DE2238671A1

DE2238671A1 - DEVICE FOR ALIGNING AND LOCKING VEHICLES AT BATTERY CHANGE STATIONS

Info

Publication number: DE2238671A1
Application number: DE2238671A
Authority: DE
Inventors: Gerd Hebel; Theodor Dr Ing Merkle
Original assignee: ELEKTR STRASSENVERKEHR GES; JM Voith GmbH
Current assignee: ELEKTR STRASSENVERKEHR GES; JM Voith GmbH
Priority date: 1972-08-05
Filing date: 1972-08-05
Publication date: 1974-02-21
Also published as: DE2238671B2; DE2238671C3

Description

Kennwort: "Batterieanhänger" Vorrichtung zum Ausrichten und Arretieren von Fahrzeugen an Batteriewechselstationen Es ist bekannt, in Vorrichtungen der im Oberbegriff des Hauptanspruchs aufgeführten Gattung unter dem batteriegetriebenen Fahrzeug Hubstempei anzuordnen, welche die Aufgabe haben, das Fahrzeug in die geeignete Höhe für ein Überschieben der Batterie vom Fahrzeug auf eine feste Plattform bzw. umgekehrt anzuheben.Password: "Battery trailer" Device for aligning and locking of vehicles at battery changing stations It is known in devices of the The genus listed in the preamble of the main claim under the battery-powered Vehicle lifting ramps to be arranged, which have the task of putting the vehicle in the appropriate Height for pushing the battery from the vehicle onto a fixed platform or the other way around.

Dabei drücken die Hubstempel auf der der Plattform zu liegenden Seite des Fahrzeuges von unten gegen an der Plattform angelenkten, in einer Vertikalebene schwenkbare Hebel gegen die Unterseite des Fahrzeuges, wobei in der Oberseite der Hebel vorgesehene Einkerbungen an der Unterseite des Fahrzeuges befestigte Rahmenteile umfassen. Auf diese Weise wird das Fahrzeug angehoben und gleichzeitig in Fahrtrichtung verriegelt (DT-ES 125 145). Diese Einrichtung ist jedoch nur für solche Fahrzeuge geeignet, die zum Batteriewechsel senkrecht auf die Wechselstation zufahren, aber nicht für einen an der Wechselstation entlang fahrenden Verkehr. Dies trifft im wesentlichen auch für eine weitere bekannte Einrichtung zu, die trichterförmig sich öffnende Leitschienen zum genauen Hinleiten des Fahrzeuges an die Wechselstelle aufweist. (DT-PS 122-468). Diese Einrichtung paßt nur für einen einzigen Fahrzeugtyp und ist insbesondere beim Busbetrieb mit im Anhänger mitgeführter Batterie nicht verwendbar. Außerdem würden die Leitschienen bei am Straßenrand angeordneter Wechselstation den übrigen Verkehr stark behindern.The lifting rams press on the side facing the platform of the vehicle from below against hinged to the platform, in a vertical plane pivotable lever against the underside of the vehicle, being in the top of the Lever provided notches on the underside of the vehicle attached frame parts include. In this way, the vehicle is raised and at the same time in the direction of travel locked (DT-ES 125 145). However, this facility is only for such vehicles suitable, which approach the changing station vertically to change the battery, but not for traffic passing the exchange station. This applies to the essential also for another known device, which is funnel-shaped Opening guardrails for guiding the vehicle precisely to the change point having. (DT-PS 122-468). This device only fits one type of vehicle and is particularly not the case when operating buses with a battery in the trailer usable. In addition, the guardrails would be located at the roadside changing station severely obstruct the rest of the traffic.

Beide bekannten Einrichtungen sind ungeeignet, die Fahrzeuge schnell und exakt in die für einen raschen Wechsel der sehr schweren Batterie passende Stellung zu bringen und dort zu arretieren.Both known devices are unsuitable, the vehicles are fast and exactly in the right position for a quick change of the very heavy battery to bring and to lock there.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff angegebenen Gattung zu schaffen, welche in möglichst schneller Folge ein rasches und schonendes Wechseln der Batterien ermöglicht und bei denen die Fahrbahnteile neben der Station, auf dem die Fahrzeuge beim Wechsel halten und arretiert werden, bei Nichtbenutzung der Station keinerlei Hindernisse für den übrigen rollenden Verkehr bilden. Außerdem soll die Vorrichtung für Fahrzeuge unterschiedlicher Breite benutzbar sein und eine möglichstweitgehende Automatisierung des Wechselvorganges ermöglichen.The invention is based on the object of providing a device of the im Generic term to create given genus, which in the quickest possible sequence enables quick and gentle changing of the batteries and of which the roadway parts next to the station where the vehicles stop and are locked when changing, when the station is not in use, there are no obstacles to the rest of the rolling traffic form. In addition, the device should be usable for vehicles of different widths and enable the most extensive possible automation of the change process.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs aufgeführten Gattung durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst, wobei vorzugsweise als motorischer Antrieb der Schwenkarme ein z.B. hydraulischer Zylinder-Kolben-Trieb dient. Durch den bei Betätigung der Schwenkarme gleichzeitigen Ablauf der verschiedenen Funktionen ergibt sich eine gegenüber den bekannten derartigen Einrichtungen wesentlich kürzere Zeit rür die Justierung und Arretierung des Fahrzeuges beim Wechsel der Batterie. Die Fahrbahn neben der Station bleibt völlig frei von zusätzlichen Einbauten und kann bei Nichtbenutzung der Anlage von allen anderen Straßenfahrzeugen unbehindert passiert werden. Die Einrichtung erlaubt relativ große Toleranzen, innerhalb welcher das Fahrzeug an der Station halten kann, und zwar bei einem System, in welchem die Batterie beim Wechsel seitlich aus dem Fahrzeug herausgezogen wird, insbesondere in Fahrtrichtung. Die Schwenkarme sind dann in der Lage, das Fahrzeug in oder gegen die Fahrtrichtung innerhalb gewisser Grenzen zu verschieben, bis es den für den Wechsel geeigneten genauen Standort eingenommen hat. Es ist beispielsweise ohne weiteres möglich, eine Tolerzanz von t 10 cm zuzulassen, deren Einhaltung für einen einigermaßen geübten Busfahrer kein Problem darstellt.In the case of a device, this task is performed as described at the beginning Genus solved by the features of the main claim, preferably as a motor The swivel arms are driven by a hydraulic cylinder-piston drive, for example. By the simultaneous execution of the various functions when the swivel arms are actuated the result is a significantly shorter one compared to the known devices of this type Time to adjust and lock the vehicle when changing the battery. The roadway next to the station remains completely free of additional fixtures and fittings can be unhindered by all other road vehicles when the system is not in use happening. The device allows relatively large tolerances within which the vehicle can stop at the station, in a system in which the Battery is pulled out of the side of the vehicle when changing, in particular in the direction of travel. The swivel arms are then able to move the vehicle in or against to shift the direction of travel within certain limits until it is the for the Change has taken a suitable exact location. For example, it is without further possible to allow a tolerance of t 10 cm, compliance with which for a reasonably experienced bus drivers are no problem.

In vorteilhafter Weise können als Schwenkarme auf der Ladeseite um vertikale Achsen verschwenkbare Türen zum Abschließen des Lagerraumes dienen.Advantageously, swivel arms can be used on the loading side vertical axes pivoting doors are used to close off the storage room.

Durch die weitere sehr vorteilhafte Ausbildung der Erfindung gemäß Unteranspruch 4 wird ein genaues Einrichten der Fahrzeug-Ladeflächen in vertikaler Richtung ermöglicht. Die Toleranzen in vertikaler Richtung bestimmen sich durch Unterschiede in der Höheniage bei alten und neuen Reifen, durch unterschiedliche zulässige Reifendrücke sowie durch Bautoleranzen.Due to the further very advantageous embodiment of the invention according to Dependent claim 4 is a precise setup of the vehicle loading areas in a vertical position Direction allows. The tolerances in the vertical direction are determined by Differences in the height of old and new tires due to different ones permissible tire pressures as well as structural tolerances.

Da der gesamte Wechselvorgang möglichst weitgehend automatisch erfolgen soll, muß sichergestellt sein, daß die Arretierung des Fahrzeuges gegenüber der Wechsel station einwandfrei durchgeführt -ist, bevor der eigentliche Wechselvorgang eingeleitet wird> d.h.Since the entire change process is as automatic as possible it must be ensured that the vehicle is locked in relation to the The change station has been carried out correctly before the actual change process is initiated> i.e.

bevor die Batterie von der Greifeinrichtung erfaßt and von der Ladefläche des Fahrzeuges herunter auf eine Lagerfläche der Wechsel station gezogen wird. Zu diesem Zweck sind in sehr zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung die Schwenkarme als- Steuerfühler ausgebildet, welche den Beginn oder die Fortführung des Wechselvorganges auslösen.before the battery is gripped by the gripping device and by the loading area the vehicle is pulled down to a storage area of the exchange station. to for this purpose, the pivot arms are a very useful development of the invention designed as a control sensor, which starts or continues the change process trigger.

In sehr vorteilhafter Weise kann hierfür beispielsweise am freien Ende des Schwenkarmes ein sich tangential zum Schwenkkreis in Ausschwenkrichtung erstreckender und die Fünrungsnase durchdringender Bolzen axial federnd nachgiebig gelagert sein, dessen der Ausnehmung zugekehrtes Ende in eine am Boden der Ausnehmung angeordnete Bohrung einbringbar ist, und der durch seine axiale Verschiebung zum Steuern des Batteriewechselvorganges angeordnete Endschalter betätigt. Eine solche erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht es, den Stromkreis für den Antrieb der Batterieverschiebeeinrichtung erst dann zu schließen, wenn die Bolzen Schwenkarme in die zugeordnete. Bohrung eingerastet sind und dadurch einen Endschalter betätigt haben.In a very advantageous manner, for example, on the free The end of the swivel arm is tangential to the swivel circle in the swing-out direction extending and the Fünrungsnase penetrating bolt axially resilient be stored, whose end facing the recess into one at the bottom of the recess arranged bore can be introduced, and by its axial displacement to the Control of the battery change process arranged limit switches operated. Such Training according to the invention enables the circuit for driving the battery displacement device to close only when the bolt swivel arms in the assigned. drilling are engaged and have thereby actuated a limit switch.

Der Jeweilige erforderliche Abstand des Fahrzeuges von der Station kann sich ebenfalls innerhalb einer relativ großen Toleranz bewegen, wenn die Erfindung in sehr vorteilhafter Weiterbildung Merkmale gemäß Anspruch 7 aufweist. Durch die nebeneinander angeordneten Ausnehmungen läßt sich eine sehr große Bandbreite des noch zulässigen Abstandes überbrücken, innerhalb welcher ein Busfahrer neben der Station zum Stehen kommen muß, so daß auch in dieser Hinsicht an ihn keine besonders hohen Anforderungen zu stellen sind, was sich wiederum auf den zeitlichen Ablauf günstig auswirkt.The respective required distance of the vehicle from the station can also be within a relatively large tolerance if the invention has features according to claim 7 in a very advantageous further development. Through the side by side recesses can be a very wide range of bridge the permissible distance within which a bus driver Next the station has to come to a standstill, so that in this respect too there is no special at him high demands are to be made, which in turn affects the timing has a beneficial effect.

Die Erfindung ist im folgenden in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert: Darin ist Fig. 1 schematisch ein Seitenriß einer Batteriewechselstation, Fig. 2 schematisch ein Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 vergrößert ein Schnitt entlang der Linie III-II der Fig. 2 und Fig. 4 vergrößert ein Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3 Die Wechselstation weist ein Hubgestell 5 mit drei Lagerflächen 6,7 und 8 für die Batterien 9 auf. Das Hubgestell 5 wird über vertikale Spindeln 10 bewegt, die durch einen Elektromotor 11 über Umlenkgetriebe 12 und Wellen 13 angetrieben werden. Zum Verschieben der Batterien 9 von der jeweils in Ladeposition befindlichen Lagerfläche - in dem dargestellten Beispiel von der mittleren Lagerfläche 7 - auf die Ladefläche 14 eines Fahrzeuges 15 dient eine auf einer Warteschiene 16 angeordnete motorisch auf einer fest angeordneten Zahnstange 17 bewegbare Verschiebeeinrichtung 18. Das Hubgestell 5 ist oberhalb eines festen Gehäuses angeordnet, das in der Fig. 1 und 2 durch die Rahmenteile 19 angedeutet ist.The invention is based on an exemplary embodiment below of the drawings: FIG. 1 is a schematic side elevation of a Battery changing station, Fig. 2 schematically shows a section along the line II-II of the Fig. 1, Fig. 3 enlarged a section along the line III-II of Fig. 2 and Fig. 4 shows an enlarged section along the line IV-IV in FIG a lifting frame 5 with three bearing surfaces 6, 7 and 8 for the batteries 9. The lifting frame 5 is moved via vertical spindles 10, which are driven by an electric motor 11 via deflection gears 12 and shafts 13 are driven. To move the batteries 9 from each in the loading position storage area - in the example shown from the middle storage area 7 - on the loading area 14 of a vehicle 15 is used a waiting rail 16 arranged by a motor on a fixed rack 17 movable displacement device 18. The lifting frame 5 is above a fixed The housing is arranged, which is indicated in FIGS. 1 and 2 by the frame parts 19 is.

Wie am besten aus Fig. 2 zu erkennen, sind an einem dem Fahrzeug 15 zugewandten Querträger 20 des festen Rahmens 19 zwei Schwenkarme 21 und 22 Je um eine senkrechte Achse schwenkbar bei 23 bzw. 24 angelenkt. Diese Schwenkarme 21 und 22 können Je durch einen hydraulischen Kolbentrieb 25 aus der in Fig. 1 strichpunktiert dargestellten Ruhestellung in die hierzu annähernd senkrechte Verriegelungsstellung gebracht werden. Wenn das Fahrzeug in Fahrtrichtung nicht genau vor den Hubgestellen 5 stehen bleibt, wird es durch diese Schwenkbewegung in die zum Batteriewechsel erforderliche genaue Lage geschoben.As can best be seen from FIG. 2, one of the vehicle 15 facing cross member 20 of the fixed frame 19 two pivot arms 21 and 22 each around a vertical axis pivotably hinged at 23 and 24, respectively. These swivel arms 21 and 22 can each by means of a hydraulic piston drive 25 from the one in FIG. 1 in phantom shown rest position in this approximately perpendicular locking position to be brought. If the vehicle is not exactly in front of the lifting frames in the direction of travel 5 stops, it will by this pivoting movement in the for Battery replacement required exact position pushed.

Die Ausbildung der Schwenkarme 21 und-22, insbes. in dem Bereich ihres Zusammenwirkens mit dem Fahrzeug 15, ist im vergrößerten Maßstab anhand der Fig. 3 und 4 erläutert.The formation of the pivot arms 21 and -22, especially. In the area of their Cooperation with the vehicle 15 is shown on an enlarged scale with reference to FIG. 3 and 4 explained.

Der hier dargestellte Schwenkarm 21 weist an seinem freien Ende eine angeschweißte Nase 26 auf, die in vertikaler Richtung konisch ausgebildet ist und in eine entsprechend ausgebildete, von den Schenkeln eines Profilstückes 28 gebildete Ausnehmung paßt. Das Profilstück 28 ist am Rahmen 29 des Fahrzeuges 15 befestigt und trägt auf seiner Innenseite eine Leiste 30 mit einer Reihe nebeneinanderliegender konischer Bohrungen 51. Die Bohrungen 31 dienen zur Aufnahme eines entsprechend konischen und vorn abgerundeten Kopf es 32 eines am freien Ende des Schwenkarmes 21 verschiebbar gelagerten und die Nase 26 durchdringenden Bolzens 33. Tellerfedern 34 stützen sich zwischen einer am Schwenkarm 21 befestigen Lasche 21t und einem Bund 35 am Bolzen 33 ab. Am hinteren Ende des Bolzens 33 ist ein Mitnehmer 36 befestigt, der sowohl auf den am Schwenkarm befestigten Endschalter 37 als auch mit-einem abgebogenen Teil über einen Winkelhebel 38 auf einen zweiten Endschalter 39 einwirken kann. In Ruhestellung des Schwenkarmes 21, d.h.The pivot arm 21 shown here has a at its free end welded nose 26 which is conical in the vertical direction and into a suitably designed, formed by the legs of a profile piece 28 Recess fits. The profile piece 28 is attached to the frame 29 of the vehicle 15 and carries on its inside a bar 30 with a row of adjacent ones conical bores 51. The bores 31 serve to accommodate a corresponding conical and rounded head there 32 one at the free end of the swivel arm 21 slidably mounted and the nose 26 penetrating bolt 33. disc springs 34 are supported between a bracket 21t attached to the swivel arm 21 and a Collar 35 on bolt 33. At the rear end of the bolt 33, a driver 36 is attached, the limit switch 37 attached to the swivel arm as well as with a bent one Part of an angle lever 38 can act on a second limit switch 39. In the rest position of the swivel arm 21, i.

wenn er nicht mit dem Fahrzeug 15 verriegelt ist, liegt der Bolzen 33 aufgrund der Kraft der Tellerfedern 34 an dem Bund 35 am inneren Teil der Nase 26 an. Dabei wirkt der Mitnehmer 36 auf den Endschalter 37 ein, der so in dem Stromkreis der Wechseleinrichtung liegt, daß in dieser Stellung dieser Stromkreis unterbrochen ist.if it is not locked to the vehicle 15, the bolt is 33 due to the force of the disc springs 34 on the collar 35 on the inner part of the nose 26 at. The driver 36 acts on the limit switch 37, which is in the circuit the changing device is that in this position this circuit is interrupted is.

Wird der Schwenkarm 21 ausgeschwenkt, dann besteht die Möglichkeit, daß der Bolzen 33 in eine-der Bohrungen 31 einrastet. Dabei wird er durch die Schwenkarmbewegung um ein kleines Stück axial verschoben, wodurch der Endschalter 37 für die Einleitung des Batteriewechselprozesses eingeschaltet wird. Dieser Wechselprozess beginnt, sobald die entsprechenden Endschalter beider Sehwenkarme 21 und 22 betätigt sind. Wenn der Bolzenkopf 32 beim Ausschwenken der Arme zwischen zwei Bohrungen gelangt, d.h. nicht in die Bohrungen 31 einrastet, dann wird er durch die Schwenkarmbewegung so weit zurückgeschoben, daß auch noch der Endschalter 59 betätigt wird. Hierdurch wird allein der Befehl für die Verschiebeeinrichtung 18 ausgelöst, sich auf die Batterie zuzubewegen. Dabei stößt sie gegen die Batterie und versetzt dadurch dem Fahrzeug einen seitlichen Stoß, durch welchen es seitlich leicht verschoben wird, so daß der Bolzen in die nächstfolgende Bohrung einrasten kann. Der Wechselvorgang kann dann automatisch fortgesetzt werden. Kommt der Bolzen auch noch nicht nach diesem Stoß zum Einrasten, so wird der ganze Wechselvorgang abgebrochen.If the swivel arm 21 is swiveled out, then there is the possibility of that the bolt 33 engages in one of the bores 31. He is by the swing arm movement axially shifted by a small amount, whereby the limit switch 37 for initiation the battery change process is switched on. This change process begins as soon as the corresponding limit switches of both viewing swivel arms 21 and 22 are actuated. If the bolt head 32 when pivoting the arms between two Bores gets, i.e. does not snap into the bores 31, then he is through the swivel arm movement is pushed back so far that the limit switch 59 is operated. This only provides the command for the displacement device 18 triggered to move towards the battery. In doing so, it hits the battery and thereby gives the vehicle a side impact, causing it to move sideways is moved slightly so that the bolt engages in the next hole can. The change process can then be continued automatically. Comes the bolt not even after this joint to click into place, so the whole change process becomes canceled.

Bei dem Einfahren der konisch ausgebildeten Nase 26 zwischen die Schenkel 27 des Profil stückes 28 können auch geringe Höhendifferenzen zwischen dem Fahrzeug und der Wechselvorrichtung ausgeglicen werden.When retracting the conical nose 26 between the legs 27 of the profile piece 28 can also have small differences in height between the vehicle and the changing device are balanced.

Beim Einrasten des Bolzens in eine Bohrung 33 wird gleichzeitig ein am Rahmen 29 gegen eine Feder 40 verschiebbar gelagerter Stift 41 verschoben, der über einen ebenfalls am Rahmen 29 gelagerten Winkelhebel 42 die Kontaktfeder 43, durch welche der Kontakt zwischen Batterie und Antriebseinrichtung des Fahrzeuges hergestellt wird, für den Wechselvorgang unterbricht.When the bolt engages in a bore 33, a displaced on the frame 29 against a spring 40 displaceably mounted pin 41, the Via an angle lever 42 also mounted on the frame 29, the contact spring 43, through which the contact between the battery and the drive system of the vehicle is made, interrupts for the change process.

Claims

Password: "Battery trailer"

Claims device for aligning and locking drive batteries load-bearing vehicles, e.g. bus trailers, with regard to battery changing stations, a storage and charging room with storage areas for holding and dispensing batteries from or onto the vehicle, and with devices for adjusting the battery loading area of the vehicle opposite the storage area of the changing station and for locking the Loading areaD characterized in that two hinged to the loading side of the storage room Motor-driven pivotable about essentially vertical axes and connectable to the vehicle Swivel arms arranged and designed in such a way that they simultaneously follow Fulfill functions: a) Vertical alignment and subsequent locking of the Vehicle loading area against vertical movements on the one adjacent to the changing station Vehicle side.

b) Aligning the edge of the loading area on the adjacent side of the vehicle into a position parallel to the storage area and c) aligning the vehicle in the direction of travel as well as locking against shifting in the direction of travel and at right angles to it.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that as a motor A cylinder-piston-Trieo is used to drive the swivel arms.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that Doors that can be swiveled around vertical axes as swivel arms on the loading side for locking of the storage room.

4. Device according to one of claims 1 to), characterized in that that at the free end of each swivel arm one tangential to the swivel circle in the swing-out direction protruding vertically conical guide nose is arranged, which in corresponding vertically funnel-shaped recesses arranged in a plane transverse to the direction of travel can be brought into the vehicle.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the swivel arms as a control sensor for the beginning and / or continuation of the Battery change process are formed.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the free The end of the swivel arm is tangential to the swivel circle in the swing-out direction extending and the guide nose penetrating bolt axially resiliently resilient is stored, the end of which facing the recess into one at the bottom of the same arranged bore can be introduced, and that by the axial displacement of the bolt actuatable limit switches for controlling the battery change process are arranged.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that inside the funnel-shaped recess in each case several suitable for receiving the bolt Bores arranged transversely to the direction of travel of the vehicle side by side at the same height are.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the displaceable Bolts are assigned two limit switches that can be operated one after the other, whose one with the swivel arm fully swung out and completely in a hole locked position, the other when the bolt hits one point next to the hole is switched on.