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Kennwort: "Batteriewechselwagen" Bateriewechseleinrichtung für batteriegetriebene
Straßenfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Batteriewechseleinrichtung fUr batteriegetriebene
Straßenfahrzeuge mit einem mit einer Stirnseite an eine Längsseite des Straßenfahrzeuges
heranfahrbaren Transportwagen.
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Batteriegetriebene Straßenfahrzeugegewinnen im Rahmen der Probleme
Umweltschutz (Abgas, Geräusch) und bessere Ausnutzung und damit Wirtschaftlichkeit
der in der Nacht anfallenden nicht verbrauchten Energie in zunehmendem Maße an Bedeutung.
Bei den bekannten batteriegetriebenen Fahrzuegen findet der Batteriewechsel im allgemeinen
nur in den Betriebshöfen der Fahrz3eugbstreiber statt, wobei die Batterien entweder
von Hand oder mittels einer Hebevorrichtung herausgehoben werden. Wegen des immer
noch sehr großen Gewichtes derartiger Batterien ist Deren Wechsel sehr Zeitraubend.
Da der Aktionsradius derartigerFahrzeuge relativ klein ist und der Wechsel entsprechend
häufig durchzüführen Lat, haben sich derartige Fahrzeuge bisher kaum in größerer
Zahl durchsetzen können. Elektrobetriebene Fahrzeuge können aber nur dann in größerem
Umfange attraktiv werden, wenn ähnlich den Tankstellen für Vergaserkraftstoffe Batteriewechselstationen
in größerer Zahl erstellt werden, welche einen schnellen Wecdhsel der ot wa 800
kg und mehr wiegenden Batterien, eine Bevorratung derselben sowie ein Aufladen insbesondere
während der Nachtstunden gewährleisten.
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Dabei wird von der Voraussetzung ausgegangen, daß die Fatterien in
genormter Größe in besonderen, im allgemeinen von beiden Fahr zeugseiten aus zugänglichen
Räumen untergebracht sind und mittels
an die Längsseiten heranfahrbarer
Transportwagen auf welche sie aufgeschoben bzw. von welchen sie in das Fahrzeug
geschoben werden, ausgewechselt werden. Dabei kommt insbesondere das sogenannte
Durchschiebesystem in Frage, bei dem die neue Batterie von einem Transportwagen
aus in das Straßenfahrzeug und dadurch die verbrauchte Batterie auf der anderen
Seite heraus auf einen weiteren Transportwagen geschoben wird.
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WShrend des Durchschiebens der Batterie bleibt die Belastung des Straßenfahrzsuges
im wesentlichen erhalten, so daß keine Lageveränderung durch Entlastung dar Federn
stattfindet, wie es der Fall wäre, wnn ie Batterie beispielsweise dadurch einen
Hubstapler herausgehoben würde. Hierbei fände zunächst eine Entlastung statt, bel
dar die Batterieladefläche ansteigen und bein anschließenden Belasten durch dei
neue Batterie wieder absinken wärde. Der auf dieas Weise durchgeführte Batteriewechsel
führt zu erheblichen Verz8gerungen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt. is Gie@@@ Zusammenhange das Problem
zugrunde, in einer desarti @@ Weckselstation eine Batteriemechseleinrichtung zu
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b)
die Ladefläche des Transportwagens weist wenigstens ein in Längsrichtung umlaufendes
Transportband mit einem m Mitnehmer ftlr die Batterie auf, c) an der dem Straßenfahrzeug
zugewandten Stirnseite des Transportwagens sind zwei in Draufsicht nebeneinanderliegende,
zum Zusammenwirken mit zwei Anschlägen an der Unterseite des Fahraeugaufbaues geeignete
Ausleger befestigt, derart, daß beim Anschlagen der Ausleger die Batterieaufiagefläche
im Straßenfahrzeug und der dem Straßenfahrzeug zugewandte Sndbereich der Ladefläche
des Transportwagens in einer Ebene liegen, d) eine Hubvorrichtung ist zum Kippen
Wenigstens des dem straßenfahrzeug zugekehrten Endbereiches der Ladefläche des Transportwagens
bis zum Anschlag beider Ausleger an den zugeordneten Anschlägen am Straßenfahrzeug
vorgesehen.
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Aurgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Transportwagens ist
es möglich, dessen Ladefläche zumindest in dem Bereich der an das Straßenfahrzeug
anliegenden Stirnfläche in einfacher Weiso und sehr schnell an dessen Batterieauflagefläche
anzugleichen.
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Dazu wird die Ladefläche zunächst mit Hilfe einer Hubvorichtung soweit
angehoben, bis wenigstens einer der beiden Ausleger an dem zugeordneten Anschlag
am Straßenfchrzeug zum Anliegen kommt. Hat die Batterieauflagefläche des Straßenfahrzeuges
zufällig die gleiche Neigung wie die Ladefläche des Transportwagens, dann kommen
beide Ausleger gleichzeitig zum Anschlag. Sind Jedoch z.B.
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aufgrund einer einseitigen Belastung des Straßenfahrzeuges Auflagerfläche
und Ladefläche unterschiedlich geneigt, dann wird die Ladefläche des Transport fahrzeuges
durch das beim Kippen herbeigeführte zwangsweise in Anschlagbringen beider Ausleger
in die gleiche Neigung wie die Batterieauflagefläche des Straßnfahrzeuges gebracht.
Nachdem der Neigungsausgleich durchgerUhrt ist, wird die auf dem Transportwagen
herangebrachte neue Batterie von dem oder den Mitnehmern des bzw. der Transportbänder
des Transportwagens erfaßt und auf die Batterieauflagefläche des Straßenfahrzeuges
geschoben. Dabei schiebt die neu Batterie die verbrauchte Batterie mittels wenigstens
auf einer Batterieseite angebrachter Puffer auf der anderen Seite des Straßenfahrzeuges
auf
einen auf dieser Seite herangefahrenen und in gleicher Weis bezüglich der Lage ausgeglichenen
Transportwagen, dessen zum Beispiel Haken aufweisende Mitnehmer die Btterie erfassen
und völlig aus dezn Straßenfahrzeug herausziehen.
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Das Kippen kann durch verschiedene erfindungsgemäße Anordnungen der
Hubeinrichtung bewirkt werden. Gemaß einer vorteilharten Weiterbildung der Erfindung
ist im vorderen Bereich des Transportwagens eine zwischen den Auslegern angreifende
und sich gegen den festen Untergrund abstützende Hubeinrichtung angeordnet.
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Durch diese Hubeinrichtung wird bei zum Transportwagen geneigtem Straßenfahrzeug
nach dem Anheben der Ladefläche bis zum Anschlag des Auslegers am tiefer liegenden
Anschlag des Straßenfahrzeuges, gegen den er sich abstützt, der Transportwagen angehoben,
wodurch auch der andere Ausleger zum Anliegen an dem ihm zugeordneten höher liegenden
Anschlag gebracht wird. Dabei wird der Transportwagen Je nach seiner Steifheit um
die Längsachse mehr oder weniger verwunden, d.h. der Hubwagen hebt an seiner dem
Straßenfahrzeug abgekehrten Stirnseite gegebenenfalls mehr oder weniger von seiner
Fahrbahn ab.
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Nach einer anderen sehr zweckmäßigen Ausbildungsmöglichkeit der Erfindung
sind im Bereich Jedes Auslegers am Transportwagen angreifende und gegen den festen
Untergrund abstützende hydraulische Hubzylinder angeordnet und beide Rubzylinder
über eine kommunizierende,an eine Druckleitung angeschlossene leitung miteinander
verbunden. Wenn der dem tiefer liegenden Anschlag zugeordnete Ausleger zum Anliegen
gekommen ist, kann aufgrund der kommunizierenden leitung nur noch der andere Hubzylinder
betätigt werden, bis auch der zweite Ausleger zum Anliegen gekommen ist, wobei der
Transportwagen ebenfalls wieder mehr oder weniger verwunden wird. Es versteht sich
von selbst, daß die von der Hubeinrichtung aufgebrachte Kraft geringer als die vom
Straßenfaurzeug aufgrund seines &ewichtes auf die Ausleger awiübban Last sein
muß. Dies kann beispielsweise bei hydraulischen Hub*1nrichtungen durch die Anordnung
entsprechender Druckbegrenzungsventile erreicht werden.
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Weitere ?erkörperungsmöglichkeiton der Erfindung gehen aus den im
folgenden anhand der Zeichnung näher erläuternden Ausführungsbeispielen der Erfindung
hervor.
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In der Zeichnung sind Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Batteriewechsels
nach dem sogenannten Durchschiebeverfahren, Fig. 2 in größerem Maßstab ein Schnitt
entlang der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 in Draufsicht das dem Straßenfahrzeug
zugekehrte Vorderteil eines Batterietransportwagens, Fig. 4 eine Teilansicht in
Richtung des Pfeiles IV in Fig. 3, und Fig. 5 bis 7 in Vorderansicht drei Alternativausbildungen
des Transportwagens.
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In dem in Fig. 1 und 2 dargestellten batteriegetriebenen Straßenfahrzeug
10 ist in einem von beiden Seiten zugängigen Raum eine Auflagefläche li für die
Batterie 12 vorgesehen. Zum Batteriewechsel wird von links in Fig. 1 ein Transportwagen
14 mit einer frischgeladonen Batterie 12' herangefahren, die auf einer mittels einer
z.B. hydraulischen iiubvorrichtung 19 heb- und senkbaren L-defläche 15 aufliegt
und mittels zweier zu beiden Seiten dieser Ladefläche angeordneter, auf Kettenrädern
16 umlaufender Transportketten 17 mit daran befestigten Mitnehmern 18 von der ladefläche
15 des Transportwagens auf das Straßenfahrzeug 10 geschoben. Dabei wird über an
der Batterie angebrachte Puffer 19 die entladene Batterie 12 aus dem Straßonfahrzeug
10 heraus auf einen an dessen gegenüberliegende rechte Seiteherangefahrenen zweiten
Transportwagen 14' geschoben und dort nach Beendigung des Durchachiebevorganges
von dem hakenförmigen Mitnehmer 1 18' erfaßt, um vollends auf den Wagen 14' gezogen
zu werden.
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Wie in Fig. 2 dargestellt, liegen bei einseitig beladenem Straßenfahrzeug
10 die Auflagefläche 11 im Fahrzeug 10 und die ladefläche 15 des Transportwagens
14 nicht in einer Ebene, wodurch beim Aufschieben einer Batterie vom Transportwagen
auf du
Straßenfshrzeug als auch umgekehrt wegen des relativ hohen
Gewichtes einer Batterie leicht Beschädigtrngen sowohl am Fahrzeug als auch an der
Batterie verursacht werden können. Zum Ausgleich beider Flaschen ist auf der dem
Straßenfahrzeug zugekehrton Seite des Transportwagens 14 eine aus zwei hydraulischen
Hebern 20 und 20 bestehende Hubeinrichtung vorgesehen, und zwar auf Jeder Seite
des Transportwagons ein mit seinem Kolben Jeweils gegenüber dem Boden abetützbarer
Fieber. Ferner sind an Jeder dem Straßenfahrzeug zugekehrten Stirnseite der Transportwagen
jeweis zwei im Abstand nebeneinanderliegende Ausleger 21 und 21' angeordnet (Fig.
3 und 4), die Je einem Anschlag 22 bzw. 22' am Straßenfahrzeug 10 zugeordnet sind
(Fig. 2).
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Wie aus Fig. 9 zu erkennen, sind die hydraulischen kleber 20 und 20'
durch eine Hydraulikleitung 23 miteinander verbunden, an welche die mit einer nicht
dargestellten Pumpe druckbeaufschlagbare Druckleitung 24 angeachlossen ist. Ist
nun ein Transportwagen mit der die Ausleger 21 und 21' aufweisenden Stirnseite andie
Iängsaeite eines in Längsrichtung geneigt stehenden Straßenfahrzeuges 10, wie ea
in P1g. 2 dargestellt ist, herangefahren, dann wird zunächst die Ladefläche 15 des
Transportwagens 14 mittels der Hubvorrichtung 13 soweit angehoben, bis der eine
Ausleger, und zwar im dargestellten Beispiel der rechte Ausleger 21', am Anschlag
22' anschlägt. Darauf wird die Druckleitung 24 druckbeaufschlagt. Da der Ausleger
21' bereits am Anschlag 22' anliegt, ist aufgrund der kommunizlerenden Verbindungsleitung
23 nur noch der hydraulische Heber 20 betätigbar, und zwar solange, bis auch der
Ausleger 21 am Anschlag 22 zum Anliegen gekommen ist.
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Dies erfolgt Je nach Steifheit des Transportwagens unter mehr oder
weniger starker Verwindung des Transportwagens 14 um seine Längsachse. Wenn beide
Ausleger zum Anschlag gekommen sind, ist ein völlig glatter Übergang zwischen der
Ladefläche 15 des Transportwagene und der Auflagefläche il des Straßenfahrzeuges
hergestellt. Der Druck in den Leitungen 23, 24 muß auf eine solche Höhe begrenzt
sein, daß ein Anheben des Straßenfahrzeuges durch die Heber 20/20' vermieden wird.
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In dem Ausführungsbeispiel 1 nach Fig. 5 ist zwischen beiden Atslegern
21 und 21' nur ein einziger hydraulischer Heber 25 ans.-ordnet. Wenn einer der beiden
Ausleger zum Anliegen an dem ihm zugeordneten Anschlag des Straßenfahrzeuges gekommen
ist, kann mittels dieses Hebers 21 der Jeweils andere Ausleger in gleicher Weise
zum Anliegen gebracht werden wie in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, wobei
sich der übrige Teil des Transportwagens in gleicher Weise mehr oder weniger verwindet.
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Bei dem Transportwagen 14 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F1-gur
6 befindet sich die heb- und senkbare Ladefläche 15 auf einem als Wiege 26 ausgebildeten
Teil, der auf dem mittels der Hubvorrichtung 13 heb- und senkbaren Plattform 27
um eine Längsachso 28 kippbar angeordnet ist. Beim Anheben der Ladefläche 15 stellt
sich beim Anschlagen der Ausleger 21 und 21' die Wiege 26 von selbst in die erforderliche,
einen Ausgleich beider Batterieauflageflächen im Fahrzeug ünd auf dem Transportwagen
herbeiführende Neigung ein.
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Eine weitere Möglichkeit der Angleichung beider Flächen wird durch
eine Ausführungsform gegeben wie sie in Fig. 7 schematisch angedeutet ist. Sernach
weist der Trensportwagen 14 in seiner dem Straßenfahrzeug zugekehrten Hälfte ein
relativ großes mittleres Rad 29 auf. durch welohes die aeitlichen Rollen 30 des
Transportwagens über die Fahrebene 31 gehalten werden, so daß der Transportwagen
um die durch die von der Rollebene und der Fahrebene des Rades 29 gebildete Schnittachse
kippen kann, so daB auch hier beim Anschlagen der Ausleger ein Kippen der Ladefläche
15 und damit ein Ausgleich der Batterieauflageflächen herbeigeführt werden kann.