umfasst es eine von der Oberseite 54 abgewandte Unterseite 56, die der Bodenfläche 22 der Führungsbahn 20 zugewandt ist. An seiner Oberseite 54 weist das Transportfahrzeug 24 weitestgehend geschlossene Verkleidungsplatten 58 auf, die insbesondere ein Eindringen von Schmutz verhindern sollen. Die Unterseite 56 ist hingegen zumindest soweit offen gestaltet, dass ein Kontakt der Antriebsrollen 64 mit der Bodenfläche 22 der Führungsbahn 20 herstellbar ist. Die Seitenbereiche 50 sind hingegen nicht gesondert verkleidet und weitestgehend offen. Das Transportfahrzeug 24 umfasst ferner eine nicht detailliert dargestellte Rahmenanordnung, um die einzelnen Komponenten des Transportfahrzeugs 24 daran anzubringen und relativ zueinander zu positionieren.
Man erkennt in 3, dass das Transportfahrzeug 24 ferner mehrere Verbindungseinheiten 36 umfasst die entlang der Länge L verteilt sind. Die genauen Positionen der Verbindungseinheiten 36 sind derart gewählt, dass einzelne oder mehrere standardisierte ULD-Einheiten in gewünschter Weise auf dem Transportfahrzeug 24 angeordnet und über die vorstehend diskutierten Verbindungselemente 38 der Verbindungseinheiten 36 damit verbunden werden können. Im gezeigten Fall befinden sich sämtliche Verbindungselemente 38 in der zweiten Betriebsposition, in der sie eine Verbindung mit einer nicht gezeigten ULD-Einheit ermöglichen, um diese entlang der Bewegungsachse B zu transportieren.
Ferner erkennt man in 3, dass das Transportfahrzeug 24 an seiner Oberseite 54 mehrere rollenförmige Transporteinrichtungen 60 umfasst, um eine über dem Transportfahrzeug 24 angeordneten Last in gewünschter Weise relativ zu dem Transportfahrzeug 24 zu bewegen. Dies wird nachstehend detailliert erläutert.
In 4 ist ein weitestgehend identisches Transportfahrzeug 24 zu der Variante gemäß 3 abgebildet, mit Ausnahme des bereits diskutierten Unterschiedes bezüglich des Antriebsmechanismus 40. Aus der Darstellung von 4 wird der modulare Aufbau des Transportfahrzeugs 24 ersichtlich, der ebenso bei der Variante aus 3 vorgesehen ist. Konkret umfasst das Transportfahrzeug 24 drei Einzelmodule M1, M2 und M3, die mit identischen Längen L1, L2 und L3 von ca. 1000–1050 mm ausgebildet sind. Die einzelnen Module M1, M2 und M3 sind über nicht detailliert dargestellte Kopplungsmechanismen 62 miteinander koppelbar und voneinander lösbar, wodurch eine erleichterte Handhabung des Transportfahrzeuges 24 gewährleistet ist.
5 zeigt eine schematische Draufsicht auf das Transportfahrzeug 24 aus 3, um dessen Struktur und einzelne Komponenten näher zu erläutern. Hierfür unwesentliche Details wie die Rahmenanordnung, etwaige Verbindungsleitungen und -kabel oder die Verkleidungsplatten 58 sind dabei weggelassen. Man erkennt zunächst die bereits erläuterten Verbindungseinheiten 36, die entlang des Transportfahrzeugs 24 verteilt sind. Ebenso erkennt man die einzelnen Module M1, M2 und M3, die über Kopplungsmechanismen 62 miteinander gekoppelt sind. Ferner erkennt man mehrere Rollen 64, 66, die jeweils nahe den Seitenbereichen 50 bzw. in den Eckbereichen 52 des Transportfahrzeuges 24 angeordnet sind. Ebenso sind einzelne Rollen 66 mittig innerhalb der einzelnen Module M1, M2 und M3 vorgesehen. Die Rollen 64, 66 sind dabei im Bereich der Unterseite 56 des Transportfahrzeugs 24 angeordnet und stehen somit in Kontakt zu der Bodenfläche 22 der Führungsbahn 20, wenn sich das Transportfahrzeug 24 entlang der Bewegungachse B bewegt.
Im Detail handelt es sich bei den Rollen 66 um nicht-angetriebene Rollen, die bei einer Bewegung des Transportfahrzeugs 24 lediglich mitlaufen und einer besseren Lasteinleitung und -verteilung auf die Führungsbahn 20 dienen. Die Rollen 64 bilden hingegen einen Bestandteil mehrerer einzelner modulartig ausgebildeter Antriebseinheiten 68, die entlang des Transportfahrzeugs 24 verteilt sind, und die Bestandteil des Antriebsmechanismus 40 sind, um das Transportfahrzeug 24 entlang der Bewegungsachse B zu bewegen. Konkret bilden die Rollen 64 Antriebsrollen, die jeweils von einem Elektromotor 70 angetrieben werden, um die gewünschte Fortbewegung zu erzielen. Aus Darstellungsgründen ist in 5 lediglich einer der Elektromotoren 70 mit einem entsprechenden Bezugszeichen versehen (siehe Antriebseinheit 68 im rechten unteren Eckbereich 52). Man erkennt, dass die einzelnen Antriebseinheiten 68 je Einzelmodul M1, M2, M3 in diagonal gegenüberliegenden Eckbereichen angeordnet sind, wobei die in 5 nicht gesondert markierten Eckbereiche der Einzelmodule entweder mit den Eckbereichen 52 des Gesamtfahrzeugs 24 übereinstimmen, oder nahe den Kopplungsmechanismen 62 angeordnet sind.
Ferner erkennt man in 5 die vorstehend bereits erläuterten Transporteinrichtungen 60, die im Bereich der Oberseite 54 des Transportfahrzeugs 24 angeordnet sind. Wie nachstehend erläutert, umfassen die Transportrichtungen 60 jeweils eine angetriebene omnidirektionale Transportrolle 84, die um eine Rotationsachse Z rotiert (aus Darstellungsgründen ist nur die in 5 am weitesten links angeordnete Transportrolle 84 mit einem entsprechenden Bezugszeichen versehen).
Im Detail umfasst das in 5 linke Einzelmodul M1 Transporteinrichtungen 60, bei denen die Transportrollen 84 jeweils um Rotationsachse Z rotieren, die senkrecht zu der Bewegungachse B verlaufen. Dies ermöglicht insbesondere einen Lasttransport relativ zum Transportfahrzeug 24 entlang der Bewegungachse B. Die Einzelmodule M2 und M3 umfassen hingegen jeweils drei Transporteinrichtungen 60, deren Transportrollen 84 jeweils um zu der Bewegungachse B schräg verlaufende Rotationsachsen Z rotieren. Dies ermöglicht sowohl ein Drehen von Lasten um die in 1 gezeigte Z-Achse, wie auch einen Transport entlang der Bewegungachse B sowie quer dazu.
Wie in 5 schematisch angedeutet, sind die Rotationsachsen Z der Transportrollen 84 des Einzelmoduls M2 um einen Winkel a von (im Uhrzeigersinn betracht) +45° zu der Bewegungsachse B geneigt. Die Rotationsachsen Z der Transportrollen 84 des Einzelmoduls M3 sind hingegen um einen Winkel b von –45° zu der Bewegungachse B geneigt. Mit anderen Worten sind die Rotationsachsen Z der jeweiligen Transportrollen 84 der Einzelmodule M2 und M3 zueinander und zu der Bewegungachse B verschränkt. Entsprechend schließen diese Rotationsachse Z einen gemeinsamen Winkel g von 90° ein.
Das Transportfahrzeug 24 umfasst ferner beidseitig in seinen Seitenbereichen 50 angeordnete Verriegelungsmechanismen 72, die selektiv aktivierbar sind, um das Transportfahrzeug 24 in der Führungsbahn 20 zu verriegeln. Dies kann beispielsweise relevant sein, wenn das Transportfahrzeug 24 auch im Flugbetrieb in dem Frachtraum verbleiben soll. Hierzu umfassen die Verriegelungsmechanismen 72 jeweils einen Stift 74, der in Richtung des gegenüberliegenden Seitenwandbereichs 32 der Führungsbahn 20 ausfahrbar ist, um dort in eine korrespondierende Aufnahmestruktur einzugreifen und das Fahrzeug 24 in der in 1 gezeigten Ausgangsstellung zu verriegeln.
Schließlich umfasst das Transportfahrzeug 24 aus 5 nahe dem vorderen und hinteren Bereich 46, 48 jeweils einen Vorspannmechanismus 76. Diese sind jeweils gleichartig ausgebildet, wobei aus Darstellungsgründen nur für den in 5 linken Vorspannmechanismus 76 die weiteren Bezugszeichen eingetragen sind. Der Vorspannmechanismus umfasst zwei Führungsrollen 78, die gegenüberliegend zueinander angeordnet sind über die jeweiligen Seitenbereiche 50 des Transportfahrzeuges 24 herausstehen, um in Anlage mit dem Seitenwandbereich 32 der Führungsbahn 20 zu gelangen. Hierdurch können Sie eine gewünschte Ausrichtung des Transportfahrzeugs 24 sicherstellen und dieses gradlinig entlang der Bewegungachse B führen. Die Führungsrollen 78 sind hierzu jeweils mit Spindelmuttern 82 verbunden, die an Gewindespindeln 80 angeordnet sind. Die Gewindespindeln 80, die den jeweiligen Führungsrollen 78 zugeordnet sind, sind ferner über ein Kardangelenk 81 miteinander verbunden. Durch Rotieren der Spindelmuttern 82 und/oder der Gewindespindel 80 kann demnach in bekannter Weise eine translatorische Bewegung der Führungsrollen 78 entlang einer Achse erzeugt werden, die senkrecht zu der Bewegungachse B verläuft. Hierdurch kann eine entsprechende Vorspannkraft auf die Führungsbahn 20 bzw. die gegenüberliegenden Seitenwandbereich 32 aufgebracht werden.
In 6 ist eine Transporteinrichtung 60 des Transportfahrzeugs 24 in perspektivische Einzelteildarstellung gezeigt. Man erkennt die angetriebene Transportrolle 84, die in bekannter Weise als omnidirektionale Rolle ausgebildet ist. Ferner ist die Rotationsachse Z abgebildet, um die die Transportrolle 84 rotiert. Hierzu umfasst die Transporteinrichtungen 60 ferner einen Elektromotor 86, der über einen Riementrieb 88 mit der Transportrolle 84 gekoppelt ist. Der Elektromotor umfasst eine nicht gesondert dargestellte Ausgangswelle, die den Riementrieb 88 antreibt, und die um eine Achse A rotiert, die im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse Z verläuft. Dies ermöglicht ein platzsparendes Anordnen von Transportrollen 84 und Elektromotor 86 nebeneinander bzw. in einer gemeinsamen Ebene. Wie aus 3 ersichtlich, ist die Transporteinrichtungen 60 derart angeordnet, dass nur die Transportrolle 84 an der Oberseite 54 des Transportfahrzeugs 24 über die Verkleidungsplatten 58 hervorsteht.
In 7 ist die Verbindungseinheit 36 in perspektivische Einzelteildarstellung gezeigt. Man erkennt, dass die Verbindungseinheit 36 ebenfalls einen Elektromotor 90 und einen Riementrieb 92 umfasst, der mit einer nicht gezeigten Kopplungswelle des Verbindungselements 38 gekoppelt ist. Hierdurch kann die vorstehend geschilderte Schwenkbewegung des Verbindungselements 38 zwischen der ersten und zweiten Betriebsposition entlang des Pfeils P erzeugt werden.
In 8 ist eine Antriebseinheit 68 des Antriebsmechanismus 40 in perspektivischer Einzelteildarstellung gezeigt. Man erkennt erneut die Antriebsrolle 64, die von einem Elektromotor 70 angetrieben wird. Der Elektromotor 70 und die Antriebsrolle 64 sind hierfür über einen Riementrieb 94 miteinander gekoppelt. Dabei rotiert die Antriebsrolle 64 um eine Rotationsachse K, die allgemein parallel zu einer Rotationsachse J einer nicht gesondert dargestellten Ausgangswelle des Elektromotors 70 verläuft. Wie durch den leicht schrägen Verlauf des Riementriebs 94 ersichtlich, ist die Antriebsrolle 64 dabei nur geringfügig gegenüber dem Elektromotor 70 in Richtung der nicht dargestellten Bodenfläche 22 der Führungsbahn 20 versetzt, sodass die Antriebseinheit 64 insgesamt besonders flach und platzsparend ausgebildet ist.
Zurückkommend auf 1 wird im Folgenden kurz der Betrieb des erfindungsgemäßen Systems 10 erläutert. Zunächst befinden sich die Verbindungselemente 36 der Transportfahrzeug 24 in ihrer ersten Betriebsposition. Nachdem eine ULD-Einheit über den Zugangsbereich 14 und die Kugelrollen 28 des Verladebereichs 26 in Y-Richtung transportiert wurde und oberhalb der Transportfahrzeuge 24 angeordnet ist, werden die Verbindungselemente 36 in ihre zweite Betriebsposition bewegt. Hierdurch stellen sie einen Kontakt zu den ULD-Einheiten her. Optional können zunächst auch die Transporteinrichtungen 60 aktiviert werden, um die ULD-Einheiten entlang des Transportfahrzeugs 24 zu bewegen oder relativ zu diesem zu drehen.
Allgemein können oberhalb der Transportfahrzeuge 24 jeweils verschiedene ULD-Einheiten angeordnet werden. Ebenso ist es möglich, eine entsprechend groß dimensioniert ULD-Einheit gleichzeitig über beiden Transportfahrzeugen 24 zu positionieren und über die jeweiligen Verbindungselemente 36 damit zu koppeln.
In jedem Fall erfolgt nach einem Bewegen der Verbindungselemente 36 in die erste Betriebsposition ein Bewegen der Transportfahrzeuge 24 entlang der Bewegungsachse B in 1 nach links. Hierdurch werden die ULD-Einheiten von den Kugelrollen 28 auf die Rollenbahnen 16 und in weiter entfernte Bereiche des Frachtraums bewegt. Nach dem Erreichen einer Zielposition werden die Verbindungselemente 36 wieder in ihre erste Betriebsposition bewegt, wodurch die Transportfahrzeuge 24 von den ULD-Einheiten entkoppelt werden. Bei einer anschließenden Rückbewegung der Transportfahrzeuge 24 in die 1 gezeigte Ausgangsstellung verbleiben die ULD-Einheiten somit in ihren Zielpositionen innerhalb des Frachtraums, ohne der Bewegung der Transportfahrzeuge 24 zu folgen. Anschließend können in der gleichen Weise weitere Lasten innerhalb des Frachtraums bewegt werden. Zum Entladen des Frachtraums werden die geschilderten Schritte in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt.
Ebenso ist es jedoch möglich, mittels der Transporteinrichtungen 60 zu einem beliebigen Zeitpunkt eine über den Transportfahrzeugen 24 angeordnete Last um die vertikal verlaufende Z-Achse zu drehen. Dies kann insbesondere nach einem bereits teilweise erfolgten Transport der Last entlang der Bewegungachse B stattfinden, beispielsweise um veränderlichen Querschnittsdimensionen des Frachtraums Rechnung zu tragen.
Das Drehen der Last erfolgt in allgemein bekannter Weise über ein koordiniertes Rotieren der omnidirektionalen Transportrollen 84. Derartige Systeme sind beispielsweise aus Beladefahrzeugen bekannt, die außerhalb des Flugzeugs operieren und ULD-Einheiten über den Zugangsbereich 14 in den Frachtraum bewegen. Die Erfinder haben jedoch erkannt, dass mit der vorstehend geschilderten besonderen Anordnung der Transportrollen 84 auf dem Transportfahrzeug 24 und insbesondere deren Verschränkung zueinander sowie gegenüber der Bewegungachse B Reibungsverluste innerhalb der Transportrollen 84 stark reduziert werden können. Im gezeigten Fall dienen insbesondere die Transportrollen 84 der Einzelmodule M2 und M3 als entsprechende „Drehvorrichtungen”. Ebenso ermöglichen diese Rollen 84 aber ein Bewegen der Lasten in der X-Y-Ebene. Die quer zu der Bewegungachse B rotierenden Transportrollen 84 des ersten Moduls M1 dienen stattdessen insbesondere einem translatorischen Verschieben der Lasten entlang der Bewegungachse B.
In 9 ist das Transportfahrzeug 24 gemäß der Variante aus 4 in einer analogen Darstellung zu 5 gezeigt. Gleichbleibende oder gleichwirkende Merkmale sind entsprechend mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wie bereits erwähnt, unterscheidet sich dieses Transportfahrzeug 24 im Wesentlichen nur hinsichtlich des Antriebsmechanismus 40 der in diesem Fall je Einzelmodul M1, M2, M3 eine Antriebseinheit in Form eines Band-Antriebes 44 aufweist. Die Transporteinrichtungen 60, die Verbindungseinheiten 36, die Kopplungsmechanismen 62 und die Verriegelungsmechanismen 72 sind hingegen gleichartig zu der Variante gemäß 5 ausgebildet und werden daher im Folgenden nicht gesondert erläutert.
Man erkennt, dass das Transportfahrzeug 24 erneut mehrere Rollen 66 an dessen Unterseite 56 zum Abstützen auf einer Bodenfläche 22 der Führungsbahn 20 umfasst. Diese sind jedoch ausschließlich als nicht-angetriebene mitlaufende Rollen 66 ausgebildet, wobei aus Darstellungsgründen ausschließlich die Rollen 66 des ersten Moduls M1 entsprechenden Bezugszeichen versehen sind. Prinzipiell ist es aber auch denkbar, einzelne dieser Rollen 66 als angetriebene Rollen 64 auszubilden, wie in Bezug auf 5 erläutert.
Stattdessen wird das Transportfahrzeug 24 bei dieser Variante über die Band-Antriebe 44 angetrieben, von denen einer in 10 in Einzelteildarstellung gezeigt ist. Man erkennt, dass der Bandantrieb 44 zwei Antriebsbänder 100 umfasst, die über die Seitenbereiche 50 des Transportfahrzeuge hinaus hervorstehen und analog zu den Führungsrollen 78 der Variante aus 5 in Anlage mit einem Seitenwandbereich 32 der Führungsbahn 20 bringbar sind. Hierdurch kann ein Reibkontakt zu dem entsprechen gegenüberliegenden Seitenwandbereich 32 hergestellt werden. Dies kann bei einer Relativbewegung der Antriebsbänder 100 zu dem allgemein stillstehenden Seitenwandbereich 32 in bekannter Weise in einer Vorschubbewegung des Transportfahrzeugs 24 entlang der Bewegungachse B umgesetzt werden. Bei dem Beispiel von 10 erfolgt eine umlaufende Rotation der Antriebsbänder 100 in die markierte Richtung U, was bei einem Kontakt mit den Seitenwandbereichen 32 zu einer Bewegung des Transportfahrzeugs 24 in 9 nach rechts führt.
Die Antriebsbänder 100 laufen jeweils in bekannter Weise über eine Führungsrolle 102 und eine Antriebsrolle 104, die von einem Elektromotor 106 rotatorisch angetrieben wird. Ferner sind mehrere Spannrollen 108 vorgesehen, um eine ausreichende Vorspannkraft auf die Antriebsbänder 100 aufzubringen. Eine entsprechende Einheit aus Antriebsband 100, Antriebs- und Führungsrolle 102, 104, Spannrollen 108 sowie Elektromotor 106 ist jeweils auf einem Träger 112 angeordnet.
Der Band-Antrieb 44 umfasst ferner einen Vorspannmechanismus 76, der entlang der Bewegungachse B betrachtet beidseitig der Antriebsbänder 100 angeordnet ist. Jeder Vorspannmechanismus 76 umfasst erneut zwei Gewindespindeln 80, die über ein Kardangelenk 81 miteinander verbunden sind. Die Gewindespindeln 80 sind jeweils mit einem als Spindelmutter fungierenden Endbereich 110 der Träger 112 verbunden. Eine Rotation der Gewindespindeln 80 kann somit in bekannter Weise in eine translatorische Bewegung der Träger 112 und der darauf angeordneten Elemente quer zu der Bewegungachse B umgesetzt werden. Somit kann ein ausreichend festes Anliegen der Antriebsbänder 100 an den Seitenwandbereichen 32 Führungsbahn 20 sichergestellt werden.
Abschließend ist in 11 eine Seitenansicht des Bandantriebs 44 entlang der Blickachse H aus 10 gezeigt. Man erkennt erneut das in Anlage mit einem Seitenwandbereich 32 bringbare Antriebsband 100 sowie die Antriebs- und Führungsrollen 104, 102. Ebenso sind die als Spindelmuttern fungierenden Endbereiche 110 des Trägers 112 zu erkennen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1527993 B1 [0002]
DE 102013003849 A1 [0004]
US 4170292 A [0004]
DE 2735737 A1 [0004]

Claims

System (10) zum Bewegen von Lasten, umfassend: – einen Frachtraumboden (12), – wenigstens eine Rollenbahn (16), die eine Mehrzahl von Rollen (18) umfasst, die hintereinander in dem Frachtraumboden (12) angeordnet sind, – wenigstens eine Führungsbahn (20), die in dem Frachtraumboden (12) bereitgestellt ist und sich im Wesentlichen parallel zu der wenigstens einen Rollenbahn (16) erstreckt, – wenigstens ein Transportfahrzeug (24), das in der Führungsbahn (20) lösbar aufgenommen und entlang der Führungsbahn (20) bewegbar ist und das wenigstens ein Verbindungselement (38) aufweist, das zwischen einer ersten Betriebsposition und einer zweiten Betriebsposition bewegbar ist, wobei das Verbindungselement (38) in der ersten Betriebsposition derart angeordnet ist, dass das in der Führungsbahn (20) aufgenommene Transportfahrzeug (24) unter einer Last positionierbar ist, die auf der wenigstens einen Rollenbahn (16) angeordnet ist, und wobei das Verbindungselement (24) in der zweiten Betriebsposition derart angeordnet ist, dass es mit der Last wechselwirkt, um die Last mit dem Transportfahrzeug (24) zu verbinden, sodass die Last mitgenommen wird, wenn sich das Transportfahrzeug (24) entlang der Führungsbahn (20) bewegt, und wobei das Transportfahrzeug (24) ferner einen Antriebsmechanismus (40) umfasst, um das Transportfahrzeug (24) entlang der Führungsbahn (20) zu bewegen.
System (10) nach Anspruch 1, wobei der Antriebsmechanismus (40) einen elektrischen Motor (70, 106) umfasst, und insbesondere, wobei der elektrische Motor (70, 106) Strom aus einem Akkumulator bezieht.
System (10) nach Anspruch 2, wobei der Antriebsmechanismus (40) wenigstens eine angetriebene Antriebsrolle (64) umfasst, die mit der Führungsbahn (20) wechselwirkt, und die vorzugsweise mit einem Bodenbereich (22) der Führungsbahn (20) wechselwirkt.
System (10) nach Anspruch 3, wobei die Antriebsrolle (64) Bestandteil einer Antriebseinheit (68) des Antriebsmechanismus (40) ist und die Antriebseinheit ferner einen die Antriebsrolle (64) antreibenden Elektromotor (70) umfasst.
System (10) nach Anspruch 4, wobei der Elektromotor (70) eine Ausgangswelle umfasst und wobei eine Rotationsachse (3) der Ausgangswelle sowie eine Rotationsachse (K) der Antriebsrolle (64) im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
System (10) nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Elektromotor (70) und die Antriebsrolle (64) über einen Riementrieb (94) miteinander gekoppelt sind.
System (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei das Transportfahrzeug (24) wenigstens zwei Antriebseinheiten (68) umfasst, die an gegenüberliegenden Seiten des Transportfahrzeugs (24) angeordnet sind und die vorzugsweise in einander diagonal gegenüberliegenden Eckbereichen (52) des Transportfahrzeugs (24) angeordnet sind.
System (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Transportfahrzeug (24) wenigstens eine nicht-angetriebene Rolle (66) umfasst, die mit der Führungsbahn (22) wechselwirkt, und die vorzugsweise mit einem Bodenbereich der Führungsbahn (22) wechselwirkt.
System (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Transportfahrzeug (24) ferner wenigstens eine Führungsrolle (78) umfasst, die vorzugsweise dazu eingerichtet ist, mit einem Seitenwandbereich (32) der Führungsbahn (20) zu wechselwirken, und wobei das Transportfahrzeug (24) optional wenigstens zwei Führungsrollen (78) umfasst, die an gegenüberliegenden Seiten des Transportfahrzeugs (24) angeordnet sind.
System (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Transportfahrzeug (24) wenigstens eine Transporteinrichtung (60) aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine über dem Transportfahrzeug (24) positionierte Last relativ zu dem Transportfahrzeug (24) zu bewegen.
System (10) nach Anspruch 10, wobei die Transporteinrichtung (60) dazu ausgebildet ist, die Last im Wesentlichen entlang einer Bewegungsachse (B) des Transportfahrzeugs (24) zu bewegen und/oder die Last relativ zu dem Transportfahrzeug (24) zu drehen.
System (10) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Transporteinrichtung (60) wenigstens eine angetriebene Transportrolle (84) umfasst und insbesondere, wobei die angetriebene Transportrolle (84) eine omnidirektionale Rolle (84) umfasst.
System (10) nach Anspruch 12, wobei die Transportrolle (84) zur Drehung um eine Rotationsachse (Z) antreibbar ist, die in einem Winkel zu der Bewegungsachse (B) des Transportfahrzeugs (24) verläuft.
System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Transportfahrzeug (24) voneinander lösbare Einzelmodule (M1, M2, M3) umfasst und jedes Einzelmodul (M1, M2, M3) wenigstens eines der folgenden Merkmale umfasst: – einen Antriebsmechanismus (40) nach einem der Ansprüche 2–7; – eine nicht-angetriebene Rolle (66) nach Anspruch 8; – eine Führungsrolle (78) nach Anspruch 9; – eine Transporteinrichtung (60) nach einem der Ansprüche 10–13; und/oder – ein Verbindungselement (38) nach Anspruch 1.
Frachtraum, umfassend ein System (10) zum Bewegen von Lasten nach einem der Ansprüche 1–13.
Verwenden eines Systems (10) zum Bewegen von Lasten nach einem der Ansprüche 1–13 und/oder eines Frachtraums nach Anspruch 15 in einem Flugzeug.