DE3875624T3

DE3875624T3 - Verfahren zur steuerung eines fördermittels sowie fördermittel dazu.

Info

Publication number: DE3875624T3
Application number: DE3875624T
Authority: DE
Inventors: Rainer Jakobsson; Pekka Vaenninmaja
Original assignee: ROLUX Oy
Current assignee: ROLUX Oy
Priority date: 1987-08-11
Filing date: 1988-08-11
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2008-08-12
Also published as: FI873485A; ATE81829T1; WO1989001436A1; DE3875624D1; DE3875624T2; EP0389478A1; DE389478T1; FI873485A0; EP0389478B2; EP0389478B1; US5013057A; DE8817055U1; FI80857C; FI80857B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer Transportvorrichtung (Fördermittel), die drehbar mit einer separaten Tractoreinrichtung verbunden ist, wobei die Transportvorrichtung aus einem Aufbau und Rädern besteht, die hintereinander beidseitig der Mittellinie und in Längsrichtung des Aufbaus an diesem befestigt sind, wobei für eine Änderung der Fahrtrichtung der Transportvorrichtung zumindest ein Teil der Räder um vertikale Schwenkachsen über einen Winkel in bezug auf die Längsrichtung des Aufbaus derart verschwenkt werden, daß sich die Drehachsen sämtlicher Räder im wesentlichen auf der selben vertikalen Verschwenkachse schneiden, wodurch die Transportvorrichtung beim Fahren um die Verschwenkachse verschwenkbar ist, wie es z.B. aus US-A 4 456 280 bekannt ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine der Durchführung des Verfahrens dienende Transportvorrichtung, bestehend aus einem Aufbau, Rädern, die hintereinander beidseitig der Mittellinie und in Längsrichtung des Aufbaus an diesem befestigt sind, wobei für eine Änderung der Fahrtrichtung der Transportvorrichtung die Räder um eine vertikale Schwenkachse schwenkbar sind, eine Antriebsvorrichtung zum Schwenken der Räder und eine Steuervorrichtung, die eine Einstelleinrichtung zur Steuerung der Antriebsvorrichtung derart enthält, daß sich die Drehachsen aller Räder im wesentlichen auf derselben vertikalen Verschwenkachse schneiden, sobald die Transportvorrichtung ihre Richtung ändert.
Schwere Gegenstände, wie z. B. Maschinen, Container und ähnliches, werden gewöhnlich mit Fördermitteln oder Fahrzeugen transportiert, die mehrere Achsen umfassen. Bei Fördermitteln werden die Achsen und die an diesen angebrachten Räder an einem Ende des Fördermittels angeordnet, wobei die Bewegung des Fördermittels durch eine Schleppervorrichtung gesteuert wird, die sein anderes Ende trägt und in Bezug auf das Fördermittel schwenkbar ist. Wenn die Achsen in Bezug auf das Fördermittel in der gleichen Richtung fest ausgerichtet sind, werden einige der Räder in Verbindung mit dem Schwenken gezwungen, entlang der Oberfläche des Untergrundes zu schleifen, wodurch die Reifen abgenutzt und die Vorrichtung überlastet wird. Außerdem richtet sich das rückwärtige Ende eines solchen Fördermittels bei Schwenkungen selbständig aus, wodurch ein zusätzlicher Sicherheitsabstand der Schleppereinrichtung gegenüber Hindernissen erforderlich wird.
Weiterhin ist ein Transportmittel bekannt, bei dem eine Anzahl von unabhängig um eine vertikale Achse schwenkbaren Rädern unter einem Fördermittel vorgesehen sind, das wie ein Fahrzeug funktioniert, wobei, wenn die Richtung des Fördermittels geädert wird, die Räder an dem vorder- und rückseitigen Ende des Fördermittels in entgegengesetzte Richtungen geschwenkt werden, so daß sich sämtliche Räder entlang von Kreislinien von um einen gemeinsamen Mittelpunkt gezogenen Kreisen bewegen, wodurch die Räder nicht entlang des Untergrunds schleifen. Ein Problem einer derartigen Lösung ist die Steuerung des Transportmittels beim Abstellen, da diese zum Schwenken an beiden Enden einen gleich großen Abstand erfordert und eine gleichstarke Bewegung an beiden Enden eine hochgenaue Steuerung verlangt, um das Fördermittel präzise zu positionieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung einer Transportvorrichtung derart anzugeben, daß die Transportvorrichtung sowohl einfach während des Verschiebungstransports gesteuert als auch einfach wie gewünscht abgestellt werden kann, wobei die Erfindung dadurch charakterisiert ist, daß alle Räder der Transportvorrichtung um die vertikalen Achsen geschwenkt werden und daß, wenn der Schwenkwinkel der Transportvorrichtung mindestens einen bestimmten Winkel übersteigt, die Räder in bezug aufeinander derart geschwenkt werden, daß sich die Schwenkachse in Längsrichtung der Transportvorrichtung im Verhältnis zur Größe des Schwenkwinkels verschiebt.
Die Grundidee der Erfindung besteht darin, daß sich während der Transportphase, wenn die Schwenkwinkel relativ gering sind, die Räder der Transportvorrichtung entlang von Kreislinien bewegen, die um ein Schwenkzentrum gezogen sind, das auf der Seite des Mittelpunktes der Transportvorrichtung angeordnet ist, wobei normale Sicherheitsabstände zu deren Steuerung genügen, und daß sich bei der Abstell- (Park)-Phase das Schwenkzentrum der Transportvorrichtung zu dem rückwärtigen Ende hin bewegt, wenn sich der Schwenkwinkel vergrößert, wobei das vorder- und rückseitige Ende entlang ungleicher Bögen schwenken und das Abstellen leicht auszuführen ist.
Die Erfindung wird im einzelnen anhand der beigefügten Figuren erläutert, wobei Fig. 1 eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung, Fig. 2 eine Seitenansicht der Transportvorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 bis 5 Draufsichten auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, wenn dieses unter verschiedenen Schwenkwinkeln bewegt wird, und
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Steuerung der Transportvorrichtung beinhaltet.
Fig. 1 ist eine Draufsicht und Fig. 2 eine Seitenansicht einer Transportvorrichtung 1, die einen Aufbau 2 und paarweise Räder 3a bis 3h umfaßt, die an dem rückseitigen Ende des Aufbaus angeordnet und um die vertikalen Achsen 4a bis 4h schwenkbar sind. An dem vorderseitigen Ende des Aufbaus 2 ist eine Schwenkverbindung 5 vorgesehen, mit der die Transportvorrichtung 1 schwenkbar mit einer separaten Schleppereinrichtung 6 verbunden werden kann. Die Schwenkverbindung 5 ist mit einem Steuersensor 7 versehen, der den Winkel zwischen der Längsachse der Schleppereinrichtung 6 und dem der Transportvorrichtung 1 (d. h. den Schwenkwinkel a) angibt.
Der Schwenkwinkel zeigt an, wie stark sich die Bewegungsrichtung der Transportvorrichtung über eine bestimmte Entfernung ändert, das heißt die Größe des Winkels, der bestimmt wird zwischen der ursprünglichen Längsrichtung der Transportvorrichtung und der Längsrichtung der Transportvorrichtung, nachdem sich der Schnitt der Mittellinie und eines Linienabschnittes, der senkrecht zur Längs- Mittellinie der Transportvorrichtung durch das Schwenkzentrum der Transportvorrichtung führt, um eine bestimmte Entfernung bewegt hat.
Sofern darauf in der Beschreibung und in den Patentansprüchen Bezug genommen wird, besitzt der Schwenkwinkel die oben beschriebene Bedeutung.
Wenn die Bewegungsrichtung der Transportvorrichtung 1 verändert wird, schwenkt die Schleppereinrichtung 6, wobei der Steuersensor 7 den Schwenkwinkel a anzeigt. Mittels einer Einstelleinrichtung 8, deren Aufbau und Wirkungsweise im einzelnen anhand von Fig. 6 beschrieben wird, werden die Räder 3a bis 3h auf verschiedenen Wegen entsprechend der Größe des Schwenkwinkels a geschwenkt. Wenn der Schwenkwinkel a gering ist (d. h. nicht größer als 20º), wird die Transportvorrichtung 1 gemäß Fig. 3 derart gesteuert, daß sie um das Schwenkzentrum 9 schwenkt, welches sich am Mittelpunkt in Längsrichtung der Transportvorrichtung befindet, wobei sich beide Enden der Transportvorrichtung 1 im wesentlichen entlang dem gleichen Kreisbogen bewegen und die Steuerung der Transportvorrichtung 1 z. B. beim Verschiebungsbetrieb vereinfacht sich. In diesem Fall fällt eine Linie, die senkrecht zu der Mittellinie der Transportvorrichtung 1 durch das Schwenkzentrum 9 verläuft (d. h. eine Trennlinie 10), durch den Mittelpunkt in Längsrichtung der Transportvorrichtung 1. Die Räder 3a bis 3h werden um die vertikalen Achsen 4a bis 4h geschwenkt, so daß die Drehachse 11a bis 11h eines jeden Rades durch das Schwenkzentrum 9 ähnlich der Linie 12 verläuft, die senkrecht auf der Längsachse der Schleppereinrichtung 6 durch die Schwenkverbindung 5 verläuft.
Der Schwenkwinkel a übersteigt gewöhnlich bei Einparksituationen 20º, wobei es notwendig ist, daß einerseits der Schwenkradius der Transportvorrichtung 1 gering ist und diese anderseits einfach zu steuern sein soll. Daher wird die Lage des Schwenkzentrums 9 in Längsrichtung der Transportvorrichtung 1 verschoben, wenn der Schwenkwinkel a wächst, um die Steuerbarkeit der Transportvorrichtung in der gewünschten Weise zu erhalten.
In bezug auf die beschriebene Transportvorrichtung 1, die mittels der Schleppereinrichtung 6 bewegt werden soll, ist es vorteilhaft, das Schwenkzentrum 9 in Richtung des rückseitigen Endes der Transportvorrichtung 1 gemäß den Fig. 4 und 5 zu verschieben, wobei der Abstand des Schwenkzentrums 9 von dem rückseitigen Ende der Transportvorrichtung 1 um so kürzer wird, je größer der Schwenkwinkel a ist. Gemäß Fig. 4 beträgt der Schwenkwinkel 45º, wobei das Schwenkzentrum 9 über einen Abstand a zum rückseitigen Ende der Transportvorrichtung 1 verschoben ist. Gleichzeitig haben sich die Schwenkradien der rück- und vorderseitigen Enden der Transportvorrichtung 1 verringert, was jedoch im Fall des Schwenkradiuses des rückseitigen Endes in einem beträchtlichen größerem Maße erfolgt. In Fig. 3 wurden sämtliche Räder 3a bis 3h, wenn auch um verschiedene Winkel, in der gleichen Richtung in bezug auf den Aufbau 2 der Transportvorrichtung 1 geschwenkt, während gemäß Fig. 4 die Räder 3g und 3h bezüglich des Aufbaus 2 bereits in verschiedenen Richtuiigen angeordnet sind und die Räder 3e und 3f nahezu parallel mit dem Aufbau 2 geschwenkt werden, wobei die Achse 11a bis 11h eines jeden Rades 3a bis 3h noch das Schwenkzentrum 9 schneidet.
Gemäß Fig. 5 beträgt der Schwenkwinkel a 70º, wobei das Schwenkzentrum 9 über einen Abstand b weiter rückwärts verschoben und im wesentlichen in der Mitte zwischen den Rädem 3a bis 3h angeordnet wird. Die Schwenkradien des vorder- und rückseitigen Endes der Transportvorrichtung 1 sind noch geringer als in Fig. 4 dargestellt, wobei der Schwenkradius am rückseitigen Ende erneut in einem stärkeren Maß verkürzt wurde. Fig. 1 stellt einerseits die Verschiebung des Schwenkzentrums in Längsrichtung der Transportvorrichtung 1 und andererseits die Änderungen der Schwenkradien entsprechend dem Schwenkradius a dar, wobei sich das Schwenkzentrum entlang dem Bogen 9' bewegt. Fig. 1 stellt außerdem die Verschiebung der Trennlinie 10 mit dem Schwenkzentrum 9 dar. Aus den Fig. 4 und 5 geht hervor, wie die Räder, die auf den gegenüberliegenden Seiten der Trennlinie angeordnet sind, in relativ zueinander entgegengesetzte Richtungen geschwenkt werden, so daß sich die Achsen der Räder 3a bis 3h im Schwenkzentrum 9 schneiden.
Fig. 6 zeigt eine Anordnung zur Steuerung der Räder 3a bis 3h der Transportvorrichtung 1. Dabei sind zur Erhöhung der Klarheit nur die Komponenten in der Figur dargestellt, die das Schwenken des Rades 3a betreffen, wobei die Verbindungen und Wirkung der anderen Räder 3b bis 3h ähnlich zu den beschriebenen erfolgen. Der Steuersensor 7, der den Schwenkwinkel a anzeigt, ist über eine Steuerleitung 13 mit der Einstelleinrichtung 8 verbunden, die eine Logikeinheit 14 und eine von der Logikeinheit 14 gesteuerte Hydraulikeinheit 15 umfaßt. Die Hydraulikeinheit 15 ist mittels der hydraulischen Flüssigkeitsleitungen 16a und 17a mit einem Zylinder 18a verbunden, dessen Kolbenstange 19a angeschlossen ist, um mittels eines Hebels 20a das Rad 3a um seine Schwenkachse 4a zu schwenken. Die Schwenkachse 4a enthält einen Winkelmesser 21a, der den Schwenkwinkel β der Rotationsachse 11a des Rades 3a bezüglich der Normalanordnung der Achse 11a angibt, d. h. in bezug auf eine Position senkrecht zu der Längsrichtung des Aufbaus 2. Der Winkelmesser 21a ist mittels einer Rückkopplungsleitung 22a mit der Logikeinheit 14 verbunden, so daß in dieser Position die Position des Rades 3a festgestellt wird.
Die Anordnung arbeitet derart, daß, wenn eine Schleppereinrichtung 6 bezüglich der Transportvorrichtung schwenkt, der Steuersensor 7 einen Schwenkwinkel a feststellt, dessen Information über die Steuerleitung 13 zu der Logikeinheit 14 übertragen wird. Auf der Basis des ermittelten Winkelwertes berechnet der Computer der Logikeinheit 14 für jedes Rad 3a bis 3h den erforderlichen Schwenkwinkel βa bis βh, bei der die Rotationsachsen 11a bis 11h sämtlicher Räder 3a bis 3h das Schwenkzentrum schneiden, wobei die Hydraulikeinheit 15 angeschlossen wird, um die hydraulische Flüssigkeit in die Hydraulikleitungen 16 oder 17 eines jeden Rades 3a bis 3h zu leiten, so daß die Räder 3a bis 3h mittels des Zylinders 18 zu den berechneten Winkeln βa bis βh geschwenkt werden. Die Winkelmesser 21 bestimmen die Schwenkwinkel βa bis βh eines jeden Rades 3a bis 3h, und wenn die Verbindungslinien 22 anzeigen, daß jedes Rad 3a bis 3h zu dein berechneten Winkel geschwenkt wurde, beendet die Logikeinheit 14 das Schwenken der betreffenden Räder. Wenn sich der Schwenkwinkel ändert, wird die oben beschriebene Wirkungsweise wiederholt, bzw. der Ablauf findet praktisch kontinuierlich statt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf das hier beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann auch auf anderen Wegen realisiert werden. Die Räder der Transportvorrichtung können einzelne oder paarweise Räder sein und es können mehrere derartige Räder an der gleichen Achse vorgesehen sein, die um eine einzelne Schwenkachse schwenkbar ist. Es ist nicht notwendig, daß die Räder sich bei der Geradeausbewegung auf dem gleichen Weg bewegen, sondern möglich, aufeinanderfolgende Räder bezüglich der Querrichtung der Transportvorrichtung auf verschiedenen Bahnen anzuordnen. Auch wenn die Figuren eine Lösung zeigen, bei der mehrere aufeinanderfolgende Räder auf der selben Seite an einem Ende des Fördermittels angeordnet sind, ist es ebenso möglich die Erfindung bei einer Lösung anzuwenden, bei der jeweils nur zwei aufeinander folgende Räder vorgesehen sind. Die Räder können mittels jeder geeigneten Antriebseinrichtung und Konstruktionen an Stelle von hydraulischen Komponenten geschwenkt werden. Auf die den Schwenkwinkel der Räder anzeigenden Sensoren kann verzichtet werden, falls die Steuereinrichtung und die Schwenkeinrichtung anderweitig hinreichend genau betrieben werden.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung einer Transportvorrichtung (1), die (bei 5) drehbar mit einer separaten Traktoreinrichtung (6) verbunden ist, wobei die Transporteinrichtung (1) aus einem Aufbau (2) und Rädem (3a bis 3h) besteht, die auf beiden Seiten der Mittellinie des Aufbaus sowie in Längsrichtung des Aufbaus hintereinander an diesem befestigt sind, wobei für eine Änderung der Fahrtrichtung der Transportvorrichtung (1) zumindest ein Teil der Räder (3a bis 3h) und vertikale Achsen (4a bis 4h) über einen Winkel zu der Längsrichtung des Aufbaus (2) derart verschwenkt wird, daß die Drehachse (11a bis 11h) aller Räder sich im wesentlichen auf derselben vertikalen Verschwenkachse (9) schneiden, wodurch die Transportvorrichtung (1) beim Fahren um die Verschwenkachse (9) verschwenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß alle Räder (3a bis 3h) der Transportvorrichtung (1) um die vertikalen Achsen (4a bis 4h) verschwenkt werden und daß, wenn der Verschwenkwinkel (α) der Transportvorrichtung (1) relativ zu der Traktoreinrichtung (6) zumindest größer als ein vorbestimmter Winkel ist, die Räder (3a bis 3h) zueinander so verschwenkt werden, daß sich die Verschwenkachse (9) in ihrer Lage im Verhältnis zu der Größe des Verschwenkwinkels (α) in der Längsrichtung der Transportvorrichtung (1) verschiebt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder (3a bis 3h) um Winkel entgegengesetzt zueinander an gegenüberliegenden Seiten einer Teilungslinie (10) verschwenkt werden, die durch die Verschwenkachse (9) senkrecht zum Aufbau verläuft, wobei die Teilungslinie (10) sich im wesentlichen in der Mitte des Aufbaus (2) befindet, wenn der Verschwenkwinkel (α) der Transportvorrichtung nicht größer als der vorbestimmte Winkel ist, und daß die Teilungslinie (10) im Verhältnis zu dein Verschwenkwinkel (α) in Richtung auf ein Ende der Transportvorrichtung (1) verschoben wird, wenn der Verschwenkwinkel (α) einen vorbestimmten Winkel überschreitet.

3. Transportvorrichtung (1), die an einem ihrer Enden drehbar mit einer separaten Traktoreinrichtung (6) verbunden ist, wobei die Transporteinrichtung (1) einen Aufbau (2) und Räder (3a bis 3h) umfaßt, die an beiden Seiten der Mittellinie des Aufbaus hintereinander in der Längsrichtung des Aufbaus an diesen befestigt sind, wobei die Räder zur Änderung der Fahrtrichtung der Transportvorrichtung (1) um vertikale Verschwenkachsen (4a bis 4h) verschwenkbar sind, mit einer Antriebsvorrichtung (18) zum Drehen der Räder (3a bis 3h) und Steuervorrichtungen (7, 8, 13 - 22), die eine Stellvorrichtung (8) aufweisen, um die Antriebsvorrichtung (18) so zu steuern, daß sich bei einer Änderung der Fahrtrichtung die Drehachsen (11a bis 11h) der Räder (3a bis 3h) im wesentlichen auf derselben vertikalen Verschwenkachse (9) schneiden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (7, 8, 13 - 22) einen Steuersensor (7) aufweist, der die Steilvorrichtung (8) steuert, wobei dieser Sensor den Verschwenkwinkel (α) der Transportvorrichtung (1) anzeigt und daß die Stelivorrichtung (8) derart angeschlossen ist, daß dann wenn der Verschwenkwinkel (α) zumindest größer ist als ein vorbestimmter Winkel, sich die Verschwenkachse (9) in ihrer Lage im Verhältnis zu dem Verschwenkwinkel (α) in der Längsrichtung der Transportvorrichtung (1) verschiebt.

4. Transportvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Verschwenkachse (4a bis 4h) der Räder (3a bis 3h) ein Winkelmesser (21) in der Stellvorrichtung (8) angeschlossen ist, welcher den Schwenkwinkel (γ) der Räder (3a bis 3h) zu dem Aufbau (2) angibt.

5. Transportvorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (8) zur Steuerung des Verschwenkens der Räder (3a bis 3h) so angebracht ist, daß die Räder (3a bis 3h) an den gegenüberliegenden Seiten einer Teilungslinie (10), die senkrecht zur Längsrichtung des Aufbaus (2) durch die Verschwenkachse (9) geht, entgegengesetzt zueinander verschwenkbar sind, und daß die Teilungslinie (10) sich im wesentlichen in der Mitte der Transportvorrichtung (1) befindet, wenn der Verschwenkwinkel (α) nicht größer als der vorbestimmte Winkel ist und daß sich die Teilungslinie (10) in ihrer Lage im Verhältnis zu dem Verschwenkwinkel (α) auf ein Ende der Transportvorrichtung (1) zu verschiebt, wenn der Verschwenkwinkel (α) einen vorbestimmten Winkel überschreitet.

6. Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollsensor (7) so montiert ist, daß er einen Drehwinkel (γ) zwischen der Traktoreinrichtung (6) und der Transporteinrichtung (1) erfaßt.