KR102376080B1 - 이동형 기기, 특히 컨테이너 스태킹 크레인을 이동형 소비자 공급 시스템에 자동적으로 커플링하기 위한 시스템 및 커플링 장치와 그를 위한 커플링 - Google Patents

Abstract

컨테이너 스태커 크레인(11), 특히 RTG를 이동형 공급원에 자동적으로 도킹하기 위한 시스템으로서, 횡단방향 전진기 유닛(16)을 구비한 도킹 장치(14)와 그 끝단부(22)가 이동형 공급원에 대해 횡단방향으로 진행될 수 있고 거기에 연결되는 연장 가능한 연장 암(20)을 구비한다.
본 발명에 따르면, 엔트레인먼트 멤버(24)를 구비한 에너지 가이드 체인(12)은 이동형 공급원으로서 기능한다. 끝단부(22) 상의 커플링 부품(26)과 엔트레인먼트 멤버(24) 상의 커플링 대응 부품(28)을 구비한 기계적 커플링이 제안된다. 엔트레인먼트 멤버(24)는 횡단방향 움직임 여유를 가지고 커플링 대응 부품(28)을 유동적으로 지지한다(34). 상기 끝단부(22) 상의 플러그 커넥터(30)는 엔트레인먼트 멤버(24) 상의 소켓(32)과 협력한다. 기계적 커플링은 깔때기(40)로서 구성된 커플링 부품(26)과 커플링 헤드(42)로서 구성된 협력하는 커플링 대응 부품(28)을 구비한다. 커플링 헤드(42)는 적어도 하나의 연장부(44)를 포함하는데, 이는 길이방향에 대해 수직한 고정을 위해 깔때기(40) 및/또는 잠금 볼트(46)와 협력한다. 잠금 볼트(46)는 길이방향으로의 고정을 위해, 그리고 커플링 헤드(42)를 고정된 위치에 고정하기 위해 연장부(44)와 협력한다.

Description

이동형 기기, 특히 컨테이너 스태킹 크레인을 이동형 소비자 공급 시스템에 자동적으로 커플링하기 위한 시스템 및 커플링 장치와 그를 위한 커플링{SYSTEM AND COUPLING DEVICE FOR AUTOMATICALLY COUPLING A MOBILE MACHINE, IN PARTICULAR A CONTAINER-STACKING CRANE, TO A MOBILE CONSUMER SUPPLY SYSTEM, AND A COUPLING THEREFOR}

본 발명은 이동형 공급원, 즉 이동형 또는 이동식 소비자에게 공급하기 위한, 예컨대 비레일식(non-rail-bound) 차량에 에너지를 공급하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명은 특히 상기 이동형 공급원에 이동형 기기를 도킹하기 위한 부분 자동 또는 완전 자동 시스템과 관련되어 있다. 본 발명은 또한 그에 따른 도킹 장치 및 특히 설명된 바와 같은 종류의 시스템에서 사용되기 위한 기계적 커플링과도 관련된다. 본 발명은 또한 고무 타이어 갠트리 크레인(rubber-tire gantry crane, RTG)과 같은 이동형 기기를 전기로 동작시키거나 전력을 공급하기 위한 시스템의 사용과도 관련되어 있다.

국제 특허 출원 WO 2010/054852 A2는 청구범위 1항의 일반적인 부분에 묘사된 종류의 시스템을 개시하고 있다. 이는 이동형 공급원으로 기능하는 도체 레일에 RTG를 자동적으로 도킹하기에 특히 적합하다. 이 시스템은 연장 암(arm)에 의해 상기 도체 레일을 가로지르는 방향으로 진행하기 위한 전진기(advancer)를 구비한 도킹 장치를 포함한다. 연장 암이 상기 도체 레일로 진행할 수 있는 끝단부에는 도체 레일과의 연결을 위한 특수한 캐리지(carriage)가 제공된다. 상기 캐리지는 상기 도체 레일에 수평 및 수직 방향들로 커플링될 슬라이딩 접속기를 보유하고 있다. 상기 캐리지는 추가적으로 제공되는 지지 레일들에 대해 지지되고 가이드된다.

독일 특허 출원 DE 10 2008 024 572 A1은 특히 RTG를 도체 레일에 도킹하기 위한 유사한 시스템을 설명하고 있다. 이 시스템에서는 텔레스코픽 연장 암이 제안되는데, 이 암은 특수한 컬렉터 트롤리(collector trolley)를 이용하여 도체 레일에 도킹되어 있다. 이 컬렉터 트롤리는 이동 방향에 대해 횡단 방향뿐만 아니라 수직방향으로도 움직일 수 있도록 해준다. 이는 알려져 있는 바와 같은 도체 레일을 구비한 트레일(trail)을, 타이어를 가진 차량 가동물, 특히 RTG와 조합하여서도 사용할 수 있게 해준다.

특히 도체 레일에 의한 RTG 동력 공급에 기여하는 다른 시스템이 국제 특허 출원 WO 2012/130630 A1으로부터 알려져 있다. WO 2012/054852에 설명된 시스템과 비교할 때, 이 시스템은 상기 도체 레일에 대한 전류 컬렉터의 진행을 위한 복잡한 전진기 장치의 문제점을 제거하기 위한 것이다. 이 목적을 위해, 이 문헌은 청구범위 제11항의 일반적인 부분에 따른 도킹 장치를 설명하고 있다. 수평 방향으로 연장 가능한 연장 암을 포함한 횡단 전진기 유닛에 더하여, 이 도킹 장치는 상기 연장 암의 끝단부가 수직 방향으로도 진행할 수 있도록 해주는 수직 전진기 유닛을 포함한다.

전류를 공급하기 위해 이동하는 공급원에 대한 이동형 기기의 자동 도킹은 많은 적용예에서 요구된다. 전기 구동 모터에 공급하기 위한 전용 디젤 발전기를 포함하는 차량들의 전기 공급은 특히 효율적이며 환경에 무해하다. 이는 예를 들어 RTG 타입의 스태커 크레인(stacker crane)에서 대부분 그러하다. 디젤 연료의 소비를 줄이기 위해, 전기 공급은 또한 이른바 뉴매틱 타이어 밴 엔트레인먼트 멤버들(pneumatic-tire van entrainment members)에 대해서도 바람직한데, 이는 대부분의 경우 컨테이너들을 일렬로만 쌓을 수 있다. RTG와 밴 엔트레인먼트 멤버들은 독(dock) 또는 기타 컨테이너 취급 장소에 채택된다. 그러나 전류 공급은 또한 다른 장소들, 예컨대 지면 굴착 또는 지하 굴착에서의 스태커/리클레이머(reclaimer)에서도 요구된다.

알려져 있는 해법은 주로 이동형 공급원으로서 전류 컬렉터를 구비한 도체 레일의 원리에 기초하고 있다. 도체 레일 상의 슬라이딩 접속기들은 본질적으로 상당한 마모를 겪는다. 도체 레일들은 튼튼하지만, 잦고 공이 많이 드는 유지관리를 요한다. 게다가, 이들은 한정된 범위까지만 데이터 신호 전송에 적합하며 기체 또는 액체 작동 매체와 같은 다른 매체를 공급하기에 적합하지 않다. 예를 들어, 도체 레일에 기초하고 있는 한 해법은 스태커/리클레이머의 스프링클링 시스템(sprinkling system)에 물 공급원을 제공할 수 없다. RTG와 같은 뉴매틱 타이어를 장비한 차량들도 도체 레일의 원리에 기초한 이동형 공급원을 이용하여 공급받을 수 없다. 끝으로, 도체 레일들은 상당한 노력 없이는 연장될 수 없으며 모듈식 사용에 적합하지 않다.

다른 해법이 미국 특허 출원 US 2012/043291 A1로부터 알려져 있다. 후자는 도체 레일에 대한 대안으로써 RTG에 케이블 릴(reel) 또는 에너지 가이드 체인(energy guiding chain)으로 공급하는 것을 제안한다. 주어진 주행 방향을 지키기 위해 레일 상에서 달리는(즉, '레일 구속형(rail-bound)'인) 전원 공급 화차가 RTG에 더하여 제공되는데, 이 화차는 케이블 릴을 포함하거나 에너지 가이드 체인에 연결되어 있다. RTG의 이동 자유도를 손상시키지 않기 위해, 전원 공급 화차는 수직 및 횡단 방향 양쪽으로 상당한 움직임을 허용하는 특수한 기계적 도킹 장치에 의해 RTG에 연결되어 있다. 전원 공급 화차와 RTG 사이의 전원 공급 연결은 수작업으로 이루어진다.

위에 설명된 문제점들의 관점에서, 본 발명의 첫 번째 목적은 대안, 특히 도체 레일, 추가적인 컬렉터 트롤리 등이 없는 대안을 제공하는 것이다. 동시에, 이동형 기기를 대안의 이동형 공급원에 자동적으로 도킹하기 위한 시스템 및 도킹 장치가 제안될 것이다. 이동형 기기의 트랙 정밀도 및/또는 잠재적인 측방향 힘의 크기에 따라 이 목적들은 청구범위 제1항 또는 제5항에 따른 부분 자동 또는 완전 자동 시스템에 의해 성취된다. 이에 더하여, 청구범위 제11항에 따른 도킹 장치는 문제의 해결에 독립적으로 기여한다. 게다가, 상기 도킹 장치 또는 시스템에 특히 적당한 기계적 커플링이 제안될 것이다. 이 목적은 청구범위 제15항에 따른 커플링에 의해 성취된다.

본 발명에 따르면, 특히 높은 트랙 정밀도를 가지거나, 및/또는 작은 측방향 힘이 개입되는 기기들을 위한 이 일반적인 종류의 시스템은, 그 가장 단순한 이행 형태에 있어서, 엔트레인먼트 멤버를 포함하는 에너지 안내 체인이 이동형 공급원으로서 제공되고, 이 시스템은 한편으로 연장 암을 엔트레인먼트 멤버에 연결하기 위한 기계적 커플링을 포함하고 다른 한편으로 연장 암 상의 플러그 커넥터 및 상기 엔트레인먼트 멤버 상의 대응하는 소켓에 의한 케이블 커플링을 포함한다는 점을 특징으로 한다. 상기 기계적 커플링은 연장 암의 끝단부의 커플링 부품과 엔트레인먼트 멤버의 커플링 대응 부품으로 주로 이루어지며, 상기 커플링 부품들은 위치를 고정하기 위해 협력한다. 에너지 안내 체인과 도킹 장치 사이의 인터페이스에서 케이블들은 플러그 연결(plug connection)에 의해 연결되는데, 이는 상기 플러그 커넥터와 대응하는 소켓으로 이루어진다.

제안된 구조는 에너지를 공급받을 그 기기가 에너지 가이드 체인의 길이방향과 정확히 평행하게 달릴 필요가 없더라도 특히 입증된 방식으로 디자인된 에너지 가이드 체인의 사용을 허용한다. 여기서 기계적 커플링은 연장 암을 에너지 가이드 체인의 엔트레인먼트 멤버에 견고히 연결하며, 그 이후에 또는 그와 동시에 상기 플러그 연결이 필요한 공급 라인, 예컨대 전원 공급 라인 및 데이터 전송 라인의 연결을 만든다.

트랙과 에너지 가이드 체인 및/또는 높은 측방향 힘이 개입되는 길이방향 코스 사이의 더 큰 편차를 포함하는 이동형 기기에 대해, 추가적이고 독립적인 해법은 또한 이동형 공급원으로서 제공되는 엔트레인먼트 멤버를 포함하는 에너지 가이드 체인을 제공하는데, 여기서 연장 암의 끝단부의 커플링 부품과 에너지 가이드 체인의 엔트레인먼트 멤버의 협력하는 커플링 대응 부품은 기계적 커플링을 형성한다. 편차를 보상하기 위해 및/또는 불필요한 측방향 힘에 대해, 본 발명에 따른 이 추가적인 해법은 엔트레인먼트 멤버가 커플링 대응 부품에 대한 유동적 마운팅을 형성하는 것을 특징으로 한다. 즉 후자가 에너지 가이드 체인에 대해 수평방향 움직임을 가지고 유동적으로 횡단하여 장착된다.

각각의 적용예에 따라, 이는 이미 체인에서 불필요한 측방향 힘을 회피하거나, 예를 들어 RTG와 같은 것에서 트랙으로부터의 편차를 보상하도록 해준다.

제안된 두 가지 모두의 시스템은 이동형 소비자의 공급원을 위한 도체 레일 또는 접속 라인에 대한 대체물로서 에너지 가이드 체인의 사용을 허용한다.

WO 2010/054852 A2, DE 10 2008 024 572 A1 또는 WO 2012/130630에서와 같이 도체 레일을 구비한 값비싼 라인은 필요하지 않다. 또한, 특수한 컬렉터 트롤리도 요구되지 않는다. 지금 제안되는 시스템들은 예컨대 US 2012/043291 A1의 시스템과는 대조적으로, 방향성 있는 안정성을 가진 추가적인 화차 없이 작동한다.

두 가지 시스템에서, 특히 트랙으로부터의 큰 편차의 경우, 한편으로는 엔트레인먼트 멤버의 오차 감지 장치로서의 감지기 배열과 협력하고 다른 한편으로는 작동기로서의 도킹 장치의 횡단 전진기 유닛과 협력하는 전진 제어기를 제공하는 것이 유리할 수 있다. 전진 제어기(advancing control)는 필요하다면 움직이는 동안 에너지 가이드 체인의 코스에 대응하는 연장 암의 수평 위치를 새롭게 조정하거나 재조정하여 예를 들어 엔트레인먼트 멤버에서 활용가능한 수평방향 움직임을 초과하지 않도록 하는 방식으로 구성된다. 에너지 가이드 체인과 트랙의 주행 방향들 사이의 작은 편차는 유동적 마운팅에 의해 이미 보상될 수 있다. 어떤 식으로든 제공되는 수평방향 전진기 장치는 상기 유동적 마운팅에 의해 보상할 수 없는 더 큰 편차를 보상하거나 그것의 더 작은 크기를 가능하게 하기 위해 추가적으로 활용된다.

대체로, 상기 전진 제어기는 견고하고 입증된 에너지 가이드 체인, 특히 그 자체로는 상기 엔트레인먼트 멤버에 수평방향으로 어떠한 자유도도 제공하지 않는 에너지 가이드 체인의 사용을 허용한다.

특히 전진기 장치가 없는 시스템에서, 시스템은 에너지 가이드 체인이 놓여질 수 있고 상기 에너지 가이드 체인을 미리 설정하거나 그 경로를 규정하는 가이드 채널을 포함하는 것이 유리하다. 특히, 상기 경로는 거의 직선 또는 선형일 수 있다. 적절한 가이드 채널들의 구성은 그 자체로 알려져 있다. 이와 같은 것은 특히 상기 에너지 가이드 체인 자체를 불필요한 외부 영향에 대해 보호한다.

특히 옥외 적용에 있어서, 가이드 채널은 예컨대 지붕과 같은 기후 보호부를 포함하는 것과 같은 방식으로 구성되는 것이 유리하다. 이 경우, 도킹 장치가 에너지 가이드 체인의 엔트레인먼트 멤버에 접근할 수 있는 측방향 길이방향 갭(gap)을 제공하는 것이 요구된다.

마모를 피하거나 줄이기 위해, 가이드 채널이 그 양측에 엔트레인먼트 멤버가 바람직하게는 상기 가이드 채널 내에서 대략 중앙에서 가이드되는 측방향 슬라이딩 스트립을 구비하는 것이 더욱 유리하다. 상기 자동 도킹에 대해 규정된 정지 위치를 미리 설정하기 위해, 대응하는 슬라이딩 스트립들은 적어도 엔트레인먼트 멤버가 도킹 또는 도킹 해제를 위해 놓여지는 정지 위치 또는 파킹(parking) 위치에 제공되어야 한다. 가이드되는 라인들의 보호는, 예를 들어 독일 실용신안 등록출원 DE 20 2013 101 457 U1 또는 독일 특허 DE 39 30 291 C1에 따라 그 상측 및 하측이 리드(lid)로 밀폐된 에너지 가이드 체인을 사용함으로써 강화될 수 있다.

특히 엔트레인먼트 멤버에 대한 유동적 마운팅 및/또는 전진기 장치가 없는 시스템에서, 에너지 가이드 체인의 가이드 채널이 엔트레인먼트 멤버에 대해 기계적 길이방향 가이드, 즉 에너지 가이드 체인의 길이방향으로의 가이드를 형성하고 예를 들어 이동형 기기의 트랙 변화에 기인하는 측방향 힘을 수용한다면 유용하다. 이 해법은 길이방향 가이드의 단순한 반응력을 통해 필요하다면 연장 암이 보상을 위해 연장되거나 수축될 수 있는, 보다 작은 측방향 힘의 경우에 특히 적절하다.

전진기 장치를 포함하는 시스템에서, 감지기 배열의 간단한 실시예는 엔트레인먼트 멤버 또는 엔트레인먼트 멤버의 유동적으로 마운트된 부분이 측방향 스토퍼(stopper)들에 접근하는지를 감지하기 위해 후자가 각각 엔트레인먼트 멤버에, 특히 엔트레인먼트 멤버의 유동적 마운팅에 제공되는 2개의 근접 스위치를 포함하는 것을 제공한다. 감지기 배열은 바람직하게는 도킹 장치의 플러그 커넥터를 통해 전진기 장치에 연결될 수 있다. 이를 위해, 이미 존재하는 플러그 커넥터가 사용될 수 있거나 추가적인 플러그 커넥터가 제공될 수도 있다.

이동형 기기, 예컨대 RTG의 횡단방향으로의 충분한 범위를 제공하기 위해, 연장 가능한 연장 암의 범위가 엔트레인먼트 멤버에서 수평방향 움직임, 특히 유동적 마운팅의 수평방향 움직임의 적어도 3배, 바람직하게는 10배인 것이 적당하다. 이 수평방향 움직임은 그 자체로 바람직하게는 에너지 가이드 체인의 폭의 25%에서 200%의 범위 이내이다.

입증된 에너지 가이드 체인들의 사용에 더하여, 제안된 시스템은 데이터 전송 라인, 특히 광학 데이터 전송 라인들 및/또는 기기에 액체 또는 기체 작동 매체를 공급하기 위한 호스 파이프(hose pipe)의 자동 커플링을 가능하게 한다. 본 발명에 따르면 이 라인들은 또한 에너지 가이드 체인을 이용하여 손쉽게 가이드될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 실제적인 전진 절차에 기능적으로 요구되는 것에 더하여, 전진 제어기는 위에서 언급된 보상 기능, 즉 횡단 방향으로 허용 가능한 거리가 초과될 때 재조정을 하거나 및/또는 연장 암이 제한점까지 연장되거나 수축될 때 기기의 긴급 정지를 촉발하는 기능을 수행하기 위해 엔트레인먼트 멤버에서 수평방향 움직임을 유지하는 것을 위해 적용된다. 제어기라는 관점에서, 전진 제어기는 진정한 개방 루프 제어(open-loop control), 즉 측정될 양의 피드백이 없게 디자인되거나 측정될 양의 피드백을 가지는 폐쇄 루프 제어(closed-loop control)로서 디자인될 수 있다.

제안된 시스템들은 예컨대 뉴매틱 타이어가 제공된 컨테이너 스태커 크레인(RTG)의 트랙 유지(track-keeping)가 없는, 또는 일정 정도의 트랙 유지가 있는, 또는 예를 들어 레일식 컨테이너 스태커 크레인의 완전한 트랙 유지가 있는 이동형 기기의 전기 공급 또는 동력 공급에 특히 적절하다.

본 발명은 또한 청구범위 제11항에 따른 도킹 장치, 즉 예컨대 컨테이너 스태커 크레인과 같은 특히 이동형 기기의 이동형 공급원에 대한 자동 도킹을 위한 것과 관련되어 있다. 도킹 장치는 에너지 가이드 체인으로부터 분리되어 있고 자체의 장점에 따라 보호 가능한 것으로 여겨지는 독립적인 일면을 구성한다. 상기 도킹 장치는 이동형 공급원 및 이동형 공급원을 포함하는 시스템과는 독립적으로 청구된다.

청구범위 제11항에 따른 이 포괄적인 종류의 도킹 장치는 두 시스템들 모두에 적합하다. 본 발명에 따르면 도킹 장치는, 연장 가능한 연장 암의 끝단부에 엔트레인먼트 멤버의 협력하는 커플링 대응 부품에 연결될 수 있고 위치를 고정하기 위해 상기 커플링 대응 부품과 협력하는 커플링 부품이 제공되는 것을 특징으로 한다. 도킹 장치는 또한 이동형 기기에 특히 에너지를 공급하기 위한 플러그 커넥터가 상기 끝단부에 제공되는 것을 특징으로 한다. 플러그 커넥터는 에너지 가이드 체인의 엔트레인먼트 멤버 상의 협력하는 소켓과 맞물려서 그것이 공급 라인들의 연결을 위해 이동형 기기에 도킹될 수 있도록 한다. 특히, 플러그 커넥터는 이동형 기기를 이동형 공급원에 전기적으로 도킹시킬 수 있고, 뿐만 아니라 정보를 전달하거나 작동 매체를 공급할 수도 있다.

따라서, 상대적인 위치가 상기 커플링 부품들에 의해 고정되는데, 이들은 순차로 이동형 기기의 에너지 공급을 위한, 그리고 필요하다면 데이터 또는 작동 매체의 공급을 위한 플러그 커넥터의 사용을 허용한다.

수평방향 및 수직방향 전진기 유닛들에 더하여, 상기 도킹 장치는 바람직하게는, 수평방향 및/또는 수직방향 전진기 유닛과 함께 필요하다면 이동형 공급원, 예컨대 에너지 가이드 체인에 대해 연장 암의 끝단부가 길이방향으로 전진될 수 있는 길이방향 전진기 유닛을 포함한다. 추가적인 길이방향 전진기 유닛은, 커플링 부품의 커플링 대응 부품에 대한 연결을 위해 연장 암의 이동 방향으로의 또는 이동형 공급원의 길이방향으로의 대응하는 움직임을 만들어낼 수 있다. 수평방향 및 수직방향 전진기 유닛들은 첫째로 연장 암의 끝단부를, 도킹을 위한 초기 위치로 가져가기 위해 사용될 수 있다.

완전 자동화는 도킹될 에너지 가이드 체인에 대해 상대적인 연장 암의 끝단부의 수평방향 및 수직방향 위치와, 추가적인 길이방향 전진기 유닛이 제공될 때 필요하다면 길이방향 위치를 결정하는 것에 기여하는 위치 전송기가 연장 암의 끝단부에 제공될 때 용이해진다. 대응하는 위치 전송기들은 필요하다면 임의의 전진 제어기 또는 상기 전진 제어기와 협력한다. 이런 식으로, 횡단방향 전진기 유닛의 구동 및 수직방향 전진기 유닛의 구동은 자동 도킹을 위해 도킹 위치로 정확히 접근하기 위해 제어될 수 있다.

바람직하게는, 그리고 특히 완전 자동화 실시예에서, 플러그 커넥터는 독립적인 구동기, 특히 플러그 커넥터를 수평 이송 방향과 평행한 방향으로 전진시키기 위한 구동기에 작동 가능하게 연결된다. 따라서 플러그 연결은 예컨대 기계적 커플링 부품들의 연결의 최종 단계에서 또는 커플링 부품들의 연결 이후에 독립적으로 이루어질 수 있다.

엔트레인먼트 멤버 상에 제공된 플러그 커넥터를 위한 소켓은 바람직하게는 기후 영향으로부터 플러그 연결을 보호하기 위한 보호 리드를 구비한 기후 보호부를 포함한다. 보호 리드는 플러그 커넥터를 움직임으로써 용이하게 개방되고 폐쇄될 수 있다.

제안된 도킹 장치는 특히 에너지 가이드 체인에의 도킹에 적합하다.

제안된 시스템 및 그에 따른 도킹 장치에 더하여, 본 발명은 청구범위 제15항의 일반적인 부분에 따르는, 즉 깔때기로써 구성된 커플링 부품과 커플링 헤드로써 구성된 협력하는 커플링 대응 부품을 포함하는 기계적 커플링과 관련되어 있다. 제안된 기계적 커플링은 배타적인 것은 아니지만 위에서 설명된 것과 같은 도킹 장치 또는 도킹 시스템에 적합하다. 이것은 추가적이고 독립적인 일면을 나타내는데, 이는 그 자체의 장점에 따라 보호 가능한 것으로 여겨진다.

본 발명에 따르면, 제안된 기계적 커플링은, 커플링 헤드가 깔때기로 도입되는 방향인 길이방향에 수직한 방향으로 고정되기 위해 깔때기 및/또는 커플링의 잠금 볼트와 형태 맞춤 방식(form-locking manner)으로 협력하는 적어도 하나의 연장부를 커플링 헤드가 포함한다는 점에 특징이 있다. 길이 방향에 수직한 방향으로의 고정은 특히 다축 시스템의 2개의 주요 축들 또는 주요 방향들에 대해 영향을 받을 수 있는데, 여기서 다축 시스템의 2개의 주요 축들 또는 주요 방향들은 길이방향에 수직하다. 이에 더하여, 제안된 기계적 커플링은, 길이방향으로의 고정을 위해 잠금 볼트가 상기 적어도 하나의 연장부와 협력한다는 것에 특징이 있다. 또한 본 발명에 따르면, 커플링은 잠김 이후에 상기 커플링 헤드가 깔때기 상의 미리 정해진 고정 위치에 고정되는 식으로 디자인된다.

커플링 부품과 커플링 대응 부품 사이의 고정된 상대적 위치를 미리 설정함으로써, 무엇보다도 예컨대 에너지 가이드 체인의 엔트레인먼트 멤버와 연장 암의 끝단부 사이에서 별도의 플러그 연결에 의해 전기적 커플링이 생성될 수 있다는 것이 성취된다. 커플링 부품들 사이의 강고한 연결이 생성되고 따라서 모든 방향으로 힘이 전달되는 것 또한 제안된 구조에 의해 성취된다. 이는 특히 공급 라인을 위해 플러그 연결이 함께 사용될 때 바람직하다.

이를 대체하는 또는 추가적인 실시예에서, 전기적 커플링은 또한 기계적 커플링의 구성품을 이용하여, 예컨대 잠금 볼트 상의, 그리고 연장부 또는 연장부들 상의 접속부들에 의하여 수행될 수도 있다.

바람직하게, 기계적 커플링은 깔때기가 특히 다축 시스템의 모든 축들과의 관계에서 비틀림에 대하여 적어도 하나의 연장부를 고정하는 시트 영역(seat area)을 포함하는 식으로 구성된다. 대응하는 방식으로 구성된 깔때기를 가지고, 예컨대 에너지 가이드 체인의 엔트레인먼트 멤버는 도킹될 기기 부분 상에서 회전에 대항하여 완전히 고정될 수 있다.

바람직한 형태의 구조에서, 2개의 볼라드형(bollard-like) 연장부들이 제공되는데, 이들 각각은 상단의 돌출부를 보여준다. 상기 돌출부는 노브(knob) 형상, 왕관(crown) 형상, 볏(crest) 형상 또는 구형이거나 유사하게 형성될 수 있다. 양 연장부들은 시트와 형태 맞춤식 맞물림에 적합하게 되어 있다. 이 구조는 깔때기와 커플링 헤드 사이에 안정적이고 공차가 없으며 회전방향으로 고정된 연결을 부여한다. 필요하다면, 이는 또한 전류 공급을 위해 전기적 접속부들을 통합하는 것을 용이하게 한다.

잠금 볼트의 맞물림을 위한 관통 구멍을 구비한 T자형 플랜지와 같은 연장부들의 상이한 디자인들 또한 생각할 수 있으며 본 발명의 범위에 속한다.

바람직하게, 기계적 커플링은 적어도 한 연장부가 길이 방향을 따라 부분적으로 또는 완전히 깔때기에 삽입될 수 있는 식으로 구성된다. 여기서 바람직하게는 연장부들을 삽입하기 위한 중심잡기 경사면들이 깔때기에 제공된다.

커플링 또는 도킹 장치와 관련하여 위에서 설명된 특징들은, 이 특징들이 연관된 구성품들과 관련되어 있는 한 본 발명의 시스템에 적용될 수 있으며 그 반대도 가능하다. 따라서, 위에서 설명된 바람직한 실시예들은 시스템, 도킹 장치, 그리고 적용 가능하다면 기계적 커플링을 위해 관련된 것으로서 청구된다.

본 발명의 더 상세한 사항, 장점 및 특징은 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 예시 및 비제한적인 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1a, 1b는 여기서 RTG인 차량의 에너지 가이드 체인에 대한 완전 자동 도킹을 위한 시스템(도 1a)과 그에 따른 도킹 장치의 확대도(도 1b)의 개략 사시도이다.
도 2a 내지 2d는 도 1b에 따른 도킹 장치를 이용한 에너지 가이드 체인에 대한 도킹의 절차의 단계들을 개략 사시도이다.
도 3은 도 1b에 따른 도킹 장치와 협력하는 에너지 가이드 체인의 엔트레인먼트 멤버 상의 커플링 헤드의 확대 사시도이다.
도 4a 및 4b는 특히 도 1a 및 도 1b에 따른 시스템을 위한 기계적 커플링의 부분도들이다.
도 5a 내지 도 5c는 도킹 장치와 에너지 가이드 체인 사이의 전기적 커플링을 위한 플러그 연결의 부분도들이다.
도 6은 엔트레인먼트 멤버와 움직임 여유 있게 유동적으로 지지된 커플링 대응 부품을 구비한 에너지 가이드 체인의 개략 단면도로서, 상기 도킹 장치의 일부만이 나타내어진다.

도 1a는 본 발명에 따르면 에너지 가이드 체인(12)으로 구성된 이동형 공급원에 RTG(11)를 자동적으로 도킹하기 위한 시스템(10)의 개략 다이어그램을 나타내고 있다. 이 도면은 상기 RTG(11)의 고무 타이어들을 가진 한 베이스만을 나타내고 있다. 에너지 가이드 체인(12)의 구조는 그 자체로 알려져 있는데, 예컨대 순차로 대부분 2개 또는 4개의 단일 부품들이 조립된, 서로 연결되고 상호 피벗 가능한 체인 링크들을 포함하는 구조이다. 적절한 에너지 가이드 체인은 예컨대 특허 DE3531066c2또는 EP0803032B1에 따른, 또는 EP1359343B1에 따른 에너지 가이드 체인(12)인데, 이들의 체인 링크들 및 그 연결과 관련된 교시는 여기에 참조로서 통합된다.

시스템(10)은 도 1b에 더 상세히 나타낸 도킹 장치(14)를 포함한다. 도킹 장치(14)는 에너지 가이드 체인(12)의 길이방향 움직임을 가로지르는 방향(도 1b의 다축 시스템에서 X축)으로, 즉 대략 수평하게 진행하기 위한 횡단방향 전진기 유닛(16)과, 대략 수직 방향(도 1b에서 Z축)으로 진행시키기 위한 수직방향 전진기 유닛(17)은 물론, 상기 횡단방향 전진기 유닛(16)과 상기 수직방향 전진기 유닛(17)이 길이방향으로 변위가능한 식으로(도 1b의 Y축), 실질적으로 RTG(11)의 이동 방향으로 진행될 수 있도록 하는 추가적인 길이방향 전진기 유닛(18)을 포함한다. 상기 전진기 유닛들 모두(16, 17, 18)는 자동적으로 조정가능하며 전기동력식 리니어 축 구동기들(부분적으로만 나타냄)과 같은 상응하는 구동 메커니즘들이 구비되어 있다.

도 1b와 도 2a의 대비로서 나타낸 바와 같이, 상기 횡단방향 전진기 유닛(16)은 그 끝단부(22)가 에너지 가이드 체인(12)의 길이방향을 가로지르는 방향으로 진행될 수 있는 연장 가능하고 수축 가능한 연장 암(20)을 포함한다.

에너지 가이드 체인(12)은 도 3 및 도 6에 더 상세히 나타낸 엔트레인먼트 멤버(24)를 포함하는데, 엔트레인먼트 멤버로 또는 엔트레인먼트 멤버로부터 상기 끝단부(22)가 상기 도킹 장치(14)에 의해 완전 자동으로 도킹/도킹 해제된다(도 2d 참조). 이를 위해, 연장 암(20)의 상기 끝단부(22)는 엔트레인먼트 멤버(24) 상의 협력하는 커플링 대응 부품(28)과 맞물리는 식으로 디자인된 제1 커플링 부품(26)을 포함한다. 상기 커플링 부품(26)과 커플링 대응 부품(28)은 연결된 상태에서 엔트레인먼트 멤버(24) 상의 커플링 대응 부품(28)을 상기 커플링 부품(26)에 대해 고정하는 기계적 커플링을 형성한다. 이러한 커플링의 적절한 예는 도 4a 내지 도 4d를 참조로 이하에서 설명될 것이다.

도 1b에 나타낸 바와 같이, 상기 RTG(11)를 위해 요구되는 라인들의 자동 커플링 및 커플링 해제를 위해 플러그 커넥터(30)가 연장 암(20)의 끝단부(22)에 제공된다. 상기 플러그 커넥터(30)는 엔트레인먼트 멤버(24) 상의 대응하는 소켓(32)에 연결된다. 상기 플러그 연결에 의해 RTG(11)는 특히 전류를 공급받을 수 있다.

무엇보다도, 도 1a로부터 시작하는 자동 도킹 절차의 순서가 도 2a 내지 도2d의 일련의 스냅샷에 의해 더 상세히 설명될 것이다:

i) 도 1a에 나타낸 출발 위치에서, 베이스를 구비한 RTG(11)가 측방향으로 구동되며 적절한 거리를 갖고 에너지 가이드 체인(12)과 평행하다. 도킹 장치(14) 때문에, RTG(11)의 정확한 위치는 여기서는 명확하지 않다. 그러나 도킹 장치(14)는 도 1a에 나타낸 엔트레인먼트 멤버(24)의 파킹 위치 또는 정지 위치의 영역에 위치되어야 한다.

ii) 도 2a 및 도 2b에 따르면, 횡단방향 전진기 유닛(16)은 먼저 끝단부(22)를 에너지 가이드 체인(12)을 가로지르는 방향(X축)으로 희망 위치까지 전진시킨다. 상기 끝단부(22) 상에는, 위치 전송기들(36, 37, 38)이 수평, 수직 및 길이방향들(도 1b에서 X축, Z축, Y축)로 희망 위치를 위해 각각 제공되어 있다. 위치 전송기(36)는 에너지 가이드 체인(12) 상에 제공된 참조 싸인(sign)에 의해 수평방향(X축)으로 희망 위치를 신호 전송한다.

iii) 도 2b는 수직방향 전진기 유닛(17)에 의한 연장 암(20)의 끝단부(22)의 수직방향 진행을 도시하고 있다. 수직방향(Z축)으로 희망 위치에의 도달은 위치 전송기(37)와 에너지 가이드 체인(12) 상에 제공된 대응하는 참조 싸인에 의해 감지된다.

iv) 도 2c는 공급 라인을 커플링하기 위한 끝단 위치를 나타내고 있다. 도 2b에 따라 희망 공칭 높이에 도달한 뒤, 길이방향 전진기 유닛(18)이 횡단방향 전진기 유닛(16)의 연장 암(20) 전체와 수직방향 전진기 유닛(17)과 함께 끝단부(22)를 RTG(11)의 이동 방향(Y축)으로 진행시킨다. 이동 방향은 반드시 에너지 가이드 체인(12)의 길이방향과 정확히는 아니지만 실질적으로 대응한다. 길이방향 전진기 유닛(18)은 끝단부(22)를 도 2c에 따른 끝단 위치로 움직이는데, 여기서 끝단부는 엔트레인먼트 멤버(24)와 맞물린다. 위치 전송기(38)가 엔트레인먼트 멤버(24) 상에 제공된 대응하는 참조 싸인에 의해 길이방향(Y축)으로의 희망 위치를 신호 전송한다.

v) 도 2c에 따라 끝단 위치에 도달한 후, 연장 암(20)의 끝단부(22) 상에서 엔트레인먼트 멤버(24)의 기계적 잠금 또는 위치 고정이 커플링 부품(26)과 커플링 대응 부품(28)에 의해 이루어진다. 그 직후에, 연결될 공급 라인들이 플러그 커넥터(30)와 소켓(32)에 의해 커플링된다. 도 2a 내지 도 2d로부터 명백한 바와 같이, 횡단방향 전진기 유닛(16)과 길이방향 전진기 유닛(18)은 RTG(11)로부터 플러그 커넥터(30)까지의 공급 라인들을 이동 가능하게 가이드하기 위해 추가적인 에너지 가이드 체인들을 포함하고 있다.

vi) 도 2d에 따른 최종 단계에서, 엔트레인먼트 멤버(24)는 수직 방향으로 충분한 움직임 여유를 제공하기 위해, 예컨대 RTG(11)에서의 무거운 하중을 수용하기 위해 수직방향 전진기 유닛(17)에 의해 수직 방향(Z축)으로 약간 들어올려진다.

엔트레인먼트 멤버(24)를 끝단부(22)로부터 도킹 해제하는 것은 반대 순서(도 2d -> 도 2a)로 진행되며, 엔트레인먼트 멤버(24)는 에너지 가이드 체인(12)의 길이방향으로 미리 정해진 파킹 위치에 놓여진다(도 1b 참조).

도 3은 엔트레인먼트 멤버(24)의 구조의 확대 사시도이다. 엔트레인먼트 멤버(24)는 그 상측 끝단부에, 측방향으로 그리고 위로부터 연장 암(20) 상의 커플링 부품(26)에 접근할 수 있는 방식으로 배열된 상기 커플링 대응 부품(28)(이하에서는 대응 부품(28)이라고 약칭한다)을 구비한다. 대응 부품(28)은 에너지 가이드 체인(12)(개략적으로 도시된)의 마지막 체인 링크의 측방향으로 배열된다. 길이방향(Y축)으로 엔트레인먼트 멤버(24)의 원위측에는 플러그 커넥터(30)를 위한 소켓(32)이 제공되는데, 이를 통해 에너지, 데이터 및/또는 매체를 위한 공급 라인들이 커플링된다. 대응 부품(28)과 소켓(32)은 부유체(34)에 의해 엔트레인먼트 멤버(24)의 가이드 블록(35)에 대해 상대적으로 수평 방향(X축)으로 이동 가능하게 또는 유동적으로 지지된다. 가이드 블록(35)이 에너지 가이드 체인(12)의 마지막 체인 링크에 대한 이동 가능한 연결점을 형성한다.

도 4a 내지 도 4d는 커플링 부품(26)과 커플링 대응 부품(28)(대응 부품(28))의 이행에 특히 적합한 기계적 커플링의 예시적인 커플링을 보여주고 있다. 도 4a 내지 도 4d에서 커플링 부품(26)은 깔때기(40)(커플링 깔때기로도 언급되는)를 포함한다. 도 4a 내지 도 4d에서 대응 부품(28)은 상대적으로 깔때기(40)에 맞물리는 커플링 헤드(42)로서 형성되어 있다. 커플링 헤드(42)는 실질적으로 2개의 연장부들(44)과 연장부들(44)이 수직 상방으로 돌출되는 베이스 플레이트(43)(도 3 참조)로 이루어진다. 깔때기(40)는 길이방향(Y축)으로 연장되는 시트(seat)를 형성하는데, 이 시트는 연장부들(44)의 대략적으로 I자형 또는 T자형 외곽선(X-Z 평면에서)과 형태 맞춤식으로 협력하여 맞물린 상태에서 커플링 헤드(42) 및 따라서 대응 부품(28)이 길이방향(Y축)에 대해 수직하게, 여기서는 다축 시스템의 두 축들(X축, Z축)을 따라 고정된다.

또한, 커플링 부품(26)은 수평방향(X축)으로 조정될 수 있는 방식으로 지지되는 잠금 볼트(46)를 포함한다. 상기 잠금 볼트(46)는 상기 깔때기(40) 내에서, 즉 커플링 부품(26) 상에서 커플링 헤드(42)를 적어도 길이방향(Y축)으로, 바람직하게는 추가적으로 수직방향(Z축)으로 고정하기 위해 형태 맞춤식으로 상기 2개의 연장부들(44)과 협력한다. 이 형태 맞춤식 연결에 의해(도 4b 내지 도 4d 참조), 상기 잠금 볼트(46)와 맞물린 후 커플링 헤드(42)가 상기 깔때기(40) 내에서 미리 설정된 고정 위치에 유지된다. 따라서 상기 대응 부품(28)은 커플링 부품(26) 상의 정해진 위치에 고정된다.

도 4a는 부유체(34)의 미세한 공차 또는 수평방향 움직임 여유를 보상하기 위해 제공된 중심잡기 경사면들(48)을 나타내고 있다. 깔때기(40)의 입구에 있는 상기 중심잡기 경사면들(48)은 각각 끝단부(22)의 위치결정 과정에서 연장부들(44)의 중심을 맞추기 위해 상향으로 개구된 경사진 면으로 기능한다. 이런 식으로, 상기 커플링 헤드(42)가 잠금을 위해 길이방향(Y축)을 따라 깔때기(40)로 대응 부품(28)을 도입하도록 미리 위치결정된다.

도 4b와 도 4d에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 연장부들(44)은 중심축(49)의 상단부의 돌출부(45)를 구비한 볼라드형인데, 여기서는 노브(knob)와 유사하다. 중심축(49)은 여기서 길이방향(Y축)으로 그 양측에서 잠금 볼트(46)를 위한 스토퍼로서 기능한다. 돌출부(45)는 연장부(44)의 바닥(Z축)에 있는 추가 돌출부(47)와 함께 수직방향(X축)으로 추가적인 플랜지 형상 잠금 구조로서 기능한다. 도 4c 및 도 4d는 잠금 볼트(46)가 연장부들(44)과 형태 맞춤식으로 맞물린 잠금 상태를 나타내고 있다.

도 4c에 나타낸 바와 같이, 상기 잠금 볼트(46)는 리니어 가이드에 의해 연장 암(20)의 진행방향(X축)과 평행한 변위를 갖도록 지지된다. 잠금 볼트(46)는 수동으로 조작될 수 있지만, 바람직하게는 커플링 부품(26)의 일부를 형성하는 별도의 구동 메커니즘을 통해, 예컨대 전기 리니어 샤프트(electrical linear shaft)(더 상세히 도시하지는 않음)에 의해 자동적으로 안팎으로 밀어진다. 필요하다면, 플러그 커넥터(30)는 감속 기어를 통해 잠금 볼트(46)의 이 구동으로 조작될 수 있다.

도 5a 내지 도 5c는 엔트레인먼트 멤버(24)와 연장 암(20) 사이의 공급 라인들(33)의 자동 커플링을 도시하고 있다. 이를 위해, 플러그 커넥터(30)는 리니어 샤프트에 의해 연장 암(20)의 진행 방향(X축)과 평행하게 이송되도록 하는 식으로 가이드된다. 상기 리니어 샤프트(50)는 예를 들어 커플링 부품(26)의 보호 하우징(51) 상에 측방향으로 고정된다. 플러그 커넥터(30)의 소켓(32) 또한 엔트레인먼트 멤버(24) 상의 보호 하우징(52)을 포함한다. 기후의 영향으로부터 추가적인 보호를 위해, 스프링 가압 피벗팅 플랩(54)(spring-loaded pivoting flap)이 보호 하우징(52) 상에 제공되는데, 이 플랩은 플러그 커넥터(30)의 연장 또는 수축에 따라 개방되거나 폐쇄된다(도 5b). 도 5a 내지 도 5c에 나타낸 구조를 가진다면 플러그 커넥터(30)의 실제 플러그 또는 소켓을 위해 상업적으로 활용가능하고 입증된 부품들을 이용하는 것이 가능하다.

도 6은 무엇보다도 에너지 가이드 체인(12)을 위한 가이드 채널(64)을 포함하는 시스템(10)을 단면으로 나타내고 있는데, 가이드 채널(64)은 도면들의 면에 대해 수직한 직선형 루트를 규정한다. 상기 가이드 채널(64)은 동시에 엔트레인먼트 멤버(24)의 캐리지(35)의 바닥 상의 활주부를 위한 기계적 길이방향 가이드를 슬라이딩 스트립(66)(sliding strip)에 의해 형성한다. 상기 슬라이딩 스트립(66)에 의한 길이방향 가이드는 에너지 가이드 체인(12)의 마지막 체인 링크에서 측방향 힘, 즉 에너지 가이드 체인(12)의 힌지 연결부들에서 측방향 하중을 회피하는 데에 기여한다. 특히 이 목적을 위해 제공된 부유체(34)는 도 6에서 또한 더욱 상세하게 나타나 있다. 부유체(34)는 캐리지(35)에 고정된 2개의 수평한 샤프트들을 포함하는데, 이 샤프트들 상에서 베이스 플레이트(43)에 고정된 슬라이딩 또는 롤러 베어링들이 엔트레인먼트 멤버(24)의 상부를 진행 방향(X축)에 평행한 수평방향 움직임 여유를 가지고 지지한다. 이런 식으로, 커플링 대응 부품(28)에서 측방향 힘들이 정상적인 작동 과정에서 실제 에너지 가이드 체인(12)으로 전달되지 않을 것이다.

도 6은 개략 다이어그램에서 전진 제어기(60)의 원리를 나타내고 있는데, 상기 전진 제어기(60)는 필요하다면 엔트레인먼트 멤버(24)의 공차 범위를 주목할 만큼 늘이기 위해 X축을 따른 수평방향 위치를 새롭게 조정한다. 전진 제어기(60)는 2개의 근접 스위치를 측정 요소로서 채택하고 있다. 상기 근접 스위치들(62)은 베이스 플레이트(43) 또는 커플링 대응 부품928)의 위치를 감지하기 위해 엔트레인먼트 멤버(24)의 양측에 제공되며, 상기 플러그 커넥터(30)를 통해 전진 제어기로 연결되어 있다. 부유체(34)의 측방향 움직임 여유를 소진하기 전에, 각각의 근접 스위치(62)에 의해 이 상태가 전진 제어기(60)로 신호 전송된다.

전진 제어기(60)는 도킹 장치의 횡단방향 전진기 유닛(16)을 구동기로서 활용한다. 각각의 근접 스위치(62)를 통해 감지되는 RTG(11)의 트랙으로부터의 이탈 정도에 따라, 전진 제어기(60)는 각각 이동 중에 연장 암(30)의 수평방향 위치를 새롭게 조정한다. 이 목적을 위해, 전진 제어기(60)는 횡단방향 전진기 유닛(16)의 구동기가 끝단부(22)를 연장하거나(도 6에서 +X) 수축시키도록(도6에서 -X) 작동시킨다. 이는 엔트레인먼트 멤버(24) 상에서 부유체의 크지 않은 활용 가능한 수평방향 움직임 여유가 초과되지 않도록 보장한다. 연장 암(20) 자체가 한계 스톱(limit stop)과 접촉한다면, 비상 정지 또는 비상 도킹 해제가 촉발될 수 있다. 이런 식으로, 방향성 불안정 소비자, 예컨대 RTG(11)의 트랙으로부터의 보다 큰 편차가 에너지 가이드 체인(12) 또는 가이드 채널(4)에 손상을 주지 않고도 허용될 수 있다.

바람직하게는, 전진 제어기(60)는 동시에 도킹 장치(14), 즉 개별적인 전진기 유닛들(16, 17, 18)의 제어기를 구성한다.

트랙으로부터 크지 않은 편차의 경우, 설명된 실시에 대한 대안으로써 근접 스위치들(62)을 포함하는 감지기 배열 없이, 그리고 대응하는 연장 암(20)의 재조정 없이 하는 것도 가능하다. 이 경우, 전진기 장치(60)는 단지 도킹 장치(14)의 자동화에 기여할 뿐이다. 이 변형예에서, 적당히 선택된 움직임 여유를 가지는 부유체(34)는 이미 측방향 힘으로부터 에너지 가이드 체인(12)을 보호할 수 있다. 이런 디자인은 예컨대 레일식 차량에 적합하다. 보다 높은 측방향 힘의 경우, 예컨대 수평방향으로 자유가 없는 연장 암(20)에서, 예컨대 슬라이딩 스트립(66)에 의해 부유체(34)와 함께 길이방향 가이드를 제공하는 것이 유리하다.

끝으로, 도 6은 가이드 채널(64)를 가능한 한 둘러싸는 지붕의 형태로 된 기후 보호부(68)를 나타내고 있다. 그러나 가이드 채널(64)의 전체 길이를 따라(도 6에서 평면에 수직하게), 도킹 장치(14)의 진입 및 수직방향 조정(Z축)을 위해 충분한 높이를 가진 측방향 연장 갭(69)이 제공된다. 가이드 채널(64)은 임의의 원하는 방식, 예컨대 WO 96/31710 A1 또는 WO 97/40289 A1에 따라 디자인될 수 있다.

10 자동 도킹을 위한 시스템 11 RTG
12 에너지 가이드 체인 14 커플링 장치
16 횡단방향 전진기 유닛 17 수직방향 전진기 유닛
18 길이방향 전진기 유닛 20 연장 암
22 끝단부 24 엔트레인먼트 멤버
26 커플링 부품 28 커플링 대응 부품
30 플러그 커넥터 32 소켓
33 공급 라인 34 부유체
35 캐리지 36, 37, 38 위치 전송기
40 깔때기 42 커플링 헤드
43 베이스 플레이트 44 연장부
45 돌출부 46 잠금 볼트
47 돌출부 48 중심잡기 경사면
49 중심축 50 리니어 샤프트
51, 52 보호 하우징 54 피벗팅 플랩
60 전진 제어기(개략) 62 근접 스위치
64 가이드 채널 66 슬라이딩 스트립
68 기후 보호부 69 길이방향 갭

Claims (18)

1. 이동형 기기를 이동형 공급원에 자동적으로 도킹하기 위한 시스템(10)으로서, 상기 시스템은:
   횡단방향 전진기 유닛(16)과 연장 가능한 연장 암(20)을 구비한 도킹 장치(14)로서, 연장 암의 끝단부(22)는 이동형 공급원에 대해 횡단방향으로 진행될 수 있고, 끝단부(22)는 이동형 공급원에 연결되도록 구성된, 도킹 장치(14);
   에너지 가이드 체인(12) 및 상기 에너지 가이드 체인에 연결되는 엔트레인먼트 멤버(24)를 포함하는 이동형 공급원;
   연장 암의 끝단부(22) 상의 커플링 부품(26)과 엔트레인먼트 멤버(24) 상의 커플링 대응 부품(28)으로서, 커플링 부품과 커플링 대응 부품은 커플링 대응 부품(28)을 커플링 부품(26)에 고정하기 위해 기계적으로 연결 가능한, 커플링 부품(26)과 커플링 대응 부품(28); 및
   상기 연장 암의 상기 끝단부(22) 상의 플러그 커넥터(30) 및 상기 엔트레인먼트 멤버(24) 상의 협력하는 소켓(32)으로서, 상기 플러그 커넥터 및 협력하는 소켓은 이동형 기기에 에너지를 공급하기 위해 연결 가능한 플러그 커넥터(30) 및 협력하는 소켓(32);
   을 포함하는, 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   에너지 가이드 체인(12)이 놓일 수 있고 에너지 가이드 체인을 위한 경로를 규정하는 가이드 채널(64)를 더 포함하는, 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 가이드 채널(64)은 엔트레인먼트 멤버(24)에 대한 길이방향 가이드(66)를 제공하는 것인, 시스템.
4. 제2항에 있어서,
   가이드 채널은 도킹 장치(14)를 위한 기후 보호부를 포함하는, 시스템.
5. 이동형 기기를 이동형 공급원에 자동적으로 도킹하기 위한 시스템(10)으로, 상기 시스템은:
   횡단방향 전진기 유닛(16)과 연장 가능한 연장 암(20)을 구비한 도킹 장치(14)로서, 연장 암의 끝단부(22)가 이동형 공급원에 대해 횡단방향으로 진행될 수 있고, 끝단부(22)는 이동형 공급원에 연결되도록 구성된, 도킹 장치;
   에너지 가이드 체인(12) 및 상기 에너지 가이드 체인에 연결되는 엔트레인먼트 멤버(24)를 포함하는 이동형 공급원;
   연장 암의 끝단부(22) 상의 커플링 부품(26)과 엔트레인먼트 멤버(24) 상의 커플링 대응 부품(28)으로서, 커플링 부품과 커플링 대응 부품은 기계적 연결을 제공하기 위해 연결 가능한, 커플링 부품(26)과 커플링 대응 부품(28); 및
   커플링 대응 부품(28)을 에너지 가이드 체인(12)에 대해 횡단방향으로 측방향 움직임 여유를 갖고 유동적으로 지지하는(34) 엔트레인먼트 멤버(24);
   를 포함하는, 시스템.
6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
   작동 중 상기 연장 암의 끝단부(22)의 수평방향 위치를 조정하기 위해, 엔트레인먼트 멤버(24) 상의 감지기 배열(62) 및 횡단방향 전진기 유닛(16)과 작동할 수 있는 전진 제어기(60)를 더 포함하고, 상기 전진 제어기는 개방-루프 제어 또는 폐쇄-루프 제어로서 구성되며, 상기 전진 제어기는 연장 암이 한계 스톱까지 수축되거나 연장되기 전에 엔트레인먼트 멤버(24)의 비상 정지 또는 자동 도킹 해제를 촉발하도록 구성되는 것인, 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   감지기 배열은 엔트레인먼트 멤버(24) 상에 제공되는 적어도 하나의 근접 스위치(62)를 포함하되, 상기 근접 스위치는 도킹 장치 상의 플러그 커넥터(30)를 통해 상기 전진 제어기 또는 상기 전진 제어기(60)에 연결 가능한, 시스템.
8. 제1항 또는 제5항에 있어서,
   연장 가능한 연장 암(20)의 범위는 엔트레인먼트 멤버(24) 상의 수평방향 움직임 여유의 적어도 3배이고, 수평방향 움직임 여유는 에너지 가이드 체인의 폭의 25%에서 100%의 범위인, 시스템.
9. 제1항 또는 제5항에 있어서,
   에너지 가이드 체인은 하나 또는 그 이상의 전류 공급 라인들, 하나 또는 그 이상의 광학 데이터 전송 라인들 또는 매체 공급을 위한 하나 또는 그 이상의 호스 파이프들을 지니되, 이들은 상기 도킹 장치에 의해 자동적으로 도킹 가능한 것인, 시스템.
10. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 이동형 기기는 컨테이너 스태커 크레인(11)인, 시스템.
11. 이동형 기기를 이동형 공급원에 자동적으로 도킹하기 위한 도킹 장치(14)로서, 상기 도킹 장치는:
    연장 가능한 연장 암(20)을 구비한 횡단방향 전진기 유닛(16)으로서, 연장 암의 끝단부(22)가 이동형 공급원에 대해 횡단방향으로 진행 가능한, 횡단방향 전진기 유닛;
    수직방향 전진기 유닛(17)으로서, 이에 의해 연장 암의 끝단부가 수직방향으로 진행될 수 있는, 수직방향 전진기 유닛;
    에너지 가이드 체인(12)의 엔트레인먼트 멤버(24) 상의 커플링 대응 부품(28)에 연결되도록 구성된 연장 암의 끝단부(22) 상의 커플링 부품으로서, 상기 커플링 부품(26)은 커플링 대응 부품(28)을 커플링 부품(26)에 고정하기 위해 커플링 대응 부품(28)에 기계적으로 연결 가능하도록 구성되는, 커플링 부품; 및
    연장 암의 끝단부(22) 상의 플러그 커넥터(30)로서, 상기 플러그 커넥터는 상기 이동형 기기에 에너지를 공급하기 위해 엔트레인먼트 멤버(24) 상의 협력하는 소켓(32)에 연결되도록 구성되는, 플러그 커넥터(30);
    를 포함하는, 도킹 장치.
12. 제11항에 있어서,
    길이방향 전진기 유닛(18)으로서, 이에 의해 연장 암의 끝단부(22)가 길이방향으로 진행될 수 있는, 길이방향 전진기 유닛(18)을 더 포함하는, 도킹 장치.
13. 제11항에 있어서,
    연장 암의 위치를 결정하기 위해 적어도 하나의 위치 전송기(36, 37, 38)가 연장 암의 끝단부 상에 제공되고, 위치 전송기는 전진 제어기와 작동 가능한, 도킹 장치.
14. 제11항에 있어서,
    상기 협력하는 소켓과의 플러그 연결은 커플링 부품들(26, 28)의 커플링 대응 부품과의 연결과 독립적으로 제공될 수 있도록, 플러그 커넥터(30)는 독립적인 구동기에 작동 가능하게 연결된 것인, 도킹 장치.
15. 제11항에 있어서,
    깔때기(40)로서 구성된 상기 커플링 부품(26)과, 커플링 헤드(42)로서 구성된 커플링 대응 부품(28)과, 커플링 헤드를 깔때기 안에 기계적으로 잠그기 위한 잠금 볼트(46)를 더 포함하고, 커플링 헤드는 길이방향으로 깔때기에 적어도 부분적으로 삽입가능하며,
    커플링 헤드(42)는 길이방향에 수직하게 고정하기 위해 깔때기(40) 또는 잠금 볼트(46)와 형태 맞춤식으로 연결되는 적어도 하나의 연장부(44)를 포함하고, 잠금 볼트(46)는 길이방향 고정을 위해 상기 적어도 하나의 연장부(44)와 연결되어, 상기 커플링 헤드(42)가 깔때기(40)에 잠긴 후에 고정된 위치에 존재하는 것인, 도킹 장치.
16. 제15항에 있어서,
    깔때기(40)는 시트를 포함하되, 이 시트는 적어도 하나의 연장부(44)를 비틀림에 대해 고정하는 것인, 도킹 장치.
17. 제15항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 연장부는 돌출부가 각각의 연장부의 상단에 제공되는 2개의 볼라드형 연장부들(44)을 더 포함하는 것인, 도킹 장치.
18. 제15항에 있어서,
    적어도 하나의 연장부(44)는 길이방향으로 깔때기(40)에 적어도 부분적으로 삽입될 수 있고, 경사면은 깔대기 안에 연장부의 삽입을 중심잡기 위해 깔대기 상에 제공되는 것인, 도킹 장치.

Images