NL1016370C2 - Transportwagen. - Google Patents

Description

Titel: Transportwagen

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een transportwagen, die is uitgerust met een aantal eerste wielstellen met van banden voorziene wielen, waaraan besturings- en eventuele aandrijfmiddelen zijn gekoppeld om de transportwagen over een wegdek te kunnen verplaatsen, voorts 5 voorzien van tenminste één tweede wielstel met railwielen, welke railwielen in hoogterichting op en neer beweegbaar zijn om in de omlaag gebrachte stand een verplaatsing van de transportwagen over zich in het wegdek bevindende rails te kunnen doen plaatsvinden, onder gelijktijdige gewichtsontlasting van de wielen met banden.

10 Aan het goederenvervoer over de weg kleven allerlei reeds genoegzaam bekende nadelen, in het bijzonder met betrekking tot energieverbruik, milieubelasting, geluidsproduktie en de overvolle wegen. Logistiek gunstig echter zijn de snelheid, flexibiliteit, fijnmazigheid en de individuele behandeling van de transporteenheden (containers). Rijdend op 15 banden is het mogelijk om op transferlocaties vrij te manoeuvreren, waardoor diverse logistieke functies in een betrekkelijk kleine ruimte zijn te realiseren. Op deze logistieke aspecten schiet het goederenvervoer over het spoor, ten opzichte van het wegvervoer, tekort; zeker wanneer het gaat om korte transportafstanden. Een ander bezwaar bij vervoer over het spoor is 20 de geringe grip van staal-op-staal, waardoor zeer lange remwegen nodig zijn. Als consequentie daarvan kan alleen met lage frequentie gereden worden, hetgeen logistiek ongunstig is en bovendien nadelig voor de capaciteit van het spoor. Energetisch en economisch gunstig is wél de lage rolweerstand van het rijden op rails.

25 Het is dus wenselijk om te komen tot een collectief transport systeem met grote capaciteit, dat de voordelen van beide transportmodaliteiten combineert en dat de nadelen vermijdt. Een dergelijk transportsysteem zou een alternatief moeten bieden voor het rail- en het wegtransport en, ten 10 1 6370 2 opzichte, daarvan complementair kunnen functioneren. Onderdeel van een dergelijk transportsysteem is de transportwagen, zoals die in conclusie 1 is omschreven. Het gaat om een transportwagen, zoals deze in de aanhef is omschreven en die het kenmerk heeft dat de railwielstellen zo zijn 5 opgehangen dat beweging over dwars ten opzichte van de transportwagen mogelijk is, dat positie bepalingsmiddelen aanwezig zijn om de positie van de transportwagen ten opzichte van de rails in een richting dwars op de voortbewegingsrichting van de transportwagen vast te stellen en dat een regelsysteem aanwezig is dat afhankelijk van metingen van de positie 10 bepalingsmiddelen de wielen met banden zo stuurt dat wanneer het wegdek voorzien is van rails de transportwagen deze rails volgt. In neergelaten toestand is de wieldruk van de tweede wielstellen instelbaar. De asdruk van de tweede wielstellen is zodanig geregeld, dat elk van de eerste wielstellen steeds een gedeelte van het gewicht van de transportwagen draagt en dat de 15 gewichtsverdeling zodanig is dat, onder normale bedrijfsomstandigheden, een stabiele en slipvrije beweging gewaarborgd is. Bij het inwerkingstellen van het remmechanisme op de eerste wielstellen wordt de asdruk van de tweede wielstellen remmen zo nodig verminderd naar mate de remkracht van de eerste wielstellen groter wordt. De lengte van de remwegen komen 20 op die manier overeen met die van wegvoertuigen, ook wanneer van de rails gebruik wordt gemaakt. Het tracé kan dus intensief verkeer van deze hybride transportwagens faciliteren. Rijdend in stationaire toestand, of ongeveer stationaire toestand, wordt het merendeel van het wagengewicht gedragen door de railwielstellen. Het energetisch gunstige effect van de lage 25 rolweerstand van rijden op rails is dus ook in hoge mate van toepassing op het hybride transportvoertuig, mits uiteraard van de rails gebruik wordt gemaakt. Bij het transport over en weg of over een transferlocatie zijn de railwielen opgetrokken. Er wordt dan gebruik gemaakt van een besturingsysteem waarmee de eerste wielstellen onafhankelijk van rails 30 gestuurd kunnen worden en dat opgeven aanwijzingen over een te volgen 101 6370 3 route effectueert. Afhankelijk van de aard van de logistieke omgeving kan deze besturing geautomatiseerd zijn, maar ook mensbediend, of hybride automatisch-mensbediend. Rijdend in deze vorm heeft de transportwagen de flexibiliteit van een op banden rijdend voertuig dat niet gebonden is aan 5 rails, noch aan enig ander vast tracé. Samenvattend: de uitvinding voorziet in een transportwagen die de voordelen van op banden rijdend vervoer met dat van het railvervoer combineert, waarbij in het gebruik de nadelen daarvan in hoge mate zijn te vermijden.

Om het energetische voordeel, dat overeenkomstig de uitvinding kan 10 worden verkregen, te verduidelijken, zij verwezen naar de hiernavolgende tabel, waarin een vergelijkend overzicht voor het vervoer van zeecontainers is weergegeven. De bovenste regel in deze tabel geeft een indicatie van het benodigde vermogen voor een transportwagen zonder railwielen bij een snelheid van 100 km/uur, hetgeen de normale snelheid van 15 truckopleggercombinaties is op hoofdautowegen.

Indicatie υαη energetisch vermogen en energieverbruik gemiddelde stationaire toestand zwaar belast

snelheid gevr. vermogen verbruik t.o.v. 100 gevr. vermogen 100 km/uur 244 kW 100% 930 kW

50 km/uur 72 kW 6Ö% 400 kW

10 km/uur 13 kW 50% 75 kW

*50 km/uur 38kW 33% 350 kW

De volgende twee regels van de figuur geven een indicatie daaromtrent voor 20 een transportwagen zonder railwielen bij een snelheid van 50, respectievelijk 10 km/uur. De onderste regel geeft een energetische indicatie van een hybride transportwagen die bij een snelheid van 50 km/uur voor 60% steunt op de railwielen. De kolom "gemiddelde stationaire toestand" geeft de situatie zonder helling, met normale belasting en enig windeffect.

25 De toestand "zwaar belast" is bij zware last, helling van 3% en zware 1 0 1 63 7 0 4 tegenwind. In die omstandigheid zou de snelheid beperkt kunnen blijven tot 30 km/uur. Opgemerkt zij dat de bewegingsenergie en het effect van variaties in snelheid niet is meegenomen. Voor een bemand voertuig is de factor snelheid van groot belang, gezien de hoge personeelskosten en de 5 regelingen rond de rijtijden. Voor een onbemand voertuig speelt de snelheid een veel geringere rol; hier kan meer rekening worden gehouden met een energetisch voordelige wijze van rijden. Bij een snelheid van 50 km/uur en een afsteuning van 60% op de railwielen wordt reeds een zeer aanzienlijke energiebesparing verkregen, in vergelijking tot een robotdraagwagen zonder 10 railwielen en zeker ten opzichte van een conventionele truckopleggercombinatie. De snelheid van 10 km/uur is relevant voor het rijden op containerterminals.

Alhoewel de transportwagen bemand zou kunnen zijn, worden belangrijke voordelen juist verkregen Wanneer de transportwagen als een 15 “automatisch geleid voertuig” functioneert in een open “intelligent logistiek systeem”, waarin zowel de verplaatsingen op de verbindingstracées, de manoeuvres op de aansluitingsplaatsen, als de logistieke handling gecoördineerd verlopen. In principe is elk voertuig welkom, mits voldaan wordt aan standaarden voor rijeigenschappen, besturing en veiligheid. De 20 toelating wordt communicatief geregeld via een systeem van “dynamic slotting”.

In bijgaande figuur is een voorbeeld van de hybride transportwagen in een uitvoering als robotwagen in zijaanzicht weergegeven. De robottransportwagen is voorzien van twee voorste en twee achterste eerste 25 wielstellen, met daartussen in een tweede wielstel. De wielstellen 2-5 zijn voorzien van wielen met luchtbanden, terwijl het wielstel 6 is voorzien van stalen railwielen. De wielen van een van de voorste wielstellen en van een van de achterste wielstellen worden motorisch aangedreven. De overige eerste wielstellen en het tweede wielstel worden niet aangedreven. De 30 transportwagen wordt gestuurd door de wielstellen 2-5. Het wielstel 6 is 101 6370 i 5 j “spoorvolgend” opgehangen in de hierna te beschrijven betekenis. De railwielen worden in een hoogste stand gebracht wanneer de robotdraagwagen rijdend op de luchtbanden over de weg wordt verplaatst en voorts onder de hierna genoemde omstandigheden. De railwielen kunnen 5 omlaag worden gebracht wanneer de robotdraagwagen over rails wordt verplaatst; deze situatie is weergegeven in fig. 1. De druk waarmee de railwielen tegen de rails worden gedrukt, bepaalt de mate van ontlasting van de luchtbandwielen. De wieldruk van de railwielen kan automatisch worden geregeld. Op rechte railtrajecten en in flauwe bochten wordt, in 10 stationaire toestand, de wieldruk van de railwielen zo geregeld, dat de wielstellen 2-5 aan ieder eind samen bijvoorbeeld ten minste 40% van het voertuiggewicht dragen. Wordt er geremd, dan wordt de druk op de rails verminderd of geheel weggenomen. Dit laatste is ook het geval bij "scherpe bochten", waardoor de effecten van de gunstige grip van de banden op het 15 wegdek behouden blijven. Wanneer door wat voor oorzaak dan ook de afwijking van de transportwagen ten opzichte van de rails te groot wordt, worden de railwielen op getrokken totdat de transportwagen weer volledig op het spoor zit. De uitvinding is niet beperkt tot het hier aan de hand van de tekening beschreven uitvoeringsvoorbeeld; er zijn vele varianten 20 mogelijk. In plaats van één kunnen bijvoorbeeld ook twee railwielstellen in het midden zijn aangebracht, eventueel als duo in een gemeenschappelijk frame opgehangen. Ook kunnen in plaats van de dubbele eerste wielstellen aan de voertuigeinden enkele eerste wielstellen zijn aangebracht. Ook is een variant als robotaanhangwagen mogelijk. Uiteraard moeten dergelijke 25 modificaties vallen binnen de beschermingsomvang van de hierna volgende conclusies.

Een technisch aspect is dat de hybride transportwagen is voorzien van sensormiddelen om de aanwezigheid van rails vast te stellen en, als dit het geval is, de positie van de transportwagen te meten ten opzichte van de 30 rails in dwarsrichting. Inductiesensoren komen daartoe in aanmerking.

10 1 6a 7 0 6

Wanneer de transportwagen een afwijking ten opzichte van de gecentreerde positie op de rails vertoont die groter is dan een tevoren bepaalde waarde, of wanneer de aanwezigheid van de rails niet is vastgesteld, worden de railwielen omhoog getrokken, of blijven in opgetrokken stand staan.

5 Wanneer de aanwezigheid van de rails is vastgesteld en de transportwagen een afwijking ten opzichte van de gecentreerde positie op de rails vertoont die kleiner is dan een tevoren bepaalde waarde, en bovendien de besturingsinstructies daartoe aanleiding geven, worden de railwielen neergelaten. De eerste wielstellen (dat wil zeggen de wielstellen, lopend op 10 banden) zijn uitgerust met een gebruikelijk regelsysteem, zodanig dat wanneer het wegdek is voorzien van rails, deze rails kunnen worden gevolgd, waarbij gebruik wordt gemaakt van de genoemde sensormetingen. In deze sturing kunnen ook de posities van de tweede wielstellen worden meegenomen. Zoals reeds vermeld is de hybride transportwagen voorzien 15 van tenminste één railwielstel. Elk railwielstel is afzonderlijk, of anders in duo met een ander railwielstel, “spoorvolgend” opgehangen in de zin dat zowel zwenking mogelijk is als enige beweging over dwars. De sturing en ophanging zijn zodanig, dat het optreden van dwarskrachten in hoge mate wordt vermeden. Naar analogie van het conventionele spoor zijn de 20 railwielen enigszins conisch gevormd, maar kunnen breder zijn, waarbij de conventionele wielflenzen kunnen ontbreken. De railwielen op eenzelfde railwielstelsel zijn voor betreft de rotatie gekoppeld. Dit kan door ze star op een gemeenschappelijke as te bevestigen. Een andere mogelijkheid is om de twee tegenover elkaar opgehangen railwielen star op een eigen as te 25 bevestigen en deze assen in het midden van de transportwagen homokinetisch te koppelen. Door de assen op dat punt hoger te plaatsen dan het wielcentrum, is te bereiken dat de railwielen “horizontaal” op de rails steunen. De rails hoeven dan slechts weinig boven het wegdek uit te steken. In deze opzet zijn railwissels niet nodig om de transportwagen op een 30 andere route te doen overgaan. Het geluid van langs de rails schurende 101 6370 7 flenzen ontbreekt. De transportwagen is eveneens uitgerust met een besturingsysteem waarmee de eerste wielstellen onafhankelijk van rails gestuurd kunnen worden en dat opgeven aanwijzingen over een te volgen route effectueert. In deze opzet zijn geen rails nodig bij op- en afritten en 5 evenmin op de logistieke stations en dergelijke.

De uitvinding heeft betrekking op uitvoeringsvarianten voor verschillende toepassingsgebieden. Bijvoorbeeld als het hier beschreven alternatief voor het wegvervoer, als transportmodaliteit voor het stedelijk goederenvervoer (stadsdistributie), als transportmodaliteit voor logistieke 10 complexen (zoals luchthaven schiphol, in het bijzonder het “ondergronds logistiek systeem”), maar ook voor stedelijk en regionaal personenvervoer. De uitvinding omvat allerlei modificaties, uiteraard voor zover deze vallen binnen de beschermingsomvang van de hierna volgende conclusies.

1 0 1 63 7 3

Claims (10)

1. Transportwagen, die is uitgerust met een aantal eerste wielste 11en met van banden voorziene wielen, waaraan besturings- en eventuele aandrijfmiddelen zijn gekoppeld om de transportwagen over een wegdek te 5 kunnen verplaatsen, voorts voorzien van tenminste één tweede wielstel met railwielen, welke railwielen in hoogterichting op en neer beweegbaar zijn om in de omlaag gebrachte stand een verplaatsing van de transportwagen over zich in het wegdek bevindende rails te kunnen doen plaatsvinden, onder gelijktijdige gewichtsontlasting van de wielen met banden, met het 10 kenmerk dat de railwielstellen zo zijn opgehangen dat beweging over dwars ten opzichte van de transportwagen mogelijk is, dat positie bepalingsmiddelen aanwezig zijn om de positie van de transportwagen ten opzichte van de rails in een richting dwars op de voortbewegingsrichting van de transportwagen vast te stellen en dat een regelsysteem aanwezig is 15 dat afhankelijk van metingen van de positie bepalingsmiddelen de wielen met banden zo stuurt dat wanneer het wegdek voorzien is van rails de transportwagen deze rails volgt.

2. Transportwagen volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze is ingericht om, in response op detectie dat de transportwagen een afwijking 20 ten opzichte van de gecentreerde positie op de rails vertoont die groter is dan een tevoren bepaalde waarde, of wanneer de aanwezigheid van de rails niet is vastgesteld, de railwielen automatisch omhoog te trekken of in opgetrokken stand te houden.

3. Transportwagen volgens een van de voorafgaande conclusies, met 25 het kenmerk, dat de transportwagen de asdruk van de tweede wielstellen zodanig regelt, dat elk van de eerste wielstellen steeds een gedeelte van het gewicht van de transportwagen draagt en dat de gewichtsverdeling zodanig 1016370 is dat, onder normale bedrijfsomstandigheden, een stabiele en slipvrije beweging gewaarborgd is.

4. Transportwagen volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de eerste wielstellen zijn voorzien van een remmechanisme en dat bij het 5 inwerkingstellen van het remmechanisme op de eerste wielstellen, een door het remmechanisme geactiveerd systeem er voor zorgt dat, wanneer de tweede wielstellen zijn neergelaten, de asdruk van de tweede wielstellen wordt verminderd naar mate de remkracht van de eerste wielstellen groter wordt.

5. Transportwagen volgens conclusie 4 met het kenmerk, dat aan beide einden van de transportwagen eerste wielstellen met van luchtbanden voorziene wielen zijn aangebracht, dat alle eerste wielstellen zijn voorzien van een remmechanisme en alle eerste wielstellen, eventueel met uitzondering van één wielstel, stuurbaar zijn.

6. Transportwagen volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze is ingericht om, in response op detectie van de aanwezigheid van de rails, en wanneer de transportwagen een afwijking ten opzichte van de gecentreerde positie op de rails gedetecteerd wordt die kleiner is dan een tevoren bepaalde waarde, de railwielen automatisch neer te laten, mits de 20 besturingsinstructies daartoe aanleiding geven.

7. Transportwagen volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat elk tweede wielstel is voorzien van twee enigszins conisch gevormde railwielen, die breder zijn dan de wielen die thans op het spoor worden toegepast, en die voor wat betreft de rotatie gekoppeld zijn.

8. Transportwagen volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze is uitgerust met een besturingsysteem voor het sturen van de eerste wielstellen onafhankelijk van rails en dat ingericht is om opgegeven aanwijzingen over een te volgen route te effectueren zonder gebruik te maken van wissels in de rails. 10 1 6370

9. Transportwagen volgens één der voorafgaande conclusies, met het kenmerk dat de tweede wielstellen automatisch optrekbaar zijn, in opgetrokken toestand kunnen blijven, automatisch zijn neer te laten en dat dan de wieldruk van de railwielen instelbaar is.

10. Transportwagen volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze is uitgerust met een besturingsysteem waarmee de eerste wielstellen onafhankelijk van rails gestuurd kunnen worden en dat opgeven aanwijzingen over een te volgen route effectueert. 101 63 70