УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ КОНТЕЙНЕРОВ Российский патент 2006 года по МПК B61D47/00 B65G67/00 

Настоящее изобретение относится к устройству для перемещения контейнеров, содержащему базовую конструкцию с колесами, противовесом и опорами с обеих сторон, в котором на базовой конструкции предусмотрены поперечные балки, установленные параллельно осям указанных колес и снабженные механизмами для подъема контейнеров. Это устройство можно использовать в самых разнообразных целях: для подъема и/или перемещения контейнеров любого типа (как стандартных, так и нестандартных), в частности для выгрузки контейнеров с железнодорожных платформ или других транспортных средств, перестановки контейнеров, погрузки на железнодорожные платформы или другие транспортные средства, либо перемещения контейнеров с одного транспортного средства на другое.

Погрузка, выгрузка или перемещение контейнеров осуществляются, как правило, кранами или другими подъемными механизмами, при этом контейнеры поднимают за боковую сторону или за верхнюю часть, в зависимости от применяемого стандарта. Однако при подъеме контейнеров кранами на железных дорогах приходится сталкиваться с трудностями во всех случаях, когда они оборудованы воздушными контактными проводами. Необходимо из соображений безопасности использовать особые тепловозы с механической передачей, которые отводят поезда в специальную зону погрузки, где можно производить перемещение контейнеров без риска задеть контактные провода.

Такой способ погрузки отнимает много времени и средств, если учесть расходы на эксплуатацию и техобслуживание кранов, зон погрузки, рельсовых путей и тепловозов. По этой причине доля контейнеров, перевозимых железнодорожным транспортом, существенно ниже приемлемых объемов. Однако технические разработки были до сих пор ограничены почти исключительно подъемными механизмами, при работе с которыми погрузке и выгрузке уделялось довольно мало внимания.

В случаях, когда подлежащие перемещению контейнеры находятся вне зоны досягаемости кранов, применяют вильчатые автопогрузчики. Основной недостаток этого способа работы состоит в том, что подъем и опускание можно производить только с одной и той же стороны. Еще одним недостатком является то, что контейнеры поднимают на довольно большую высоту, вследствие чего возникают те же опасности, что и в случае с воздушными проводами.

В патенте US 3637100 описан поворотный вильчатый погрузчик, снабженный подъемным механизмом, закрепленным на боковой стороне одноосного кронштейна. Эта машина может работать в качестве либо фронтального, либо бокового погрузчика, однако ее можно использовать только на складах, где перемещение грузов производится в относительно небольших пространствах.

В патенте DE 2521087 описан другой подъемный механизм, установленный на самом средстве для транспортировки контейнеров. Этот механизм катится в процессе погрузки или выгрузки по рельсам, проложенным на одной или на обеих сторонах транспортного средства. Совершенно очевидно, что такой механизм неспособен загружать или переставлять контейнеры; кроме того, оборудование всех средств для транспортировки контейнеров подобными подъемными механизмами потребовало бы слишком больших затрат.

В патенте DE AS 1531990 описано устройство для погрузки контейнеров, которое устанавливается на колесном транспортном средстве. Подъемный механизм перемещается по рельсам, прикрепленньм с обеих сторон к транспортному средству и выступающим за его пределы. Подъем и опускание контейнеров производятся между рельсами. Хотя это устройство способно загружать, переставлять и выгружать контейнеры, возможности его использования существенно ограничены, поскольку из-за наличия выступающих рельсов удается перемещать только по одному контейнеру. Но, учитывая, что чаще всего имеют дело с транспортировкой большого числа соединенных между собой контейнеров, такие устройства широкого применения не находят.

В заявке WO 97/03014 описана тележка для подъема и/или перемещения контейнеров, содержащая базовую конструкцию с колесами; параллельные балки, размещенные на базовой конструкции; опоры для контейнеров, расположенные над балками; каретки, катящиеся на балках и снабженные средствами для подъема и/или перемещения контейнеров, причем указанные средства могут отгибаться до уровня ниже опор для контейнеров, а указанные опоры для контейнеров установлены снаружи от траектории движения кареток. Эту тележку можно использовать для перемещения контейнеров под воздушными контактными проводами, однако, она тоже способна работать с контейнерами не всяких типов.

Таким образом, целью настоящего изобретения является создание такого средства для погрузки, выгрузки или перемещения контейнеров, которое можно было бы без труда использовать на железных дорогах с подвесной контактной системой с одновременной возможностью погрузки, выгрузки, хранения или перемещения контейнеров без необходимости отвода железнодорожных вагонов от подвесной системы, что позволит железнодорожному транспорту успешно конкурировать с безрельсовым.

В соответствии с изобретением, предложено универсальное устройство для подъема и/или перемещения контейнеров, содержащее базовую конструкцию с колесами, противовесом и опорами с обеих сторон, в котором на базовой конструкции предусмотрены поперечные балки, установленные параллельно осям указанных колес, а указанные поперечные балки снабжены механизмами для перемещения контейнеров. Базовая конструкция содержит две базовые тележки, размещенные зеркально симметрично и имеющие возможность синхронного движения, причем каждая из базовых тележек снабжена механизмами перемещения контейнеров, имеющими верхние и нижние захваты для контейнеров, а также подвижные нижние и/или верхние подъемные траверсы, несущие, по меньшей мере, часть указанных захватов для контейнеров.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, над поперечными балками предусмотрены опоры контейнеров. Эти опоры выполняются предпочтительно с возможностью перемещения в продольном направлении на роликах, установленных на указанных базовых тележках. Механизмы перемещения контейнеров тоже могут двигаться на роликах на поперечных балках, размещенных ниже уровня плоскости указанных базовых конструкций.

Между базовыми тележками предусмотрена электронная, радио- или механическая связь, а опора базовых тележек может быть снабжена упорными колесами или опорными лапами.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, механизмы перемещения контейнеров снабжены подъемными рамами и/или подъемными стойками, которые приводятся в движение подъемными механизмами, причем указанные подъемные механизмы установлены на каретках, а указанные подъемные рамы и/или подъемные стойки имеют, по меньшей мере, одну горизонтальную верхнюю консоль, на которой размещена, по меньшей мере, часть указанных захватов для контейнеров.

В соответствии с другим вариантом осуществления, нижние и/или верхние подъемные траверсы размещены на указанных подъемных рамах и/или подъемных стойках, причем на верхних подъемных траверсах имеются отгибающиеся подъемные консоли. Можно предусмотреть салазки, движущиеся вдоль указанных подъемных траверс, причем на этих салазках устанавливаются захваты для контейнеров и отгибающиеся подъемные консоли.

При работе с устройством согласно изобретению нет необходимости в рельсовых путях, зонах погрузки без подвесных контактных систем и дизелей для подвода железнодорожных вагонов к зоне погрузки.

При использовании устройства согласно изобретению потребляется меньше энергии, чем в случае с кранами; кроме того, оно легко поддается автоматизации и управлению, в том числе с помощью вычислительной техники.

Устройство может работать под подвесной системой без риска аварии, при этом во время его эксплуатации не требуется отключать электропитание. Скорость погрузки оказывается в пять-шесть раз выше, чем при использовании традиционных методов, а благодаря отсутствию дизелей нет загрязнения воздуха. Кроме того, устройство более безопасно в эксплуатации, чем обычные краны.

Главное достоинство изобретения заключается в том, что благодаря нему создается новая методика погрузки контейнеров, которая может быть, разумеется, усовершенствована многими способами.

Ниже в качестве примеров описываются различные варианты осуществления изобретения со ссылками на приложенные чертежи, где

фиг.1 представляет собой вид сбоку устройства согласно изобретению в момент опускания контейнера;

на фиг.2 представлено устройство после этапа, показанного на фиг.1, с установленным на опорах контейнером;

фиг.3 представляет собой вид спереди устройства для подъема контейнера соответственно с нижней подъемной траверсой (слева) и захватами по стандарту ИСО для контейнера (справа);

на фиг.4 дан вид сверху устройства с вытянутой верхней подъемной траверсой;

на фиг.5 дан вид сверху устройства с вытянутой нижней подъемной траверсой;

фиг.6-12 иллюстрируют этапы погрузки контейнера с захватами по стандарту ИСО;

на фиг.13 показана погрузка контейнера с мягким верхом с использованием верхних подъемных траверс;

фиг.14-20 иллюстрируют этапы перегрузки контейнера с использованием нижних подъемных траверс;

фиг.21 представляет собой вид сбоку согласно другому варианту осуществления устройства для подъема контейнеров;

фиг.22-24 иллюстрируют последующие этапы перегрузки контейнера по фиг.21;

на фиг.25 и 26 представлены виды спереди и сбоку согласно другому варианту осуществления устройства.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения показан на фиг.1 и 2. Устройство для перемещения контейнеров содержит две базовые тележки 1, выполненные и размещенные зеркально симметрично напротив друг друга. Они имеют базовые конструкции 3 с колесами 2 и поперечными балками 4, установленными в их более низкой средней части. Эти поперечные балки 4 выступают за пределы базовых конструкций 3 и снабжены с обеих сторон опорами 5. Имеются каретки 6, перемещающиеся по поперечным балкам 4, причем эти каретки снабжены механизмами перемещения контейнеров, включающими подъемные рамы 8, которые приводятся в действие подъемным механизмом 7. Предусмотрены также опоры 9 для контейнеров, поддерживаемые роликами, установленными на базовых конструкциях 3. Опоры 9 могут представлять собой обыкновенные балки или же иметь верхние части, выполненные в виде плит с роликами, на которых могли бы двигаться контейнеры. По другую сторону от подъемного механизма 7 имеются противовесы 10, гидроагрегат 11 и электропульт управления 12.

На фиг.3 показан вид спереди устройства согласно изобретению. Как можно видеть, поперечные балки 4 выступают за пределы базовой конструкции 3, а опоры 5 представляют собой лапы с гидравлическим приводом, опирающиеся на несущие рельсы 13. Вместо лап можно применить колеса, катящиеся по рельсам 13. Предусмотрена подъемная рама 8 с захватами 14 для контейнеров по обеим сторонам, которые при подъеме входят в элементы контейнеров по стандарту ИСО. В ряде случаев можно заменить несколько захватов (например, нижних) упорами.

Показанный в правой части фиг.3 контейнер 15 удерживается захватами 14 и опускается на опоры 9.

Другой контейнер 15, показанный в левой части фиг.3, перемещается нижней подъемной траверсой 16, которая установлена на подъемной раме 8. Эту траверсу можно подвести под контейнер, с тем, чтобы он был поднят.

Как видно на фиг.4, подъемная рама 8 может также иметь верхнюю подъемную траверсу 17. Эта верхняя траверса поддерживается скобами 18, которые могут плавно смещаться по вертикали. На концах верхних траверс имеются отгибающиеся консоли 19, предотвращающие наклон контейнера при погрузке только нижними захватами 14.

Нижние подъемные траверсы 16 (см. фиг.5) имеют аналогичное конструктивное выполнение: в нижней части подъемной рамы 8 имеются скобы 18 для поддержания траверс. В отличие от предыдущего случая, на них нет отгибающихся консолей, однако здесь предусмотрен сужающийся торцевой участок, облегчающий подведение траверсы под контейнер. Захваты прикреплены к скобам.

Верхние подъемные траверсы 17 используют, как правило, для перемещения контейнеров с мягким верхом (сменных), которые нельзя захватывать за верхнюю часть, поэтому они не являются обязательными узлами устройства. Однако если все же их приходится применить, то конструкцию легко изменить таким образом, чтобы был возможен подъем такими траверсами 17 контейнеров любых типов.

Кроме того, может оказаться целесообразным выполнить устройство в виде системы сборных компоновочных элементов, то есть так, чтобы основной модуль включал в себя не все подъемные элементы (верхние или нижние траверсы, отгибающиеся консоли, захваты, надставки и пр.), а лишь те, которые необходимы для данных конкретных целей. Это же относится к другим вспомогательным принадлежностям типа опорных лап, колес или рельсов. Кроме того, вместо подъемной рамы можно применить простую подъемную стойку.

Управление работой базовых тележек осуществляется, как правило, электронной системой, которая синхронизирована с помощью радиосвязи между ними. Можно, разумеется, использовать и механическую систему соединения.

Работа устройства иллюстрируется фиг.6-26, при этом фиг.6а-26а представляют собой виды спереди, а фиг.6b-26b - виды сверху. На фиг.6-12 показан процесс погрузки без подъемных траверс, с использованием только стандартных захватов МОС, прикрепленных к подъемным рамам.

Исходная позиция при погрузке показана на фиг.6а и 6b, при этом фиг.6а представляет собой вид спереди, а фиг.6b - вид сверху. Когда автомобиль А с контейнерами В достигает положения погрузки напротив железнодорожного вагона С, базовая тележка D (согласно изобретению) смещается в свое первое положение, при котором захваты находятся на одной линии со стандартными элементами контейнеров. Целесообразно предусмотреть датчики для регулировки на нужное положение. На втором этапе выступающие поперечные балки поддерживаются опорами и к контейнеру приближаются каретки. После регулировки вертикального положения происходит движение кареток в сторону контейнера и приводятся в действие (подаются вперед и поворачиваются) захваты, которые фиксируют контейнер (фиг.7).

Затем контейнер поднимается и перемещается в среднее положение на базовых тележках, как видно на фиг.8. После того как контейнер опустится на свои опоры, каретки убираются, и базовые тележки отъезжают друг от друга, пока для них не будет получено достаточное пространство для возврата в среднее положение (фиг.9). В этом положении происходит высвобождение опор поперечных балок, и тележки с контейнером смещаются в положение погрузки (противоположное), при котором каретки перекатываются на другую сторону и базовые тележки движутся навстречу друг другу (фиг.10). После возврата в нужное положение и приведения в действие опор поперечных балок захваты подают вперед и поворачивают для фиксации контейнера, который затем поднимается и перемещается на другую сторону (фиг.11).

После этого контейнер погружают в железнодорожный вагон, а базовые тележки устройства возвращаются на исходную позицию (фиг.12).

В большинстве случаев стандартные контейнеры, снабженные соединительными элементами по стандарту ИСО, можно перемещать, фиксируя их только верхними захватами. В нижней части контейнера достаточно, как правило, применить опоры. Однако недавно появились упоминавшиеся выше контейнеры с мягким верхом (сменные), которые нельзя захватывать за верхнюю часть. В этих случаях для фиксации контейнера используют нижние захваты, а отогнутые консоли на верхних подъемных траверсах обеспечивают удержание контейнера с предотвращением его наклона, как видно на фиг.13. Зафисированный таким образом контейнер можно перемещать так же, как описано выше применительно к фиг.6-12.

Использование нижних подъемных траверс иллюстрируется на фиг.14-20.

Как показано на фиг.14, обе базовые тележки находятся на исходной позиции, при этом подъемные элементы опущены, а траверсы находятся в среднем положении.

Вначале базовые тележки занимают положение, соответствующее длине подлежащего перемещению контейнера, после чего каретки смещаются в правое положение. После регулировки по горизонтали каретки подводятся к контейнеру и верхние скобы толкают верхнюю часть контейнера, наклоняя его. В этом наклонном положении нижние траверсы подводятся под контейнер, а скобы убираются, давая контейнеру возможность целиком опереться на эти нижние траверсы.

Далее контейнер поднимают (фиг.15) и перемещают в среднее положение на базовых тележках, как показано на фиг.16. После того как контейнер будет опущен на свои опоры, каретки убираются, и базовые тележки отъезжают друг от друга, пока для них не будет получено достаточное пространство для возврата в среднее положение (фиг.17). В этом положении тележки смещаются с контейнером в положение погрузки (противоположное), при котором каретки перекатываются на другую сторону и базовые тележки движутся навстречу друг другу. После возврата в нужное положение траверсы подаются вперед, после чего контейнер поднимается (фиг.18), перемещается на другую сторону и там опускается (фиг.19). Далее базовые тележки устройства возвращаются на исходную позицию (фиг.20).

На фиг.21 можно видеть другой вариант осуществления изобретения.

Здесь на верхних концах подъемных рам 8 предусмотрены горизонтальные консоли 20, а верхние подъемные траверсы 17 получают направленное перемещение на конце этих консолей. Стандартные захваты 14 и подъемные консоли 19 прикреплены к салазкам 21, установленным с возможностью поперечного движения на траверсах 17.

На базовых тележках 1 нет балок, поддерживающих контейнеры. Если это необходимо, контейнеры поддерживают нижней частью самого подъемного механизма 7. На фиг.21 показан этап, на котором контейнер только что поднят отгибающимися подъемными консолями 19. Этот же этап можно видеть и на фиг.22, где устройство показано на виде спереди. Последующие этапы представлены на фиг.23 и 24.

Подъемный механизм 7 смещается в среднее положение (фиг.23), при этом контейнер укладывается консолями 19 на нижнюю часть подъемного механизма 7, а захваты, находящиеся в этой части, фиксируют контейнер (фиг.24). Затем базовые тележки 1 смещаются вместе с контейнером в нужное место, и контейнер поднимается и перемещается на другую сторону, с тем, чтобы его можно было погрузить в другой железнодорожный вагон. Следует отметить, что в случае, когда требуется только поперечное перемещение контейнера, он не обязательно должен опускаться и фиксироваться в среднем положении.

На фиг.25 (вид сбоку) и 26 (вид спереди) показан еще один вариант осуществления изобретения. Он является предпочтительным, когда возможно использование всей зоны проезда и когда контейнеры надо поместить на землю или друг на друга.

В показанном на этих чертежах устройстве используются подъемные рамы 8, аналогичные показанным ранее, однако, здесь подъемный механизм 7 не перемещается на каретках, а монтируется непосредственно на поперечных балках 4. Соответственно, поперечное перемещение осуществляется исключительно верхними подъемными траверсами 17 и салазками 21, которые движутся вдоль подъемных консолей 19, поддерживая их, как и захваты 14.

Как видно из показанных в качестве примеров вариантов осуществления, устройство согласно изобретению можно без труда и эффективно использовать для погрузки, выгрузки и перемещения контейнеров любых типов или других стандартных грузов без риска задеть контактные провода. Погрузка производится быстрее и легче, чем при использовании традиционных методов; кроме того, эксплуатация этой системы также облегчается. Возможна установка устройства без сколько-нибудь значительных дополнительных затрат. Наконец, что не менее важно, при работе с этим устройством не происходит загрязнения воздуха.

Хотя выше подробно рассмотрены лишь несколько предпочтительных вариантов осуществления изобретения, для специалистов должно быть совершенно очевидно, что можно вносить самые разнообразные изменения при условии сохранения его объема, ограниченного нижеследующими пунктами формулы.

Изобретение относится к погрузочно-разгрузочным устройствам. Устройство для перемещения контейнеров содержит базовую конструкцию 3 с колесами 2, противовесом и установленными параллельно осям колес поперечными балками 4 с опорами 5 и механизмами для перемещения контейнеров. Базовая конструкция образована двумя базовыми тележками, размещенными зеркально симметрично и имеющими возможность синхронного движения, каждая из базовых тележек снабжена механизмами для перемещения контейнеров, имеющими верхние и нижние захваты для контейнеров. Механизмы перемещения контейнеров содержат подвижные нижние и/или верхние подъемные траверсы, несущие, по меньшей мере, часть указанных захватов для контейнеров. Изобретение расширяет функциональны возможности и область использования. 17 з.п. ф-лы, 26 ил.

1. Устройство для подъема и/или перемещения контейнеров, содержащее базовую конструкцию (3) с колесами (2) и противовесом (10), в котором на базовой конструкции (3) предусмотрены поперечные балки (4), снабженные с обеих сторон опорами (5), установленные параллельно осям колес (2) и снабженные механизмами перемещения контейнеров, отличающееся тем, что базовая конструкция (3) содержит две базовые тележки (1), размещенные зеркально симметрично и имеющие возможность синхронного движения, каждая из базовых тележек (1) снабжена механизмами перемещения контейнеров, имеющими верхние и нижние захваты (14) для контейнеров, при этом указанные механизмы перемещения контейнеров содержат подвижные нижние и/или верхние подъемные траверсы (16, 17), несущие, по меньшей мере, часть указанных захватов (14) для контейнеров.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что над поперечными балками (4) предусмотрены опоры (9) для контейнеров.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что опоры (9) выполнены в виде балок.4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что опоры (9) выполнены с возможностью перемещения по базовым тележкам (1) в продольном направлении на роликах.5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что опоры (9) выполнены в виде плит с роликами.6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что указанные механизмы перемещения контейнеров выполнены с возможностью перемещения на роликах по поперечным балкам (4) базовых конструкций (3).7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поперечные балки (4) базовых конструкций (3) установлены в более низкой средней части базовых конструкций (3).8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что между указанными базовыми тележками (1) предусмотрено механическое соединение.9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что между указанными базовыми тележками (1) предусмотрена электронная, радио- или механическая связь.10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что опора (5) базовых тележек (1) имеет опорные колеса.11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанная опора (5) базовых тележек (1) имеет опорные лапы.12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанные механизмы перемещения контейнеров снабжены подъемными рамами (8) и/или подъемными стойками, которые приводятся в движение подъемным механизмом (7).13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что указанный подъемный механизм (7) установлен на каретках (6).14. Устройство по п. 12 или 13, отличающееся тем, что указанные подъемные рамы (8) и/или подъемные стойки имеют, по меньшей мере, одну горизонтальную верхнюю консоль (20), на которой размещена, по меньшей мере, часть захватов (14) для контейнеров.15. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что нижние и/или верхние подъемные траверсы (16, 17) размещены на указанных подъемных рамах (8) и/или подъемных стойках.16. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на верхних подъемных траверсах (17) имеются отгибающиеся подъемные консоли (19).17. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на верхних подъемных траверсах (17) предусмотрены салазки (21) с возможностью перемещения вдоль указанных подъемных траверс (17).18. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что захваты (14) для контейнеров и/или отгибающиеся подъемные консоли (19) установлены на салазках (21).