專利名稱：用于更換車輛上伴載體的設備和方法及用于此目的的車輛的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種設備和方法，用于高效而快速地更換車輛上的伴載體(concomitantly conveyed bodies)，本發(fā)明還涉及一種車輛，其尤其適于與根據(jù)本發(fā)明的伴載體更換設備相互配合。
背景技術：
盡管下文對本發(fā)明的介紹將以工業(yè)卡車特別優(yōu)選的使用實例作為所述的車輛，并以電能的能量存儲體—例如電池和蓄電池的使用實例作為所述的伴載體，但要明確地指出這樣的事實本發(fā)明可被應用到使用任何所需伴載體的、任何理想的車輛上。在此情況下，尤其其它的能量存儲體—例如燃料箱可被用作所述的伴載體，而其中的燃料箱具體可以是氣體或液化氣的容器、或汽油或柴油箱。在本申請的語境中，用于運輸貨物的、任何所需的運輸容器也可被包含在詞語“伴載體”的含義內(nèi)。
在現(xiàn)有技術中公知的是工業(yè)卡車的驅動裝置由一能量存儲體提供一種能量載體—例如燃料或電流。如果能量存儲體耗空了，通常是用一個滿充的能量存儲體替換所述的空能量存儲體，原因在于執(zhí)行此更換操作所用的時間要小于用能量載體充注空的能量存儲體所用的時間。這種情況尤其是適于電能的存儲體—例如電池或蓄電池，原因在于此條件下所限定的充電參數(shù)需要進行保持，以保護電池，使其免于在充電過程中發(fā)生損壞。
能量存儲體一般被容納在車輛上槽狀的凹陷中，空的能量存儲體需要從該凹陷中取出，并將滿充的能量存儲體設置到其中。這樣的更換過程需要執(zhí)行很多運動，這就使得更換過程既費時又費力。

發(fā)明內(nèi)容
與此相反，本發(fā)明的目的是指明一種技術方案，總體而言，利用該技術方案，車輛上要被進行替換的伴載體能在短時間內(nèi)被另一個伴載體替換掉。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的通過一種伴載體更換設備得以實現(xiàn)，該設備具有一裝配工臺，其是為了將至少一個第一伴載體裝配到車輛上，其中第一伴載體優(yōu)選地是一能量存儲體—尤其優(yōu)選地是電池，而所述車輛尤其是指工業(yè)卡車；一拆卸工臺，其用于將至少一個第二伴載體從車輛上拆卸下來，第二伴載體與第一伴載體是不同的，第一伴載體可基本上沿一伴載體裝入方向從裝配工臺供送到車輛上，且第二伴載體可通過在伴載體裝入方向上移動而被從車輛上拆出，并能被供送到拆卸工臺處。
利用根據(jù)本發(fā)明的伴載體更換設備，可通過沿一個方向移動仍然位于車輛上的第二伴載體而將其從車輛上拆卸出來，而所述方向與第一伴載體被供送向車輛的方向相同。由于向車輛供送第一伴載體的運動與將第二伴載體從車輛上拆卸的運動是在同一方向上，所以，對于伴載體的大部分運動區(qū)段，這兩個運動可同時進行，這將加速并簡化了伴載體的更換過程。
大體上講，可根據(jù)需要來設置裝配工臺和拆卸工臺，只要它們的布局能使第二伴載體從車輛中拆出的方向與第一伴載體被供送到車輛中相同的伴載體裝入方向即可。優(yōu)選地是，裝配工臺和拆卸工臺應當被安裝到一地板區(qū)域上，該地板區(qū)域例如是一車間的地板區(qū)域上，車輛通常在該地板區(qū)域上行駛。這將能顯著地降低伴載體更換設備的設計復雜性。
在此情況下，當更換伴載體時，如果車輛可被布置在裝配工臺與拆卸工臺之間也將是有利的，其中，這樣的布置也就是說，如果其中一個工臺—裝配工臺或拆卸工臺位于車輛的一側，則對應的另一工臺就位于車輛的另一側，這一側與車輛的第一側相對。為此目的，這樣的設計將是有利的裝配工臺和拆卸工臺被布置成在伴載體裝入方向上相互離開一定的間距，且該間隔的尺寸被設計成使車輛能被布置在兩工臺之間。如果車輛可被開到兩工臺之間、并從兩工臺之間開出，則將車輛布置在拆卸工臺與裝配工臺之間的作業(yè)將特別簡單。
反過來講，對裝配工臺和拆卸工臺的布置基本上可這樣進行使得伴載體裝入方向可相對于能被布置在兩工臺之間的車輛按照任何所需的方式進行定向。但是，由于車輛的縱向尺寸一般明顯大于與該縱向尺寸垂直的尺寸，所以，如果伴載體裝入方向相對于設置在/或可被布置在裝配工臺與拆卸工臺之間的車輛的縱向軸線基本上是垂直延伸的，則在執(zhí)行更換時，能縮短伴載體的移動路徑。如果伴載體裝入方向還基本上平行于車輛占地區(qū)域進行延伸—即基本上位于車輛的橫向上，則尤其將是有利的，原因在于這樣的話，車輛的構架、地板等部件可被容易地用作伴載體的接納部件，可按照簡單的方式將伴載體定位在車輛構架、地板等部件上。
如果伴載體更換設備還具有一車輛接納工臺，則能進一步縮短更換伴載體所用的時間，其中，車輛接納工臺被設置在裝配工臺與拆卸工臺之間，且在這些工臺中，車輛可被布置在預定的裝入位置上。
在設計方面，借助于具有至少一個止動裝置的車輛接納工臺，實現(xiàn)了按照簡單的方式將車輛布置在預定裝入位置上的目的，其中的止動裝置被布置成這樣如果車輛上一個被設計為與止動裝置相靠的部分靠在止動裝置上，則車輛能位于裝入位置上。
在此情況下，止動裝置可被設計成靠著車體的一個部分、舉升系統(tǒng)的一個部分、或作為車輛一個部分的輪胎部分，其中，舉升系統(tǒng)尤其是指起重撐桿。例如，止動裝置可由一簡單的地梁形成，該地梁的延伸方向相對于車輛的駛入方向是橫向的。另外，車輛接納工臺可具有行駛溝槽，其對應著車輛的輪距，并在車輛的駛入方向上延伸，以便于實現(xiàn)車輛相對于兩工臺在其橫向上的布置。最后，車輛接納工臺的止動裝置與車輛占地區(qū)域可相對于對方進行移動，以便于適合于不同類型的車輛—尤其是具有不同幾何結構的車輛。
為了能盡可能快地引入伴載體的更換工作，還將有利地是車輛接納工臺和/或兩工臺—即裝配工臺和拆卸工臺被設置成這樣使得它們可在相對于伴載體裝入方向垂直的至少一個方向上移動。這樣就能補償少量的位置偏差，此位置偏差例如是由于所使用輪胎的尺寸不同、輪胎的磨損程度不同、止動裝置和/或該止動裝置所要接合的車輛部分的位置由于工作而出現(xiàn)誤差。在此情況下，尤其是由于不同的車輛使用不同尺寸的輪胎且輪胎的磨損程度不同，所以，如果車輛接納工臺和/或兩工臺—即裝配工臺和拆卸工臺被設計成高度可調的，則將是有利的。此外，車輛接納工臺和/或兩工臺—即裝配工臺和拆卸工臺可在一第三方向上移動，該第三方向相對于伴載體的裝入方向和垂直方向是正交的。
另外，可以考慮在車輛接納工臺和/或裝配工臺與拆卸工臺的至少之一上設置一電源，所述電源與駛入到裝配工臺與拆卸工臺之間的車輛相接觸，并向其供應電能，從而，即使車輛上以伴載體形式存在的電池被拆卸去的情況下，也能繼續(xù)向車輛提供能量。
盡管可以考慮在更換設備上利用人工動作力來移動伴載體，但優(yōu)選地是至少裝配工臺具有一驅動裝置，其被設計來驅動伴載體，以便于在裝入方向上移動伴載體。這樣的設計至少能在裝配工臺這一部分處實現(xiàn)非人工操作，在此過程中，必須要考慮到這樣的事實要被裝配到車輛上的伴載體通常要重于要被從車輛上拆卸出來的伴載體。這樣的情況適用于電池或其它的能量存儲體，并適于普通運輸容器的情況，這些部件通常在空的時被從車輛上拆卸出來，而在處于充電狀態(tài)或填充態(tài)時被裝配到車輛上。
作為補充或替代方案，當更換伴載體時在拆卸工臺部分上執(zhí)行的工作可利用具有一搬運裝置的拆卸工臺得以簡化，其中的搬運裝置被設計成驅動伴載體，以便于在伴載體裝入方向上移動伴載體。
如果至少一種第一伴載體與至少一種第二伴載體具有基本相同的設計，且優(yōu)選地是標準化的設計，則伴載體更換設備的設計能顯著獲得簡化。這不僅使得兩工臺—即裝配工臺和拆卸工臺只需要被設計成移動一種類型的伴載體，而且易于具有將伴載體裝配和連接到車輛上的可能性(如果需要的話)。如果能量存儲體被用作伴載體，則這樣的設計將是有意義的，原因在于能量存儲體需要被連接到車輛上，以便于向所述車輛輸出能量。
在根據(jù)本發(fā)明的伴載體更換設備的情況中，在裝配工臺處將一個伴載體供送向車輛，同時，設置在車輛上的一個伴載體先被從所述車輛上拆卸下來，并被輸送向拆卸工臺。因而，在邏輯上，一方面必須要向裝配工臺供送伴載體，另一方面必須將伴載體從拆卸工臺運送走。本發(fā)明一種有利的改良形式通過在裝配工臺與拆卸工臺之間設置了一條運輸路線而解決了這一邏輯問題，所述運輸路線被設計成用來在兩工臺—裝配工臺與拆卸工臺之間運送伴載體，具體而言，是將伴載體從拆卸工臺運輸?shù)窖b配工臺。因而，在拆卸工臺處從車輛上拆卸下來的伴載體可通過該運輸路線被運送到裝配工臺處。
根據(jù)本發(fā)明一種備選的改良形式，所設置的每一工臺—即裝配工臺和拆卸工臺可被設計成既能向車輛裝配一伴載體、也能從車輛上拆卸下伴載體。在此情況下，其中一個工臺可被交替地用作裝配工臺和拆卸工臺，且另一相應工臺可被交替地用作拆卸工臺和裝配工臺。此設計的優(yōu)點在于一個伴載體始終存在于其中一個設備中，且可從該設備供送向車輛。因而免除了將伴載體從拆卸工臺運送到裝配工臺的作業(yè)。
伴載體不論是能量存儲體還是運輸容器，一般都具有存儲特性。在此情況下，用另一伴載體更換設置在車輛上的一個伴載體的決定通?；谙鄳檩d體存儲特性的充電狀態(tài)。甚至在能量存儲體的情況下，如果這些能量存儲體的充電狀態(tài)是如此地低、以至于其預計很快就將無法向車輛提供任何存儲能量，則就更換這些能量存儲體。
為了使裝配工臺處伴載體的充電狀態(tài)高于拆卸工臺處從車輛上拆卸下來的伴載體，優(yōu)選地是，運輸路線可被設計成根據(jù)設置在其上伴載體的存儲特性對之執(zhí)行充電或填充，使充儲狀態(tài)從低充儲狀態(tài)變?yōu)楦叱鋬顟B(tài)。作為替代方案或補充方案，兩工臺—裝配工臺和拆卸工臺中的至少之一可被設計成對伴載體執(zhí)行充電和/或填充。
作為這種伴載體的一種功能，可設置一個液體充注設備，用于利用液體充注伴載體，其例如被設置在運輸路線和/或至少一個工臺上。在現(xiàn)有技術中，在容器移動時，利用液體對被移動的容器執(zhí)行充注的液體充注設備是公知的。但是，也可將伴載體在運輸路線上運送向一位于拆卸工臺與裝配工臺之間的液體充注設備，并在液體充注設備處將伴載體止動，甚至可將它們從運輸路線上移下，而且在充注之后，可將伴載體再次移回到運輸路線上，或將它們運送得更遠。
如果燃料箱被用作伴載體，則要被輸送的液體可以是液態(tài)燃料或其它的液化氣，而在電能存儲體的情況下，液體可以是電解液或軟化水。
上文對運輸路線和/或裝配、拆卸兩工臺的設計(即為根據(jù)伴載體的儲存特性以對其執(zhí)行充電而進行的設計)可利用一種充電設備而得以實現(xiàn)，該設備用于對設置在運輸路線和/或上述兩工臺至少之一上的伴載體執(zhí)行充電。
在優(yōu)選的情況下，伴載體是用于儲存電能的能量存儲體，充電設備可包括一滑動接觸路線，其用于與在運輸路線上移動的伴載體進行接觸。結果就是，伴載體在運輸路線上運動的過程中，能利用電能對其執(zhí)行充電。
電能存儲體中通常充滿了電解液。為了提高伴載體儲存電能的容量，可對要被設置在運輸路線和/或至少一個工臺上的電解液循環(huán)裝置進行設計。
根據(jù)本發(fā)明一種改良形式，還可考慮在運輸路線和/或至少一個工臺上設置一伴載體清洗設備，用于對伴載體進行清洗。還可考慮在運輸路線和/或裝配工臺和拆卸工臺的至少之一上設置一伴載體清空設備，用于清空從車輛上拆卸下來的伴載體，從而可使其處于限定的初始狀態(tài)，其中，該清空設備優(yōu)選地設置在拆卸工臺上。在此情況下，如果電池或蓄電池被用作伴載體，則尤其考慮將電池或蓄電池的帶電量清空。
如果電池或蓄電池被用作伴載體，則上述的液體充注設備可以是注水設備，其被設計成用水—尤其是軟化水來充注伴載體。這能增大被作為電池或蓄電池的伴載體的存儲容量和壽命。
參見本發(fā)明上述的備選實施方式，在該實施方式中，裝配工臺和拆卸工臺都能裝配和拆卸伴載體，如果每個工臺都具有一液體充注設備、和/或電解液循環(huán)裝置、和/或伴載體清洗設備、和/或伴載體清空工臺，則將是特別有利的，具體而言，其中的液體充注設備可以是一注水工臺，而當電池被用作伴載體時，所述的伴載體清空設備例如是為了清除電池的含電量。本發(fā)明備選實施方式的這種改良形式使得伴載體—尤其是電池在從一車輛上拆卸下來之后，可在每一工臺上獲得補充，從而再次成為可用的伴載體，以便于被裝配到車輛上。
本發(fā)明上述的目的由一種車輛同樣可以實現(xiàn)，其中的車輛尤其是一種工業(yè)卡車，其具有至少一個伴載體，其可被裝配到處于一運送位置的車輛上，以便于被所述車輛運送，且該伴載體可被從車輛上拆卸下來而離開運送位置，在該車輛的情況下，伴載體可沿一伴載體裝入方向置于車輛上的運送位置，并能沿與伴載體裝入方向基本相同的方向從車輛上拆卸下來。優(yōu)選地是(但非排它性的)，該車輛可與上述的伴載體更換設備一同使用。
該車輛的優(yōu)點在于由于其設計，能實現(xiàn)沿與伴載體裝入方向相同的方向將要被裝配到車輛上的伴載體與仍被裝配到車輛上的伴載體進行替換，從而可拆卸一伴載體，同時還供送了另一伴載體，這樣就實現(xiàn)了伴載體快速而高效的更換。如上文已提到的那樣，如果伴載體的裝入方向大體上平行于車輛的橫向方向，則在更換過程中，伴載體的移動路線將較短。另外，這樣的話，伴載體就易于被布置在車輛的構架或地板上。
為了改善將伴載體裝配到車輛上、或從車輛上拆卸下來時對其的引導性，車輛上可具有一切口，伴載體可在車輛的一側插入到該切口中，并能在相反的另一側經(jīng)該切口從車輛中拆出。由于設置了這一切口，可使伴載體不會在與伴載體裝入方向正交的至少一個(優(yōu)選地是全部)物理方向上移動。
優(yōu)選地是，切口穿過車輛，尤其是，車輛最好從四個側面包圍著該切口，以使得伴載體只能在伴載體裝入方向上移動。結果就是，避免了在更換伴載體時出現(xiàn)多余的錯誤操作。
按照根據(jù)本發(fā)明的車輛的一種改良形式，所述車輛可具有一伴載體移動設備，其可獨立地驅動伴載體，以使其在裝入方向上移動。伴載體移動設備可被設計成這樣例如，如果其具有一可延伸的橫臂，則在其中一個工臺上準備好的一個伴載體也能獨立于車輛進入到所述車輛中。結果就是，當兩工臺—即裝配工臺和拆卸工臺自身上未配備伴載體驅動裝置時，也能執(zhí)行伴載體的更換操作。
根據(jù)本發(fā)明的另一種有利的改良形式，如果伴載體是一電能存儲體，則車輛可具有電接觸件，車輛可利用該電接觸件與外界進行接觸，以便于使車輛與一電源在短時間內(nèi)連接，所述車輛可獲得電能供應。在此情況下，車輛自身可完成電池的更換。
利用帶有鎖止設備的車輛，可防止在車輛正常工作過程中伴載體在裝入方向上發(fā)生不希望的移動，鎖止設備可將伴載體保持在車輛上，從而以可釋放的方式鎖止著伴載體。假如鎖止設備具有合適的設計，則所述鎖止設備可按照一種鎖定方式將伴載體保持在車輛上，使得伴載體在任何物理方向上都無法移動。尤其是，如果未采用上述的切口設計(切口穿過車輛，并被車體從四個側面包圍著)，則該設計將是有利的。
為了使伴載體更換流程的執(zhí)行無需涉及釋放鎖止設備的勞動過程，鎖止設備可被設計成這樣當另一個伴載體在裝入方向上接近時，其可對位于車輛上的、被鎖止的伴載體執(zhí)行解鎖。本發(fā)明的開發(fā)實現(xiàn)了這樣的效果通過供送另一個伴載體，就能由自動解鎖將仍設置在車輛上的伴載體從車輛中拆卸出來。作為補充或替代方案，為了在一方面提高可靠性，在另一方面不論處于任何位置都能進行維護工作，可設置一手動鎖止設備，其可由人工觸動—優(yōu)選地是可從駕駛員的座位處進行操作。
在設計方面，可利用包括一機械運動傳動設備的鎖止設備，以簡單的方式實現(xiàn)自動解鎖，其中的傳動設備具有一釋放部分和一鎖止部分，鎖止部分可在一鎖止位置與一解脫位置之間移動，其中的鎖止位置將一伴載體鎖定在車輛上，解脫位置使伴載體解脫，從而可在伴載體裝入方向上移動，釋放部分被設計成可由一個在裝入方向上移動的伴載體觸動，并與鎖止部分相連接，從而，當釋放部分被觸動時，所述鎖止部分可從鎖止位置移動到解脫位置。這種由機械進行控制的鎖止設備是高度可靠的。
為了確保伴載體在到達運送位置時能被牢固地鎖止在車輛上，鎖止部分被施加預應力到達鎖止位置。在此情況下，鎖止部分可被設計成這樣盡管所述鎖止部分被施加預應力到達鎖止位置，但伴載體也能到達運送位置處，一旦到達運送位置之后，由于實現(xiàn)了鎖止接合，阻止了伴載體進一步地移動。
如果能量存儲體被用作伴載體—例如為了存儲液體燃料或氣體燃料，則在更換伴載體之前或之后，通常必須要由人工來分離伴載體或將伴載體連接到車輛上。但是在本發(fā)明中，也可考慮自動地執(zhí)行燃料存儲體與負載的分離，并自動地完成所述燃料存儲體與車輛上負載的連接。但是，在電池或蓄電池被用作伴載體的情況下，如果車輛具有一個用于與伴載體上的電接觸件自動接觸的滑動接觸機構，則能非常簡單地、自動地完成伴載體與車輛之間能量傳輸連接的實現(xiàn)或分離。
最后，開始時所提出的、本發(fā)明所基于的目的還能通過一種方法而得以實現(xiàn)，該方法用于更換車輛上的伴載體，在此情況下，將一第一伴載體供送向車輛上一運送位置的供送運動至少在部分上與將一第二伴載體從運送位置上拆卸出來的運動是同時發(fā)生的。上文已對此作了詳細的描述。
如上文同樣已指出的那樣，第一伴載體與第二伴載體至少部分地同時移動是由于這樣的事實而成為可能的第一伴載體被沿一裝入方向供送向車輛，而且，在此過程中，在伴載體裝入方向上移動已被設置在車輛上運送位置處的第二伴載體，結果就是，將第二伴載體從運送位置上移走。


下文將參照附圖對本發(fā)明作更為詳細的描述，在附圖中圖1是從后側視角對根據(jù)本發(fā)明的伴載體更換工臺的第一實施方式所作的立體圖，圖中未表示出車輛；圖2是從前方視角對圖1所示伴載體更換工臺所作的視圖，圖中表示出了車輛；圖3是從后側視角對圖1、2所示伴載體更換工臺所作的立體圖，圖中，示出了一車輛；圖4是從后方視角對圖2、3所示車輛所作的立體圖，圖中，車輛上帶有一伴載體；圖5是圖4所示車輛的側視圖，該車輛上不帶有伴載體；圖6是從上方視角對根據(jù)本發(fā)明的伴載體更換工臺的第二實施方式所作的立體圖，圖中未表示出車輛；圖7是從上方視角對圖6所示伴載體更換工臺所作的立體圖，圖中，更換工臺上帶有一車輛；以及圖8是圖7所示的、帶有車輛的伴載體更換工臺的俯視圖。
具體實施例方式
在圖1中，根據(jù)本發(fā)明的伴載體更換設備的第一實施方式總體上被標記為10。更換設備10包括一裝配工臺12和一拆卸工臺14。在裝配工臺12與拆卸工臺14之間設置了一個車輛接納工臺16，車輛可沿雙向箭頭F所示方向駛入到該接納工臺中，或從該接納工臺中駛出。側部限位條18和20設定了車輛在該接納工臺16中的側向位置。此外，在車輛接納工臺上設置了地梁22a和22b，車輛上位于同一軸上車輪可被布置在兩地梁22a和22b之間，以使這些車輪靠著地梁。因而，利用簡單的裝置就可將車輛布置在車輛接納工臺16中的限定位置上。
裝配工臺12包括一導架24，其被定位在車間的地板上，以改善可高度調節(jié)支腿26的調節(jié)性。
裝配工臺12具有一活塞/汽缸單元28，該單元的活塞30(圖中用點劃線表示)可平行于箭頭V的方向移動，即可在伴載體裝入方向V及其反方向上移動。因而，被設置在裝配工臺12上的、且作為所述伴載體的電池32能沿箭頭V的方向移向車輛接納工臺16。為了使這樣的移動易于進行，在裝配工臺12中設置了輥子(圖中未示出)，這些輥子可繞一些輥子軸轉動，這些輥子軸與伴載體裝入方向V垂直，并平行于裝配工臺占地地基所在的平面。拆卸工臺14的設計與裝配工臺12基本上相同。由于在圖1所示的情形中，裝配工臺12中未放置電池32，所以可看到工臺中的輥子33。
裝配工臺12具有一引導構架34，拆卸工臺14也具有一引導構架。該引導構架34被設置成這樣其可環(huán)包著對應工臺上放置的電池32。引導構架34被固定地連接到導架24上。引導構架的作用在于防止電池32在沿伴載體裝入方向V移動時向側旁滑出。這樣就能精確地定位電池32。
另外，可在裝配工臺12的引導構架34中形成一個容座34a，如果在裝配工臺12中設置了接觸件36，則接觸件36就被布置在所述容座34a中，其可與電池32上的電接觸件相接觸，從而能對電池32進行充電。此外，引導構架34被按照一定方式設置在裝配工臺上，以使得其可遮蓋住位于裝配工臺12上的電池32的電接觸件，從而，引導構架34具有降低電池32中出現(xiàn)意外短路風險的作用。
由于圖1中所示的拆卸工臺14與裝配工臺12具有基本上相同的設計，所以每個工臺12、14都可被交替地用作裝配工臺和拆卸工臺。因而，車輛可駛入到車輛接納工臺16中，因此，裝配工臺12可將電池32推入到車輛中，與此同時，車輛駛入時位于車輛上的電池可被沿伴載體裝入方向V推出到拆卸工臺14中。然后，此時處于工臺14上的電池借助于容座34b中的接觸件(圖中未示出)進行再次充電，因而，駛入到車輛接納工臺16中的下一個車輛可從工臺14接收一個新充電后的電池，而在新充電的電池被插入到車輛中時，設置在車輛上的電池則被沿與圖1中箭頭V方向相反的方向推出到工臺12中。一旦這一過程完成，則就重新呈現(xiàn)為圖1所示的狀態(tài)。但是，在上面剛剛描述的更換伴載體的情況中，工臺14作為裝配工臺，工臺12作為拆卸工臺。
圖2表示了圖1所示伴載體更換設備10的實施方式，圖中的更換設備10具有一臺車輛50，其被駛入到車輛接納工臺16中。與圖1的視角相反，圖2是從前方所作的視圖。
從圖中可看出，在雙向箭頭F所示的方向上，地梁22a和22b固定著示意性表示的堆垛機50的兩個前輪52a和52b，因而使一個在車輛橫向方向Q上穿過車輛50的切口54與裝配工臺12的電池32在裝入方向V上對正。
圖3是從后方視角對圖2所示更換設備10所作的視圖，但該視圖是從拆卸工臺14一側進行觀察的，表示了伴載體的更換過程。
隨著活塞/汽缸單元28沿裝入方向V將電池32(其在圖3中無法再被看到)推入到堆垛機50的切口54中，在車輛50駛入車輛接納工臺16時位于車輛上的電池38被沿相同的方向V從車輛50中移出。將電池38從車輛50中拆出的運動另外還由拆卸工臺14上活塞/汽缸單元28的活塞30輔助完成，所述活塞被聯(lián)接到電池38的一個接合條40上，同樣還向電池38施加一個作用在裝入方向V上的力。為了能將工臺既作為裝配工臺12使用，也能將其用作拆卸工臺14，優(yōu)選地是使用雙向作用的活塞/汽缸單元28。電池32和38基本上具有相同的結構設計，因此，在圖1和圖2中都能看到電池32上的接合條40。
圖4中的立體圖表示了在圖3所示電池更換過程結束后的車輛50。從圖可看出，電池32被設置在一個切口54中，該切口沿車輛的橫向Q穿過車輛50。如果車輛50位于車輛接納工臺16中，則車輛的橫向Q平行于裝入方向V。
電池32被按照非常簡單的方式放置在車輛的地板56上，所述地板承受了電池32的重量。除了地板56之外，車體58從三個側面(即前側、頂側、以及后側)環(huán)包著切口54，使得電池32無法在這些方向上相對于車輛50移動。只有在車輛橫向上的運動是可能的，但在圖3所示的工作狀態(tài)下，通過一個鎖止設備(圖中未示出)，這一運動在車輛50中也被固定了，原因在于，在圖4所示的運送位置上，與一鎖止部分實現(xiàn)了互鎖連接。作為補充方案或替代方案，可以考慮在鎖止部分與伴載體之間設置力配合連接關系或摩擦連接關系。
圖5是車輛50的側視圖，該圖表示的是不帶有電池的車輛50。
從圖可看出，由于彈簧在鎖止位置上的預應力，鎖止部分60從車輛的地板56伸出，在鎖止位置上，鎖止部分60接合到處于運送位置上的電池的凹陷中。但是，鎖止設備或其鎖止部分并非必須要被設置在車輛50的地板56上，本領域技術人員能自行決定將其設置在切口54任何需要的區(qū)域處。
另外，圖中表示出了一個釋放部分62，其被設置成靠近切口54的邊緣，并繞一軸線樞轉，該軸線在車輛的縱向L上延伸，當沿平行于插入電池的車輛橫向Q的方向將一電池插入到該車輛的切口54中時，電池與鎖止部分60相聯(lián)接，以便于實現(xiàn)運動的傳動，從而，釋放部分62的樞轉運動將使得鎖止部分60從鎖止位置回到解脫位置，由此使設置在車輛上的電池可平行于車輛的橫向移動。
圖6到圖8表示了根據(jù)本發(fā)明的伴載體更換設備的第二實施方式。第二實施方式中與第一實施方式相同的部件將用同樣的附圖標記指代，但要增加數(shù)字100。為了更為詳細地介紹這些部件，可參考對圖1到圖5所示第一實施方式的描述。還要指出這樣的事實在圖6到圖8中，更換設備110的表示只是示意性的。
圖6所示的伴載體更換設備110從裝配工臺112處、沿裝入方向V′向車輛(在圖6中未示出)供送一個已完全充好電的電池132。第二實施方式中的伴載體裝入方向V′與第一實施方式中的裝入方向V相反。當一個新充電的電池132被推入到車輛中的同時，在車輛駛入到更換工臺110中時位于車輛上的電池被推入到拆卸工臺114中。為了協(xié)助電池移動到拆卸工臺114中，同樣可在拆卸工臺114上設置一活塞/汽缸單元128，圖中用點劃線表示了活塞130。
在圖6中，裝配工臺112與拆卸工臺114借助于一運輸路線170連接起來。運輸路線170具有輸送裝置—例如受驅的輸送機輥子，借助于該輸送裝置，可將電池沿逆時針方向從拆卸工臺114運輸?shù)窖b配工臺112處。另外，運輸路線170包括一充電設備172，其與一電壓源174相連接。充電設備172具有滑動接觸件(圖中未示出)，在從拆卸工臺114到裝配工臺112之間，其沿電池的整個運輸路線與各個電池132、137等保持電接觸。在經(jīng)過了整個運輸路線之后，充電設備172就利用其所具有的滑動接觸件完成了對電池的充電。
電池從拆卸工臺114向裝配工臺112的運動方式可以是連續(xù)的或計時的。
另外，可在運輸路線170上設置一注水設備176和電解液循環(huán)設備178。在計時工作的情況下，位于這兩個設備176、178前方的電池139可被充注軟化水(更確切來講，是由注水設備176充注)，且其電解液可被循環(huán)(確切來講，是由電解液循環(huán)設備178完成)。本領域技術人員能認識到還可使用這樣的注水設備和電解液循環(huán)設備，在電池繼續(xù)運動的同時，這些設備可向電池供應軟化水，并能循環(huán)其電解液。
圖7是一個類似的立體圖，表示了圖6所示伴載體更換設備的第二實施方式，圖中，該設備中具有一車輛150。為了更好地表示，圖8表示出了更換設備110的俯視結構，在圖8中，用新充電電池132替換已用過電池138的操作在每一情況下都是通過在伴載體裝入方向V′上移動而完成的。由于已用電池138被新電池132從車輛150中推出，所以，新電池的裝入過程與已用電池的拆卸過程是平行進行的，所以，能極大地縮短所需的時間，與此相關，能減少車輛的停工時間。
權利要求
1.一種伴載體更換設備(10；110)，其具有一裝配工臺(12；112)和一拆卸工臺(14；114)，所述裝配工臺用于將至少一個第一伴載體(32；132)裝配到一車輛(50；150)上，其中第一伴載體優(yōu)選地是一能量存儲體(32；132)，尤其優(yōu)選地是電池(32；132)，而所述車輛尤其是指工業(yè)卡車(50；150)；所述拆卸工臺用于將至少一個第二伴載體(38；138)從車輛(50；150)上拆卸下來，第二伴載體與第一伴載體(32；132)不同，第一伴載體(32；132)可基本上沿一伴載體裝入方向(V；V′)從裝配工臺(12；112)供送到車輛(50；150)上，第二伴載體(38；138)可通過在伴載體裝入方向(V；V′)上移動而被從車輛(50；150)上拆出，并能被供送到拆卸工臺(14；114)處。
2.根據(jù)權利要求1所述的伴載體更換設備，其特征在于裝配工臺(12；112)和拆卸工臺(14；114)被布置成在伴載體裝入方向(V；V′)上相互離開一定的間距，且該間隔的尺寸被設計成使車輛(50；150)能被布置在裝配工臺(12；112)與拆卸工臺(14；114)之間，優(yōu)選地是車輛可駛入到兩工臺之間、并從兩工臺之間駛出。
3.根據(jù)權利要求2所述的伴載體更換設備，其特征在于伴載體裝入方向(V；V′)相對于位于裝配工臺(12；112)與拆卸工臺(14；114)之間的車輛(50；150)的縱向軸線(L)基本上是垂直延伸的，優(yōu)選地是，伴載體裝入方向還基本上平行于車輛的占地區(qū)域延伸。
4.根據(jù)上述權利要求之一所述的伴載體更換設備，其特征在于伴載體更換設備還具有一車輛接納工臺(16)，其被設置在裝配工臺(12)與拆卸工臺(14)之間，且在該車輛接納工臺中，車輛(50)可被布置在預定的裝入位置。
5.根據(jù)權利要求4所述的伴載體更換設備，其特征在于車輛接納工臺(16)具有至少一個止動裝置(22a、22b)，該止動裝置被布置成這樣如果一個被設計為靠著止動裝置(22a、22b)的車輛部分(52a、52b)靠著止動裝置(22a、22b)，則車輛(50)位于裝入位置。
6.根據(jù)上述權利要求之一所述的伴載體更換設備，其特征在于裝配工臺(12；112)具有一驅動裝置(28、30；128、130)，其被用于驅動伴載體(32；132)，以便于在裝入方向(V；V′)上移動伴載體。
7.根據(jù)上述權利要求之一所述的伴載體更換設備，其特征在于拆卸工臺(14)具有一搬運裝置(28、30)，該搬運裝置被用來驅動伴載體(38)，以便于在裝入方向(V)上移動伴載體。
8.根據(jù)上述權利要求之一所述的伴載體更換設備，其特征在于至少一種第一伴載體(32；132)與至少一種第二伴載體(38；138)具有基本相同的設計，且優(yōu)選地是標準化的設計。
9.根據(jù)上述權利要求之一所述的伴載體更換設備，其特征在于在裝配工臺(112)與拆卸工臺(114)之間設置一條運輸路線(170)，所述運輸路線被設計成用來在裝配工臺(112)與拆卸工臺(114)之間運送伴載體(132、138、139)，尤其是將伴載體從拆卸工臺(114)運輸?shù)窖b配工臺(112)。
10.根據(jù)上述權利要求之一所述的伴載體更換設備，其特征在于運輸路線(170)和/或裝配工臺(12；112)與拆卸工臺(14；114)的至少其中之一被設計成根據(jù)設置在其上伴載體(139)的存儲特性對之執(zhí)行充電或填充，使其充儲狀態(tài)從較低充儲狀態(tài)變?yōu)檩^高充儲狀態(tài)。
11.根據(jù)上述權利要求之一所述的伴載體更換設備，其特征在于在運輸路線(170)和/或裝配工臺(12；112)與拆卸工臺(14；114)的至少其中之一上設置一個液體充注設備(176)，用于利用液體充注伴載體(139)。
12.根據(jù)上述權利要求之一所述的伴載體更換設備，其特征在于在運輸路線(170)和/或裝配工臺(12；112)與拆卸工臺(14；114)的至少其中之一上設置一充電設備(34a、172)，該充電設備用于對伴載體(32；138、139)執(zhí)行充電。
13.根據(jù)上述權利要求之一所述的伴載體更換設備，其特征在于伴載體(32、38；132、138、139)是能量存儲體。
14.根據(jù)權利要求13所述的伴載體更換設備，其特征在于能量存儲體(32、38；132、138、139)被用來存儲電能。
15.根據(jù)權利要求12到14之一所述的伴載體更換設備，其特征在于充電設備(34a、172)包括滑動接觸件，其優(yōu)選為滑動接觸路線，其用于與伴載體(32；138、139)進行電接觸。
16.根據(jù)權利要求12到14之一所述的伴載體更換設備，其可包含權利要求15的特征，其特征在于在運輸路線(170)和/或裝配工臺(12；112)與拆卸工臺(14；114)的至少之一上設置一電解液循環(huán)裝置(178)。
17.根據(jù)權利要求11所述的伴載體更換設備，其可包含權利要求12或16至少之一的特征，其特征在于液體充注設備(176)是一注水設備(176)，其被設計成用水充注伴載體(139)。
18.一種車輛—尤其是工業(yè)卡車，其具有至少一個伴載體(32、38；132、138)，所述伴載體可被裝配到處于運送位置的車輛上，以便于被所述車輛運送，且該伴載體可被從車輛上拆卸下來而離開運送位置，其特征在于伴載體(32、38；132、138)可沿一伴載體裝入方向(V；V′)置于車輛(50；150)上的運送位置，并能沿與伴載體裝入方向(V；V′)基本相同的方向從車輛(50；150)上拆卸下來。
19.根據(jù)權利要求18所述的車輛，其特征在于伴載體裝入方向(V；V′)大體上平行于車輛的橫向方向(Q)延伸。
20.根據(jù)權利要求18或19所述的車輛，其特征在于所述車輛具有一切口(54；154)，一伴載體(32；132)可從車輛的一側插入到該切口中，且一伴載體(38；138)能在另一側經(jīng)該切口從車輛(50；150)中拆出。
21.根據(jù)權利要求20所述的車輛，其特征在于切口(54；154)穿過車輛(50；150)，且優(yōu)選地是在車輛的橫向方向(Q)上穿過。
22.根據(jù)權利要求18到21之一所述的車輛，其特征在于該車輛帶有鎖止設備(60、62)，其可將伴載體(32、38)保持在車輛(50)上，從而以可釋放的方式鎖止著伴載體。
23.根據(jù)權利要求22所述的車輛，其特征在于鎖止設備(60、62)被設計成這樣當另一個伴載體(32)沿裝入方向(V)上接近時，其可對位于車輛(50)上的、被鎖止的伴載體(38)執(zhí)行解鎖。
24.根據(jù)權利要求23所述的車輛，其特征在于鎖止設備(60、62)包括一機械運動傳遞設備，其具有一釋放部分(62)和一鎖止部分(60)，鎖止部分(60)可在一鎖止位置與一解脫位置之間移動，其中的鎖止位置將一伴載體(38)鎖定在車輛上，解脫位置使伴載體(38)解脫鎖定，從而可在伴載體裝入方向(V)上移動，釋放部分(62)被設計成可由一個在裝入方向(V)上移動的伴載體(32)觸動，并與鎖止部分(60)相連接，從而，當釋放部分(62)被觸動時，所述鎖止部分(60)可從鎖止位置移動到解脫位置。
25.根據(jù)權利要求24所述的車輛，其特征在于鎖止部分(60)被施加預應力到達鎖止位置。
26.根據(jù)權利要求18到25之一所述的車輛，其特征在于伴載體(32、38；132、138)是一電能存儲體，車輛(50；150)具有滑動接觸機構，用于與能量存儲體自動地進行接觸。
27.一種用于更換車輛(50；150)上伴載體的方法，在該方法的情況中，將一第一伴載體(32；132)供送向車輛(50；150)上一運送位置的運動至少在部分上與將一第二伴載體(38；138)從運送位置上拆卸出來的運動是同時發(fā)生的。
28.根據(jù)權利要求27所述的方法，其特征在于第一伴載體(32；132)被沿一伴載體裝入方向(V；V′)供送向車輛(50；150)，在此過程中，在伴載體裝入方向(V；V′)上移動已被設置在運送位置處的車輛(50；150)上的第二伴載體(38；138)，結果就是，將第二伴載體從運送位置上移走。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種伴載體更換設備(10)，其具有一裝配工臺(12)和一拆卸工臺(14)，裝配工臺用于將至少一個第一伴載體(32)裝配到一車輛(50)上，其中第一伴載體優(yōu)選地是一能量存儲體(32)，尤其優(yōu)選地是電池(32)，而所述車輛尤其是指工業(yè)卡車(50)；拆卸工臺用于將至少一個第二伴載體(38)從車輛(50)上拆卸下來，第二伴載體與第一伴載體(32)是不同的，裝配工臺(12)將第一伴載體(32)基本上沿一伴載體裝入方向(V)供送向車輛(50)，且第二伴載體(38)可通過在伴載體裝入方向(V′)上移動而被從車輛(50)上拆出，并被供送到拆卸工臺(14)處。
文檔編號B60S5/06GK1721239SQ20051007814
公開日2006年1月18日 申請日期2005年6月17日 優(yōu)先權日2004年6月18日
發(fā)明者R·伯格萊恩 申請人:容海因里希股份公司