ES2432425T3 - Vehículo para el transporte de cargas pesadas a la altura del suelo para contenedores ISO - Google Patents

Vehículo para el transporte de cargas pesadas a la altura del suelo para contenedores ISO Download PDF

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Hermann Franzen
Armin Wieschemann
Mike Hegewald
Jannis Moutsokapas
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Gottwald Port Technology GmbH
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Abstract

Vehículo para el transporte de cargas pesadas a la altura del suelo para contenedores ISO, en particular a un vehiculo de transporte para cargas pesadas sin conductor (1), con un accionamiento de marcha, disponiéndose en el vehículo de transporte para cargas pesadas (1) una batería (7) que proporciona la energía para el accionamiento de marcha, caracterizado porque la batería (7) se conecta al vehículo para el transporte de cargas pesadas (1) de forma desmontable para poder cambiar la batería (7) y recargarla fuera del vehículo para el transporte de cargas pesadas (1), la batería se puede introducir y sacar en y del vehículo para el transporte de cargas pesadas (1) transversalmente con respecto a la dirección longitudinal (L) del vehículo para el transporte de cargas pesadas (1), la batería (7) consiste en una batería de plomo y presenta un peso de entre 6 y 10 t, mientras que el vehículo para el transporte de cargas pesadas (1) tiene un peso total admisible de al menos 40 t y está dotado de un bastidor (2) que posee un compartimiento de montaje (6) para la batería (7), que está abierto hacia abajo y hacia los lados (2a) del vehículo para el transporte de cargas pesadas (1), disponiéndose por delante y por detrás, visto en dirección longitudinal (L) del vehículo para el transporte de cargas pesadas (1), por el borde del compartimiento de montaje (6) unos rieles de soporte (2a) que se 15 desarrollan transversalmente respecto a la dirección longitudinal (L) del vehículo para el transporte de cargas pesadas (1), en los que se apoya la batería (7).

Description

Vehiculo para el transporte de cargas pesadas a la altura del suelo para contenedores ISO La invencion se refiere a un vehiculo para el transporte de cargas pesadas a la altura del suelo para contenedores ISO, en particular a un vehiculo de transporte para cargas pesadas sin conductor, con un accionamiento de marcha, disponiendose en el vehiculo de transporte para cargas pesadas una bateria que proporciona la energia para el accionamiento de marcha. Por la patente DE 42 03 778 C2 se conoce un vehiculo rodante a la altura del suelo sin conductor con un manipulador montado sobre el vehiculo. Por medio del manipulador, el vehiculo rodante se puede desplazar automaticamente entre diferentes estaciones de trabajo a fin de realizar alli determinados trabajos de montaje. El vehiculo rodante se propulsa a traves de una bateria de niquel y cadmio. Cuando llega el momento de recargarla, la bateria se puede cambiar automaticamente en una estacion de cambio. Para esta operacion se preve en el bastidor del vehiculo rodante un compartimiento de bateria en el que se han dispuesto rieles de guia orientados transversalmente con respecto a la direccion longitudinal del vehiculo rodante. Por su parte inferior la bateria esta dotada de rodillos que se deslizan por los rieles de guia. Para asegurar la bateria durante el funcionamiento contra cualquier movimiento a lo largo de los rieles de guia, se preve en el bastidor del vehiculo una espiga elastica tensada en direccion de la bateria que, durante el funcionamiento del vehiculo rodante, engrana en una muesca de la bateria. La espiga se puede bajar hidraulicamente para cambiar la bateria. A traves de un dispositivo de cambio, la bateria asi desbloqueada se puede extraer lateralmente del bastidor del vehiculo a lo largo de los rieles de guia. Para llevar a cabo el proceso de cambio de bateria, el vehiculo rodante se desplaza automaticamente a la estacion de cambio. En la memoria de patente alemana DE 10 2007 039 778 A1 se describe ademas un vehiculo para el transporte de cargas pesadas a la altura del suelo sin conductor para contenedores ISO. El vehiculo de transporte presenta un bastidor sobre el que se dispone al menos una plataforma de elevacion que, a traves de un mecanismo elevador, se puede levantar desde una posicion de transporte baja a una posicion de entrega elevada y viceversa. Por regla general, estos vehiculos de transporte se impulsan a traves de un motor diesel. La memoria de patente US 4 496 274 A muestra un vehiculo para el transporte a la altura del suelo sin conductor que se puede desplazar sobre respectivamente cuatro rodillos de accionamiento que giran alrededor de un eje vertical y que se acciona a traves de dos ruedas de propulsion adicionales. Las ruedas de propulsion se accionan de forma independiente a traves de sendos motores electricos. El accionamiento independiente de las ruedas de propulsion constituye una asi llamada direccion blindada a traves de la cual se puede dirigir el vehiculo de transporte y que, al ser utilizada junto con ruedas de propulsion sin cadena, se limita habitualmente al transporte de cargas ligeras. Los motores electricos son alimentados con energia electrica por una bateria. La bateria se puede cambiar a traves de un vehiculo de bateria. Para la recogida segura de objetos a transportar, el vehiculo de transporte comprende ademas una plataforma de carga que presenta dos rieles de soporte. En la solicitud de patente internacional WO 2009/05324 A1 se describe un vehiculo de transporte que se emplea para el transporte de contenedores y que funciona sin conductor. En estado no cargado, el vehiculo de transporte se puede desplazar por medio de un accionamiento electrico alimentado por una bateria. Para la bateria integrada en el vehiculo de transporte se preve un dispositivo de carga fijo en el puesto de transbordo de contenedores que se aproxima para la carga de la bateria. Por la solicitud de patente europea EP 2 017 218 A1 se conocen vehiculos a la altura del suelo para el transporte de contenedores que comprenden respectivamente dos brazos de soporte orientados en la direccion principal de marcha y dotados de rodillos de rodadura. Dos vehiculos para el transporte a la altura del suelo se aproximan al contenedor, respectivamente en direccion longitudinal contraria del mismo, para recoger respectivamente uno de los extremos del contenedor entre los brazos de soporte. El accionamiento de los vehiculos para el transporte a la altura del suelo es electrico. Partiendo de este estado de la tecnica, la presente invencion esta basada en la tarea de crear un vehiculo para el transporte pesado a la altura del suelo de contenedores ISO, en particular un vehiculo para el transporte de cargas pesadas sin conductor, que resulte menos contaminante. Esta tarea se resuelve por medio de un vehiculo para el transporte pesado a la altura del suelo de contenedores ISO, en particular un vehiculo para el transporte de cargas pesadas sin conductor, con las caracteristicas de la reivindicacion 1. Otras variantes ventajosas de la invencion se indican en las subreivindicaciones 2 a 6. De acuerdo con la invencion, en un vehiculo para el transporte pesado a la altura del suelo de contenedores ISO, en particular un vehiculo para el transporte de cargas pesadas sin conductor, con un accionamiento de marcha y una bateria dispuesta en el vehiculo para el transporte de cargas pesadas para la aportacion de energia para el accionamiento de marcha, se consigue una menor contaminacion porque la bateria se conecta al vehiculo para el transporte de cargas pesadas de forma desmontable para poder cambiar la bateria y recargarla fuera del vehiculo para el transporte de cargas pesadas, la bateria se puede introducir y sacar en y del vehiculo para el transporte de cargas
pesadas transversalmente con respecto a la dirección longitudinal del vehículo para el transporte de cargas pesadas y presenta un peso de entre 6 y 10 t, mientras que el peso del vehículo para el transporte de cargas pesadas tiene un peso total admisible de al menos 40 t, y porque en dirección longitudinal del vehículo para el transporte de cargas pesadas, visto por delante y por detrás, por el borde del compartimiento de montaje se disponen rieles de soporte que se desarrollan transversalmente respecto a la dirección longitudinal del vehículo para el transporte de cargas pesadas, en los que se apoya la batería. Una de las ventajas fundamentales del vehículo para el transporte de cargas pesadas, impulsado por una batería en el sentido de una batería de tracción, consiste en el hecho de que se pueden evitar por completo las emisiones de sustancias nocivas y reducir considerablemente las emisiones acústicas. De este modo se produce una contaminación mucho menor del medio ambiente. Por otra parte, también se puede aumentar claramente el grado de eficacia del ramal de propulsión. Esto permite reducir la energía necesaria para el funcionamiento del vehículo. De esta manera, por una parte, se mejora aún más la compatibilidad ecológica y se consigue, por otra parte, un ahorro en el coste de explotación. La batería requiere menos mantenimiento que la unidad de generador diesel empleada hasta ahora para proporcionar la energía eléctrica precisa para el funcionamiento. De este modo se obtiene una reducción de los gastos de mantenimiento. Dado que la corriente para la carga de la batería se puede generar en distintas fuentes energéticas se logra que el funcionamiento del vehículo no dependa de la disponibilidad y de los gastos del carburante diesel. Al mismo tiempo se incrementan la fiabilidad y la disponibilidad del vehículo para el transporte de cargas pesadas por tener muchos años de experiencia en el empleo de baterías de plomo en vehículos. Además, el proceso de carga de la batería se puede llevar a cabo fuera del vehículo para el transporte de cargas pesadas, de modo que el vehículo para el transporte de cargas pesadas puede continuar el trabajo con una batería de recambio cargada.
En el sentido de la invención se entiende por vehículo para el transporte de cargas pesadas un vehículo capaz de transportar una carga de al menos 40 t. Las cargas previstas para los vehículos para el transporte de cargas pesadas son contenedores ISO y contenedores intercambiables. Por regla general, los contenedores intercambiables cargados pueden pesar hasta 16 t, los contenedores ISO pesan en estado cargado entre 20 t y 80 t. Se da preferencia al transporte de contenedores ISO. Por contenedores ISO se entienden generalmente contenedores grandes normalizados con puntos o esquinas de recepción normalizados para los elementos de recepción de la carga. Un vehículo para el transporte de cargas pesadas que marcha en vacío o que transporta un contenedor ISO vacío o un contenedor intercambiable vacío corresponde igualmente a esta idea, siempre que el vehículo esté en condiciones de transportar una carga de al menos 15 t, preferiblemente de al menos 20 t. También puede ocurrir que estos vehículos para el transporte de cargas pesadas trabajen en el marco de un funcionamiento mixto, es decir, que transporten, además de contenedores ISO o contenedores intercambiables, otras cargas tales como semirremolques, plataformas intercambiables, remolques, camiones o tractores.
Preferiblemente se prevé que el vehículo para el transporte de cargas pesadas tenga varias ruedas delanteras y varias ruedas traseras, que las ruedas delanteras se puedan accionar por medio de un primer motor eléctrico y las ruedas traseras por medio de un segundo motor eléctrico. En este caso, la batería se dispone entre las ruedas delanteras y las ruedas traseras.
Con objeto de facilitar el cambio de batería se prevé que el vehículo para el transporte de cargas pesadas presente un bastidor dotado de un compartimiento de montaje para la batería abierto hacia abajo y hacia los lados del vehículo para el transporte de cargas pesadas.
Una fijación especialmente sencilla de la batería en el vehículo para el transporte de cargas pesadas se consigue porque la batería tiene fundamentalmente la forma de paralelepípedo, porque en las paredes laterales anteriores y posteriores de la batería, visto en dirección longitudinal del vehículo para el transporte de cargas pesadas, se disponen elementos de apoyo que sobresalen respectivamente de la pared anterior y de la pared posterior y porque la batería se apoya en los rieles de soporte a través de los elementos de apoyo.
En lo que se refiere al cambio de la batería, el vehículo para el transporte de cargas pesadas se puede configurar ventajosamente de manera pasiva, dado que en la zona de los elementos de apoyo y de los rieles de soporte se disponen unos elementos de centrado que, durante el movimiento de introducción de la batería en el compartimiento de montaje y el descenso de la batería, alinean los elementos de apoyo con respecto a los rieles de soporte. Se prevé además que en la batería se dispongan elementos de contacto eléctricos y en la zona de los rieles de soporte contraelementos de contacto eléctricos que se conectan automáticamente al bajar la batería hasta los rieles de soporte.
A continuación, la invención se explica con mayor detalle a la vista de un ejemplo de realización representado en un dibujo. Se ve en la:
Figura 1 una vista en perspectiva desde arriba sobre un vehículo para el transporte de cargas pesadas a la altura del suelo y sin conductor para contenedores ISO;
Figura 2 una vista en perspectiva desde abajo sobre un vehículo para el transporte de cargas pesadas según la figura 1 y
Figura 3 una vista lateral del vehículo para el transporte de cargas pesadas representado en la figura 1.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva desde arriba sobre un vehículo para el transporte de cargas pesadas a la altura del suelo y sin conductor 1 para contenedores ISO 5. El vehículo para el transporte de cargas pesadas 1 tiene un peso en vacío de aproximadamente 35 toneladas. A este peso hay que añadir el peso del contenedor ISO 5 a transportar, de modo que en estado cargado se alcanza un peso total de 85 toneladas, aproximadamente. El vehículo de transporte 1, diseñado como vehículo de cuatro ruedas, consta fundamentalmente de un bastidor 2 en el que éstas se apoyan, un eje delantero común 3a, dos ruedas delanteras 4a y, un eje trasero común 3b y dos ruedas traseras 4b. Las cuatro ruedas 4a, 4b están dotadas de neumáticos. El bastidor 2 soporta una plataforma plana 5 que sirve para la recepción de los contenedores ISO que se han de transportar.
Se puede ver que el bastidor 2 presenta un compartimiento de montaje 6 para una batería. El compartimiento de montaje 6 comienza por debajo de la plataforma 5 del bastidor 2 y está abierto hacia abajo en dirección al suelo 8 y hacia los lados 1a del vehículo para el transporte de cargas pesadas 1. El compartimiento de montaje 6 se dispone además entre las ruedas delanteras y las ruedas traseras 4a, 4b del vehículo para el transporte de cargas pesadas 1. Dado que el compartimiento de montaje 6, visto en dirección longitudinal L del vehículo para el transporte de cargas pesadas 1, está abierto hacia el lado derecho y hacia el lado izquierdo 1a, es posible cambiar la batería 7 simplemente con un movimiento transversal frente a la dirección longitudinal L del vehículo para el transporte de cargas pesadas 1 en una dirección de carga y descarga E, a fin de recargar la batería 7 fuera del vehículo para el transporte de cargas pesadas 1. El compartimiento de montaje 6 está además abierto hacia abajo por lo que la batería 7 se puede cargar y descargar con ayuda de vehículos de transporte a modo de carretillas de horquilla elevadora. La batería 7 consiste en una batería de plomo y tiene un peso de 8 a 9 toneladas, aproximadamente. Con esta batería se asegura un funcionamiento de unas 6 a 8 horas del vehículo para el transporte de cargas pesadas.
En la figura 2 se muestra una vista en perspectiva desde abajo sobre el vehículo para el transporte de cargas pesadas 1 según la figura 1. Además de los elementos ya descritos en relación con la figura 1, se puede reconocer en la figura 2 un accionamiento de marcha del vehículo para el transporte de cargas pesadas 1 que se compone fundamentalmente de un motor eléctrico anterior 9a, una caja de distribución anterior 10a, un motor eléctrico trasero 9b y una caja de distribución trasera 10b. Visto en dirección longitudinal L del vehículo para el transporte de cargas pesadas 1, el motor eléctrico anterior 9a se fija de forma central y, en la zona del eje delantero 3a, por debajo del bastidor 2. Visto en dirección longitudinal L del vehículo para el transporte de cargas pesadas 1, el motor eléctrico trasero 9b se fija de forma central y, en la zona del eje trasero 3b, por debajo del bastidor 2. El motor eléctrico anterior 3a acciona a través de la caja de distribución 10a las dos ruedas delanteras 4a y el motor eléctrico trasero 9b acciona a través de la caja de distribución 10b las dos ruedas traseras 4b. Por consiguiente, el vehículo para el transporte de cargas pesadas 1 tiene tracción a las cuatro ruedas.
Por otra parte, también se puede ver que entre la batería 7 y el eje delantero 3a existe un espacio para colgar los armarios de distribución 11, en los que se recogen los componentes de control, por debajo del bastidor 2.
La figura 3 muestra una vista lateral del vehículo para el transporte de cargas pesadas 1. Se puede ver especialmente que la batería 7 se suspende en el bastidor 2 del vehículo de transporte 1 a través de rieles de soporte 2a. Los dos rieles de soporte 2a se disponen a distancia el uno del otro, se alinean horizontalmente y se fijan a una determinada altura en el bastidor 2 a través de consolas 2b. Los rieles de soporte 2a limitan el compartimiento de montaje 6 por delante y por detrás, visto en dirección longitudinal L del vehículo. Para poder colgar la batería 7 en los rieles de soporte 2a, la batería 7 en forma de paralelepípedo posee en sus paredes laterales anteriores y posteriores 7b, 7c y en la zona de las esquinas de la batería 7 unos elementos de suspensión 7a que sobresalen lateralmente y que, en estado de funcionamiento de la batería 7, se apoyan en los rieles de soporte 2a del vehículo para el transporte de cargas pesadas 1. Como consecuencia de este tipo de suspensión de la batería 7 dentro del bastidor 2 del vehículo y en su parte superior, resulta sencillo colocar por debajo de la batería 7 una carretilla de horquilla elevadora u otro mecanismo de elevación. Mediante un movimiento de la carretilla de horquilla elevadora o de otro mecanismo de elevación en una dirección vertical de subida y bajada S, los elementos de suspensión 7a se levantan del riel de soporte 2a para proceder a continuación a la extracción de la batería 7 del vehículo para el transporte de cargas pesadas en la dirección de carga y descarga E. Adicionalmente se prevé que, como consecuencia del movimiento vertical en dirección de subida y bajada S de la batería 7 alineada en los rieles de soporte 2a y asegurada en los mismos contra cualquier desplazamiento a través de elementos de centrado no representados, los elementos de centrado desbloqueen la batería 7 y que además se liberen los elementos de contacto eléctricos dispuestos en la batería 7 así como los contra-elementos de contacto de la zona de los rieles de soporte 2a para la conexión eléctrica de la batería con el accionamiento de marcha. La ventaja consiste en que el vehículo para el transporte de cargas pesadas 1 se puede diseñar de manera pasiva en lo que se refiere al desbloqueo y a la anulación de los contactos.
Como ámbito de aplicación de los vehículos para el transporte de cargas pesadas antes descritos y de los correspondientes sistemas de cambio de batería se considera el transbordo de contenedores ISO en zonas portuarias y en los transportes intermodales entre carretera y ferrocarril.
La presente invención se ha descrito a la vista de un vehículo para el transporte de cargas pesadas a la altura del suelo empleado para el transporte de contenedores ISO. En principio también cabe la posibilidad de transportar otras cagas pesadas como, por ejemplo, desbastes planos o rollos en plantas metalúrgicas, siderúrgicas o de laminado.
Lista de referencias
1 Vehículo para el transporte de cargas pesadas 1a Lados 2 Bastidor 2a Riel de soporte 2b Consola 4a Eje delantero 3b Eje trasero 4a Ruedas delanteras 4b Ruedas traseras 5 Contenedor ISO 6 Compartimiento de montaje 7 Batería 7a Elementos de apoyo 7b Pared lateral anterior 7c Pared lateral posterior 8 Suelo 9a Motor eléctrico delantero 9b Motor eléctrico trasero 10a Caja de distribución anterior 10b Caja de distribución trasera 11 Armarios de distribución
E Dispositivo de carga y descarga L Dirección longitudinal S Dirección de subida y bajada

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Vehículo para el transporte de cargas pesadas a la altura del suelo para contenedores ISO, en particular a un vehiculo de transporte para cargas pesadas sin conductor (1), con un accionamiento de marcha, disponiéndose en el vehículo de transporte para cargas pesadas (1) una batería (7) que proporciona la energía para el accionamiento de marcha, caracterizado porque la batería (7) se conecta al vehículo para el transporte de cargas pesadas (1) de forma desmontable para poder cambiar la batería (7) y recargarla fuera del vehículo para el transporte de cargas pesadas (1), la batería se puede introducir y sacar en y del vehículo para el transporte de cargas pesadas (1) transversalmente con respecto a la dirección longitudinal (L) del vehículo para el transporte de cargas pesadas (1), la batería (7) consiste en una batería de plomo y presenta un peso de entre 6 y 10 t, mientras que el vehículo para el transporte de cargas pesadas (1) tiene un peso total admisible de al menos 40 t y está dotado de un bastidor (2) que posee un compartimiento de montaje (6) para la batería (7), que está abierto hacia abajo y hacia los lados (2a) del vehículo para el transporte de cargas pesadas (1), disponiéndose por delante y por detrás, visto en dirección longitudinal (L) del vehículo para el transporte de cargas pesadas (1), por el borde del compartimiento de montaje (6) unos rieles de soporte (2a) que se desarrollan transversalmente respecto a la dirección longitudinal (L) del vehículo para el transporte de cargas pesadas (1), en los que se apoya la batería (7).
  2. 2.
    Vehículo para el transporte de cargas pesadas a la altura del suelo según la reivindicación 1, caracterizado porque el vehículo para el transporte de cargas pesadas (1) presenta varias ruedas delanteras (4a) y varias ruedas traseras (4b), accionándose las ruedas delanteras (4a) por medio de un primer motor eléctrico (9a) y las ruedas traseras (4b) por medio de un segundo motor eléctrico (9b).
  3. 3.
    Vehículo para el transporte de cargas pesadas a la altura del suelo según la reivindicación 2, caracterizado porque la batería (7) se dispone entre las ruedas delanteras y traseras (4a, 4b).
  4. 4.
    Vehículo para el transporte de cargas pesadas a la altura del suelo según la reivindicación 1, caracterizado porque la batería (7) tiene fundamentalmente la forma de paralelepípedo, porque en las paredes laterales anteriores y posteriores (7b, 7c) de la batería (7), visto en dirección longitudinal (L) del vehículo para el transporte de cargas pesadas (1), se disponen elementos de apoyo (7a) que sobresalen respectivamente de la pared anterior y de la pared posterior (7b, 7c) y porque la batería (7) se apoya en los rieles de soporte (2a) a través de los elementos de apoyo (7a).
  5. 5.
    Vehículo para el transporte de cargas pesadas a la altura del suelo según la reivindicación 5, caracterizado porque en la zona de los elementos de apoyo (7a) y de los rieles de soporte (2a) se disponen unos elementos de centrado que durante el movimiento de introducción de la batería (7) en el compartimiento de montaje (6) y el descenso de la batería (7) hasta los rieles de soporte (2a) alinean los elementos de apoyo (7a) con respecto a los rieles de soporte (2a).
  6. 6.
    Vehículo para el transporte de cargas pesadas a la altura del suelo según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque en la batería (7) se disponen elementos de contacto eléctricos y en la zona de los rieles de soporte (2a) contra-elementos de contacto eléctricos que se conectan automáticamente al bajar la batería (7) hasta los rieles de soporte (2a).
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