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Die
Erfindung betrifft einen Container mit einem Laderaum zum Aufnehmen
von Gütern mit einem Tracking- und Tracing-System zum Orten
des Containers vorzugsweise in Echtzeit und mit einer Stromspeichereinrichtung
zum Speichern von elektrischer Energie, mittels welcher das Tracking-
und Tracing-System betrieben werden kann.
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Mit
Container bezeichnet man Großraum-Behälter zur
Lagerung und/oder zum Transport von Gütern. Sie existieren
in den verschiedensten Größen und sind zum Teil
genormt.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere Frachtcontainer, die mit Fahrzeugen,
beispielsweise Landfahrzeugen wie Lkw, Schiffen, insbesondere Containerschiffen,
und Flugzeugen transportiert werden können. Die eingesetzten
Container sind jeweils so beschaffen, dass sie auf die Transportanforderungen angepasst
sind. Beispielsweise sind die Dimensionen und das Gewicht von Luftfrachtbehältern
erheblich geringer als die Dimensionen von Frachtcontainern für
den Land- oder Seetransport. Die vorliegende Erfindung eignet sich
für einen Einsatz bei sämtlichen Arten von Containern.
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Beispiele
für bekannte Container sind ISO-Container, die nach der ISO
668 genormt sind. Derartige Container werden insbesondere
als Seefracht-Container (englisch: sea freight containers) eingesetzt.
Weitere Beispiele von Containern, die erfindungsgemäß weitergebildet
sein können, sind Unit Load Devices (kurz ULDs). Dies sind
Container, die verwendet werden, um Gepäck, Fracht und
Post auf Großraumflugzeuge zu laden. Sie ermöglichen
es, dass große Mengen an Beförderungsgut in große Einheiten
gebündelt werden.
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Gattungsgemäße
Container mit Tracking- und Tracing-Systemen in Echtzeit werden
bereits häufig eingesetzt. Bei den heutigen Containern
besteht hinsichtlich solcher Tracking- und Tracing-Systeme immer
noch das Problem, dass die zum dauerhaften und betriebssicheren
Betreiben der Tracking- und Tracing-Systeme erforderliche Energie
nur für einen oftmals unzureichend langen Zeitraum bereitgestellt
werden kann. Insbesondere wenn keine externe Stromversorgung verfügbar
ist, beispielsweise wenn ein Container an einem Standort ohne externe Stromversorgung
zwischengeparkt wird, kann dies bereits nach einigen Tagen oder
Wochen zu einem Ausfall solcher an Containern zum Einsatz kommenden
Tracking- und Tracing-Systeme führen. Zudem sind ein elektrischer
Ladevorgang ebenso wie ein Wartungsvorgang, bei welchem etwa verbrauchte bzw.
entleerte Stromspeichereinheiten gegen geladene Stromspeichereinheiten
ausgewechselt werden können, nur mit einem erheblichen
zusätzlichen logistischen und wirtschaftlichen Aufwand
möglich, da beide Methoden mit sehr hohen Infrastruktur- und/oder
Prozesskosten verbunden sind.
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Aus
der Patentschrift
DE
103 11 567 B3 ist ein seismischer Generator zur Stromversorgung
mobiler Geräte bekannt. Mit diesem seismischen Generator
kann auch ein Fahrzeug versehen werden, um elektrische Energie für
vorhandene elektrische Geräte des Fahrzeugs bereitstellen
zu können. Der seismische Generator zeichnet sich insbesondere
dadurch aus, dass ein erster Magnet mit einer seismischen Masse
verbunden ist, an jedem der beiden Pole eines zweiten Magneten je
ein Polschuh angeordnet und um die beiden Polschuhe jeweils eine Spule
gewickelt ist, und dass ein Weicheisenpolschuh derartig geformt
und an der seismischen Masse derart befestigt ist, dass dieser zwischen
den beiden Polen des zweiten Magneten ragt. Hierdurch kann vorteilhafter
Weise eine besonders preiswerte und einfach zu realisierende Stromversorgung
an einem Fahrzeug gewährleistet werden.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, gattungsgemäße Container
derart weiter zu entwickeln, dass insbesondere hiermit verbundene
Tracking- und Tracing-Systeme autarker betrieben werden können,
als es bisher möglich ist.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe von einem Container mit den Merkmalen des unabhängigen
Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Containers
ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis
9.
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Die
Erfindung umfasst einen Container mit einem Laderaum zum Aufnehmen
von Gütern mit einem Tracking- und Tracing-System zum Orten
der Container vorzugsweise in Echtzeit und mit einer Stromspeichereinrichtung
zum Speichern von elektrischer Energie, mittels welcher das Tracking-
und Tracing-System betrieben werden kann, wobei die Container erfindungsgemäß eine
Einrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie nach dem faradayschen Induktionsgesetz
aufweisen.
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Aufgrund
der Möglichkeit, einen derartigen Container nahezu an beliebige
Orte befördern zu können, besteht schon seit längerem
ein besonders hohes Bedürfnis daran, solche Container von
Lade- und/oder Wartungs-Infrastrukturen unabhängiger zu machen.
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Dies
gelingt erfindungsgemäß dadurch, dass der Container
mit einer Einrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie nach
dem faradayschen Induktionsgesetz, kurz auch als Einrichtung zum
Erzeugen von elektrischer Energie, oftmals auch als seismischer
Generator bezeichnet, ausgerüstet ist.
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Es
ist vorteilhaft, die Container erfindungsgemäß mit
der vorliegenden Einrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie
auszurüsten, da hierdurch die Betriebsbereitschaft eines
Tracking- und Tracing-Systems an dem Container oftmals um einen entscheidenden
Zeitraum verlängert werden kann, bis der Container wieder
in ein elektrisches Versorgungssystem, etwa eines Fahrzeugs, eingebunden werden
kann.
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Als
Stromspeichereinrichtung kommt vorliegend vorzugsweise ein Akkumulator
zum Einsatz, beispielsweise auf Basis von Nickel/Cadmium (Ni/Cd),
Nickel-Metallhybrid (Ni/MH) oder Lithium (Li). Aber auch Blei-Akkumulatoren
können hierbei noch verwendet werden sowie Kondensatoren
mit einer entsprechenden Ladekapazität.
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Der
Begriff „Einrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie” beschreibt
vorliegend eine Einrichtung, mittels welcher eine kinetische Energie,
insbesondere eine Beschleunigungsenergie, eines Massekörpers
in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Eine derartige Umwandlung
beruht auf dem faradayschen Induktionsgesetz, welches allgemein
bekannt ist und deshalb hier auch nicht näher erläutert
wird.
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Eine
bevorzugte Ausführungsvariante sieht somit vor, dass die
Einrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie Mittel zum Umwandeln
von kinetischer Energie einer bewegten Masse umfasst. Da sich Container
zwischen Abstellphasen auch immer wieder in Bewegungsphasen befinden,
beispielsweise während eines Transportes von einem Beladungsort
und zu einem Entladungsort, kann vorteilhafter Weise die einer bewegten
Masse innewohnende kinetische Energie in eine elektrische Energie
umgewandelt werden.
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Die
Einrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie bzw. die Mittel
zum Umwandeln von kinetischer Energie können baulich besonders
einfach ausgestaltet werden, wenn die Einrichtung zum Erzeugen von
elektrischer Energie wenigstens einen beweglichen Permanentmagneten
umfasst, der zum Induzieren von elektrischer Energie gegenüber
einer elektrischen Spule beweglich gelagert ist. Wird der Permanentmagnet
innerhalb der Spule bewegt, kann in der Spule eine elektrische Spannung
erzeugt werden, welche von der Spule abgegriffen und als elektrische
Energie in der Stromspeichereinrichtung zwischengespeichert werden
kann.
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Idealerweise
kann hierbei jegliche Bewegung der Container genutzt werden, sodass
eine möglichst effektive Energieerzeugung an den Container
gewährleistet werden kann.
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Die
Einrichtung zum Erzeugen von Energie kann vorliegend vielfältig
ausgestaltet sein. Einen besonders einfachen Aufbau hat sie, wenn
sie einen Lineargenerator umfasst. Ein derartiger Lineargenerator
zeichnet sich durch eine außergewöhnlich robuste
Konstruktion aus, sodass er sehr betriebssicher und wartungsarm
ist.
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Die
Einrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie kann vorteilhafter
Weise auch mit einem dreiachsigen Anker ausgestattet werden. Hierdurch
kann die Einrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie mit einer
Vielzahl an Bewegungsachsen ausgestaltet werden, wodurch die Menge
an generierbarem Strom vorteilhaft erhöht werden kann.
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Nahezu
jegliche Bewegung des Containers kann zum Erzeugen von elektrischer
Energie vorteilhaft genutzt werden, wenn die Einrichtung zum Erzeugen
von elektrischer Energie mehr als einen Lineargenerator umfasst.
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Beispielsweise
verläuft die Hauptbetriebsrichtung eines ersten Lineargenerators
der Einrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie in Richtung
der Längserstreckung des Containers. Hierdurch können
Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsbewegungen eines Transportmittels,
wie eines Fahrzeuges, genutzt werden, wenn die Container auf dem Transportmittel
befestigt ist und mit diesem transportiert wird.
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Der
Begriff „Hauptbetriebsrichtung” des Lineargenerators
definiert hierbei vorliegend die Hauptbewegungsrichtung des Permanentmagneten
innerhalb einer Spule.
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Kumulativ
oder alternativ kann vorteilhafter Weise die Hauptbetriebsrichtung
wenigstens eines weiteren Lineargenerators der Einrichtung zum Erzeugen
von elektrischer Energie quer zur Längserstreckung des
Containers ausgerichtet sein.
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Beispielsweise
verläuft die Hauptbetriebsrichtung des weiteren Lineargenerators
quer zur Längserstreckung und im Wesentlichen horizontal. Insofern
können auch Querbeschleunigungen des Containers günstig
zur elektrischen Energieerzeugung genutzt werden.
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Verläuft
eine weitere Hauptbetriebsrichtung zusätzlich quer zur
Längserstreckung und im Wesentlichen vertikal, können
selbst Höhenbewegungen des Containers genutzt werden, um
elektrische Energie erzeugen zu können.
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Um
die Einrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie besonders
raumsparend und effektiv an dem Container installieren zu können,
ist es vorteilhaft, wenn die Einrichtung zum Erzeugen von elektrischer
Energie zwischen dem Laderaum und der Befestigungseinrichtung zum
Befestigen des Containers an einem Fahrgestell angeordnet ist.
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Bilden
das Tracking- und Tracing-System und die Einrichtung zum Erzeugen
von elektrischer Energie eine bauliche Einheit, kann diese bauliche Einheit
besonders kompakt selbst in die kleinsten zur Verfügung
stehenden Freiräume an dem Container integriert werden.
Gegebenenfalls kann die bauliche Einheit noch durch eine geeignete
Stromspeichereinrichtung und/oder Bauteile eines entsprechenden Energiemanagementsystems
ergänzt werden.
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Besonders
gut vor äußeren Umwelteinflüssen jeglicher
Art kann eine derartige bauliche Einheit geschützt werden,
wenn zumindest das Tracking- und Tracing-System und die Einrichtung
zum Erzeugen von elektrischer Energie ein gemeinsames Gehäuse
aufweisen.
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Weitere
Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden
anhand nachfolgender Erläuterung anliegender Zeichnung
beschrieben, in welcher ein erfindungsgemäßer
Container mit einer Einrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie
nach dem faradayschen Induktionsgesetz beispielhaft dargestellt
ist.
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Es
zeigen:
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1a schematisch
eine teilweise geschnittene Ansicht des Containers mit der Einrichtung
zum Erzeugen von elektrischer Energie;
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1b schematisch
einen Ausschnitt aus 1a im Bereich der Einrichtung
Zum Erzeugen der elektrischen Energie;
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2a schematisch einen Querschnitt des Containers
aus der 1;
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2b einen Ausschnitt aus 2a;
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3 schematisch
eine bauliche Einheit aus einem Tracking- und Tracing-System und
der Einrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie in einem gemeinsamen
Gehäuse; und
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4 schematisch
einen Lineargenerator der Einrichtung zum Erzeugen von elektrischer
Energie.
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Der
in den 1 und 2 gezeigte Container 1 weist
einen Laderaum 2 zum Aufnehmen von Gütern 3 auf.
Der Laderaum 2 ist in seinem hinteren Bereich 4 mittels
einer aufschwenkbaren Laderaumtür 5 verschließbar,
wobei die Laderaumtür 5 gemäß der
Pfeilrichtung 6 schwenkbar gelagert ist. Innerhalb des
Laderaums 2 ist noch ein Fördersystem 7 zum leichteren
Be- und Entladen der Güter 3 installiert.
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Container 1 kann
auf einen beliebigen Untergrund 10 aufgebracht werden,
beispielsweise innerhalb eines Transportmittels oder eines Abstellbereichs.
Eine Stapelung von mehreren erfindungsgemäßen
Containern übereinander ist ebenso von der Erfindung umfasst
wie Kombinationen einer Stapelung von erfindungsgemäß ausgestalteten
Containern mit anderen Containern.
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Bei
Kombinationen zwischen erfindungsgemäß ausgestalteten
Containern und anderen Containern ist es besonders zweckmäßig,
dass sich Güter, für deren Handhabung eine höhere
Energiezufuhr erforderlich ist, sich in den erfindungsgemäßen
Containern befinden, während andere Güter sich
zumindest teilweise in konventionellen Containern ohne die zusätzliche
Energieversorgung befinden.
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So
ist es möglich, für den Transport von ausgewählten
Objekten Funktionalitäten über einen längeren
Zeitraum sicherzustellen, beispielsweise um ein Trecking und Tracing
zu ermöglichen.
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Der
Container 1 kann mittels einer Befestigungseinrichtung 11 an
dem Transportmittel, insbesondere an einem Fahrgestell des Transportmittels, befestigt
werden, sodass der Container 1 beispielsweise von einem
LKW oder einem schienengebundenen Fahrzeug betriebssicher transportiert
werden kann.
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Damit
der Container 1 von einem hier nicht näher gezeigten
Logistiksystem stets in Echtzeit geortet werden kann, verfügt
der Container 1 über eine Ortungsvorrichtung 12 (siehe
insbesondere 3), welche einerseits ein Tracking-
und Tracing-System 13 sowie eine Stromspeichereinrichtung 14 und
andererseits erfindungsgemäß eine Einrichtung 15 zum Erzeugen
von elektrischer Energie nach dem faradayschen Induktionsgesetz
aufweist.
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Damit
die Bauteilgruppen „Tracking- und Tracing-System 13,
Stromspeichereinrichtung 14 und Einrichtung 15 zum
Erzeugen von elektrischer Energie” besonders unproblematisch
in die Container 1 integriert werden können, sind
in diesem Ausführungsbeispiel zumindest all diese Bauteilgruppen
kompakt in einem gemeinsamen Gehäuse 16 untergebracht. Insofern
bilden sie eine sehr kompakte bauliche Einheit 17, welche
vorteilhafter Weise in einem Bauraum 18 des Containers 1 eingebaut
werden kann, welcher im Wesentlichen zwischen dem Laderaum 2 und
der Befestigungseinrichtung 11 vorhanden ist. Idealerweise
befindet sich die bauliche Einheit 17 unterseitig des Laderaums 2 aber
oberseitig einer Auflagefläche 19 für
ein Transportmittel.
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Wie
bereits aus der 3 gut ersichtlich ist, verfügt
die Einrichtung 15 zum Erzeugen von elektrischer Energie über
Mittel 20 zum Umwandeln von kinetischer Energie einer beweglich
gelagerten Masse 21. Bei der beweglich gelagerten Masse 21 handelt es
sich um einen Permanentmagneten 22, der mit einer Schwingungsbewegung 23 innerhalb
einer elektrischen Spule 24 schwingen kann. Insofern weist
die Einrichtung 15 zum Erzeugen von elektrischer Energie
einen Lineargenerator 25 auf, dessen Hauptbetriebsrichtung 26 im
Wesentlichen der Schwingungsbewegung 23 entspricht, wobei
die Schwingungsbewegung 23 parallel zur der Längserstreckung 27 des Containers 1 ausgerichtet
ist. Hierdurch kann eine Schwingungsbewegung 23 besonders
intensiv durch eine positive oder negative Beschleunigung des Containers 1 in
Richtung der Längserstreckung 27 erzeugt werden.
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Damit
die Ortungsvorrichtung 12 zusätzlich auch an eine
externe Stromversorgung (hier nicht gezeigt) angeschlossen werden
kann, wenn eine solche verfügbar ist, ist die Ortungsvorrichtung 12 noch mit
einer entsprechenden elektrischen Schnittstelle 28 mit
einem Pluspol 29 und mit einem Minuspol 30 ausgestattet.
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Um
darüber hinaus beispielsweise auch Höhenbewegungen 31 des
Containers 1 quer zur Längserstreckung 27 gut
für die Erzeugung von elektrischer Energie nutzen zu können,
verfügt die Einrichtung 15 zum Erzeugen von elektrischer
Energie zusätzlich noch über einen weiteren Lineargenerator 32,
welcher in der Darstellung nach der 4 gezeigt ist.
Der weitere Lineargenerator 32 weist einen vertikal schwingenden
Permanentmagneten 33 auf, welcher an einer Feder 34 befestigt
und in einem Führungsrohr 35 vertikal geführt
ist. Insofern kann der Permanentmagnet 33 innerhalb einer
Spule 36 mit Anschlussklemmen 37 und 38 an
der Stromspeichereinrichtung 14 auf und nieder schwingen.
Der weitere Lineargenerator 32 ist hierbei derart in der
Einrichtung 15 zum Erzeugen von elektrischer Energie gegenüber
dem ersten Lineargenerator 25 ausgerichtet, dass die Hauptbetriebsrichtung 39 des
weiteren Lineargenerators 32 im Wesentlichen quer 40 zur Längserstreckung 27 der
Container 1 verläuft.
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Es
versteht sich, dass vorliegend noch weitere Lineargeneratoren mit
unterschiedlichen räumlichen Ausrichtungen hinsichtlich
ihrer Hauptbetriebsrichtungen und/oder andersartig ausgestaltete
Beschleunigungsgeneratoren vorgesehen werden können, um
eine Energieerzeugung und -versorgung an einem Container 1 vorteilhaft
sicherstellen zu können.
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Sämtliche
in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale können
als erfindungswesentlich beansprucht werden, sofern sie einzeln
oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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- 1
- Container
- 2
- Laderaum
- 3
- Güter
- 4
- hinterer
Bereich
- 5
- Laderaumtür
- 6
- Pfeilrichtung
- 7
- Fördersystem
- 10
- Untergrund
- 11
- Befestigungseinrichtung
- 12
- Ortungsvorrichtung
- 13
- Tracking-
und Tracing-System
- 14
- Stromspeichereinrichtung
- 15
- Einrichtung
zum Erzeugen von elektrischer Energie
- 16
- Gehäuse
- 17
- bauliche
Einheit
- 18
- Bauraum
- 19
- Auflagefläche
- 20
- Mittel
zum Umwandeln
- 21
- beweglich
gelagerte Masse
- 22
- Permanentmagnet
- 23
- erste
Schwingungsbewegung
- 24
- elektrische
Spule
- 25
- erster
Lineargenerator
- 26
- erste
Hauptbetriebsrichtung
- 27
- Längserstreckung
- 28
- elektrische
Schnittstelle
- 29
- Pluspol
- 30
- Minuspol
- 31
- Höhenbewegungen
- 32
- weiterer
Lineargenerator
- 33
- vertikal
schwingender Permanentmagnet
- 34
- Feder
- 35
- Führungsrohr
- 36
- weitere
Spule
- 37
- erste
Anschlussklemme
- 38
- zweite
Anschlussklemme
- 39
- weitere
Hauptbetriebsrichtung
- 40
- quer
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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