(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平らな面（１）上に縦横に敷設されて交差点（９）を形成し、交差点（９）の外側にレール（５）を備えている走行軌道（１０）のシステムと、リニアモータと、回転可能な車輪（１５）とを備えたコンテナ搬送システムであって、水平なガイドローラ（３６）を備えた車輪（１５）を鉛直軸線のまわりに回転させる際の回転軸を形成する回転ピン（２２）を受容している横木部（２３）を備えた搬送車（１２）が設けられ、車輪（１５）の間隔がレール（５）の間隔に一致しており、ガイドローラ（３６）を備えた車輪（１５）が交差点（９）で回転可能であり、縦方向および横方向にリニアモータ磁石（３３）が搬送車（１２）に設けられ、搬送車（１２）に設けたリニアモータ磁石（３３）は、走行軌道（１０）側のリニアモータステーター（８，２５）とともに搬送車（１２）を縦方向および横方向に移動させ、交差点（９）で車輪（１５）を回転ピン（２２）のまわりに回転させるために、走行軌道（１０）に平行に直線運動可能な移動体（２６）と、該移動体（２６）の直線運動を回転ピン（２２）のまわりでの車輪（１５）の回転運動に変換するべく移動体（２６）と車輪（１５）とを連結させているトグルレバー機構（２７，２８）とが搬送車（１２）に設けられている前記コンテナ搬送システムにおいて、
搬送車（１２）の車輪（１５）がダブルディスクホイール（１６，１７）として形成され、ダブルディスクホイール（１６，１７）として形成された車輪（１５）は、その中央の走行面（１８）が交差点（９）の外側に敷設されたレール（５）上に載置されてレール（５）上での走行に用いられ、外側の走行面（１９，２０）が交差点（９）での車輪（１５）の回転運動に用いられるように構成されていることを特徴とするコンテナ搬送システム。
【請求項２】
走行軌道（１０）に平行に移動体（２６）用のリニアモータステーター（２５）が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のコンテナ搬送システム。
【請求項３】
水平なガイドローラ（３６）が３対の車輪（１５）にのみ付設され、各ガイドローラ（３６）は各車輪（１５）を水平方向に取り囲むように配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のコンテナ搬送システム。
【請求項４】
それぞれ二つのダブルディスクホイール（１６，１７）がひとつの移動体（２６）を介して操作されることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載のコンテナ搬送システム。
【請求項５】
リニアモータステーター（２５）を制御するためのセンサが走行軌道（１０）の間に所定の範囲全体を検知するように複数個設けられ、これらのセンサは１個のセンサが常に搬送車（１２）の下にあるように配置されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載のコンテナ搬送システム。
【請求項６】
搬送車（１２）が、車体上部（１３）と、緩衝要素（３２）を備えた車体下部（１４）とを有していることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載のコンテナ搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、平らな面上に縦横に敷設されて交差点を形成し、交差点の外側にレールを備えている走行軌道のシステムと、リニアモータと、回転可能な車輪とを備えたコンテナ搬送システムに関するものである。本発明は、レールで案内されリニアモータで駆動される搬送車を備えたコンテナを完全自動的に移動させる場所であればどこにおいても適用可能である。本発明は、所定の平地で縦方向および横方向に搬送するために適しており、環境にやさしく、格別な保守の必要がなく、コンテナを縦方向および横方向に迅速に走行させる必要のある場所、例えば港の荷降ろし設備の仕分け作業場での搬送に適しており、一方船舶と路上車両または軌道車両との間での搬送、或いはこれらの車両の同種車両間での搬送に適している。
【０００２】
【従来の技術】
平地でコンテナを搬送するための装置は知られている。例えばドイツ特許公開第４４０７９９９号公報には、転轍を使用せずに任意に方向転換させるための走行装置が記載されている。この走行装置はパーキングビルでの使用に適しており、リニア駆動技術により、積荷を載置したパレットを案内用形材上で種々の方向に縦方向でも横方向でも搬送することができる。この走行装置の欠点は、パレットの隅角部に配置されている回動可能な担持ローラを回動させるために非常に大きなエネルギーを要するので、これらの担持ローラはコンテナで搬送されるような非常に重い積荷に適していないことである。また、走行時に担持ローラを逆方向に方向転換させるためには幅広の走行軌道が必要である。
【０００３】
さらに、ドイツ特許公開第１９５０３８７８号公報において提案されている、転轍を必要とせずに方向転換を行うための装置では、ただひとつの案内要素により取り囲まれている回動可能な担持ローラが、コンテナを搬送するためのパレットに配置されている。この装置も四つの隅角部すべてにおいて回動ローラによりパレットをリニアモータで駆動して移動させるようにした装置であり、上記欠点は解消されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、重い積荷を幅狭の走行軌道で且つエネルギー消費量を少なくしてしかも部品数を少なくして、リニアモータにより支障なく縦方向にも横方向にも走行可能であるようにコンテナ用搬送システムを改良することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、平らな面上に縦横に敷設されて交差点を形成し、交差点の外側にレールを備えている走行軌道のシステムと、リニアモータと、回転可能な車輪とを備えたコンテナ搬送システムであって、水平なガイドローラを備えた車輪を鉛直軸線のまわりに回転させる際の回転軸を形成する回転ピンを受容している横木部を備えた搬送車が設けられ、車輪の間隔がレールの間隔に一致しており、ガイドローラを備えた車輪が交差点で回転可能であり、縦方向および横方向にリニアモータ磁石が搬送車に設けられ、搬送車に設けたリニアモータ磁石は、走行軌道側のリニアモータステーターとともに搬送車を縦方向および横方向に移動させ、交差点で車輪を回転ピンのまわりに回転させるために、走行軌道に平行に直線運動可能な移動体と、該移動体の直線運動を回転ピンのまわりでの車輪の回転運動に変換するべく移動体と車輪とを連結させているトグルレバー機構とが搬送車に設けられている前記コンテナ搬送システムにおいて、
搬送車の車輪がダブルディスクホイールとして形成され、ダブルディスクホイールとして形成された車輪は、その中央の走行面が交差点の外側に敷設されたレール上に載置されてレール上での走行に用いられ、外側の走行面が交差点での車輪の回転運動に用いられるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
従属項には本発明の有利な構成が記載されている。
【０００７】
本発明によるコンテナ用搬送システムでは、重い積荷を幅狭の走行軌道で且つエネルギー消費量を少なくしてしかも部品数を少なくして、リニアモータにより支障なく縦方向にも横方向にも走行可能であるばかりでなく、ダブルディスクホイールとして形成された車輪は、その中央の走行面が交差点の外側に敷設されたレール上に載置されてレール上での走行に用いられ、外側の走行面が交差点での車輪の回転運動に用いられるので、交差点で車輪を摩擦なしにスムーズに回転させることができる。
【０００８】
回転可能な車輪は水平なガイドローラによって取り囲まれ、その際車輪の間隔は走行軌道の間隔と一致し、車輪はこれを取り囲んでいるガイドローラとともに交差点において回転可能である。水平なガイドローラは直線経路を走行する場合ガイドレールに当接し、これによりガイドローラの中央部分だけがガイドレールに接触するので、車輪の側部部分の自由な走行が保証されている。
【０００９】
搬送車の縦方向および横方向には、走行軌道の側方にリニアモータステーターが配置されている。リニアモータステーターは搬送車の縦方向および横方向に配置されているリニアモータ磁石と相互作用して、搬送車を縦方向および横方向に前進させる用を成す。さらに走行軌道に平行に、搬送車に設けられた回動スライダに作用するリニアモータステーターが配置されている。搬送車での回動スライダの位置調整をバーと回動棒を介して行うことにより、車輪が交差点でそれぞれ９０°回転し、よって搬送車の方向転換が可能になる。
【００１０】
本発明による搬送システムを確実に機能させるためには、水平なガイドローラが３対の車輪にのみ付設されていれば十分である。
リニアモータで駆動される搬送車が交差点に達すると、所定の範囲全体を検知するように設けたセンサがこれを表示し、搬送車は小電流で作動するリニアモータステーターにより交差点において縦方向および横方向に保持される。この場合リニアモータステーターは回動スライダを操作する。回動スライダから出て回動棒を備えているバーは、それぞれひとつの回動スライダを介してそれぞれ二つのダブルディスクホイール対を操作し、ダブルディスクホイール対は交差点において回転する。搬送車は、走行ローラが９０°回転するまでリニアモータステーターにより交差点で保持される。その後搬送車をリニアモータステーターにより搬送車の縦方向に対して横の方向に走行させて交差点から離間させる。
【００１１】
搬送車をコンテナ搬送システム内で確実に停止させるためには、ダブルディスクホイールの全部を交差点で４５°だけ回転させて、搬送車が不慮に走行しないようにする。
【００１２】
搬送車を制御するためのセンサは複数個設けるのが有利である。本発明によるコンテナ搬送システムを申し分なく機能させるためには、搬送車がどのような位置にあっても、搬送車の下方にしてガイドレールの間に少なくとも一つのセンサが配置されている必要がある。走行車輪をバーを用いて案内することにより、搬送車に設けた4個の走行車輪対全部を同時に且つ均等に回転させることができ、しかも車輪を再走行させる必要がない。さらに本発明によるコンテナ搬送システムにより、非常に重い積荷を積載したコンテナを幅狭の走行軌道で走行させることができる。
【００１３】
搬送車をダブルパレットとして実施し、搬送車上に緩衝装置、例えばばね、ゴム、衝撃ダンパ、或いは他の弾性装置を設けるのが有利である。このような弾性装置は、コンテナをクレーンで降ろす時にコンテナが急激に降りて搬送車を変形させ、リニアモータシステムの作動を不安定にさせるのを防止する。
【００１４】
さらに、走行軌道をユニットシステムで実施し、補足及び拡張できるようにするのが有利である。
【００１５】
【発明の実施形態】
次に、本発明の実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。図１は走行レール構造の横断面で、走行レール構造はあらかじめ準備された平らな面１を有している。面１はコンクリート、ビチューメン、または砂利から成っている。面１上には鋼製枕木２の間隔で荷重に応じてレール保持部材３が敷設され、固定手段４により固定される。レール保持部材３にはレール５が挿入され、弾性要素６とねじ７により保持される。リニアモータステーター８と２５も同様の構成で（レール保持部材３と弾性要素６とねじ７を用いて）鋼製枕木２に固定されている。このような構成によりリニアモータステーター８と２５をその磁気的な関係に応じて長手方向に無段階に移動させることができる。
【００１６】
走行軌道１０の交差領域９には、鋼製枕木２上に皿状成形部材１１が載置され、ねじ７により固定されている。レール５から皿状成形部材１１へ衝撃が生じないように走行させるため、皿状成形部材１１にはレール端部部材３４が設けられている。
【００１７】
レール５上には、コンテナ３０を搬送する搬送車１２が載置される。搬送車１２は、変形可能な車体上部１３と、磁石３３のための複数個の緩衝要素３２を備えた堅牢な車体下部１４から成り、車体下部１４は回転可能な車輪１５を備えている。車輪１５はダブルディスクホイール１６、１７として形成されており、ディスクホイール１６はレール５のための走行面１８と皿状成形部材１１のための走行面１９とを備えている。これに対してディスクホイール１７の走行面２０は皿状成形部材１１上にだけ設けられている。したがって、ダブルディスクホイール１６，１７として形成された車輪１５は、その中央の走行面１８が交差点９の外側に敷設されたレール５上に載置されてレール５上での走行に用いられ、外側の走行面１９，２０が交差点９での車輪１５の回転運動に用いられるように構成されている。回転可能な車輪１５のサイドガイドは、車輪ケーシング２１と回転ピン２２を介して横木２３で支持されている。横木２３は車体下部１４と摩擦により結合されている。
【００１８】
回転ピン２２または鉛直軸線のまわりに回転可能な車輪１５の回転運動は、Ｕ形形材２４内でリニアモータステーター２５により走行軌道１０に平行に直線移動せしめられるように搬送車１２に設けた移動体２６と、該移動体２６の直線運動を回転ピン２２のまわりでの車輪１５の回転運動に変換するべく移動体２６と車輪１５とを連結させるように搬送車１２に設けた、バー２７およびトグルジョイント２８を有しているトグルレバー機構２７，２８とを介して車輪ケーシング２１内で行われる。コンテナ幅２９の範囲内で回転可能な車輪１５を支持することにより、市販のスプレッダービーム型コンテナ車両、例えばストラドルキャリヤー３１を用いてコンテナ３０の受け渡しが可能である。
【００１９】
コンテナ３０の搬送は本発明による装置を用いて次のように行われる。まずコンテナ３０をコンテナブリッジ（図示せず）を用いて搬送車１２の車体上部１３の上に載置する。載置する際の衝撃は複数個の緩衝要素３２により緩衝される。リニアモータステーター８を通電することにより搬送車１２が走行する。搬送車１２が皿状成形部材１１に達して制動された後、リニアモータステーター２５を通電することにより移動体２６が走行軌道１０に平行に移動し、その結果移動体２６と車輪１５とを連結させているバー２７とトグルジョイント２８とを介してすべての車輪１５が回動する（図６を参照）。横走行のためのリニアモータステーター８を通電することによりさらに走行が行われる。走行距離を厳守するため終端バッファー３５が形成されている。
【００２０】
図６ないし図９に示すように、レール５の長手方向および横方向に配置されるリニアモータ永久磁石３３と移動体２６とにより搬送車１２の方向転換を行う。
図６は交差点９を備えた本発明によるコンテナ搬送システムを示している。この場合、それぞれ二つ目の走行軌道だけがレール５を有している。このレール５は交差点９の外側だけにあるので、車輪１５の回転を妨害することはない。車輪１５を交差点９で回動させるため移動体２６を用いる。移動体２６はバー２７とトグルレバー２８とを介してその運動を車輪１５に伝える。移動体２６は、走行軌道１０に沿って走行軌道１０の間にあるリニアモータステーター２５を介して操作される。交差点９には案内要素（図示せず）が配置されており、この案内要素で水平なガイドローラ３６が回転時に案内される。
【００２１】
最初の交差点９に接近すると、搬送車１２を搬送する走行軌道１０に沿ってそれぞれ幾つかのリニアモータステーター２５を通電させる。搬送車１２を検知するため、縦走行および横走行に対してそれぞれセンサ（ホールセンサ）が設けられている。センサは、常にひとつのセンサが搬送車１２の下にあるように配置されている。所定の範囲全体を検知するように(flaechendeckend)配置されているこれらのセンサにより、リニアモータステーター２５は常に必要な時点でオンオフ制御されるので、搬送車１２の所望の走行を実現できる。交差点９に到達すると、さらに対応するリニアモータステーター２５を通電させる。搬送車１２は交差点９で停止し、その結果４個の車輪１５のすべてを回転ピン２２または鉛直軸線のまわりに回転させることができる。車輪１５の回転はバー２７とトグルレバー２８とを介して移動体２６を用いて行う。縦方向のリニアモータステーター２５に加えて横方向のリニアモータステーター２５を通電させる（図９）。リニアモータステーター２５は移動体２６を操作し、よって交差点９において車輪１５を回動させる。リニアモータステーター２５は車輪１５を回転させるために搬送車１２をこの位置に固定させる。交差点９で駐車を制御するためには車輪１５が４５°の位置にあるのが有利である。
【００２２】
図７は、図６に示したような移動のためにはすべてのリニアモータステーター２５を通電させねばならないことを示している。車輪対１５を９０°回転させた後、図８に示した車輪対１５の位置は搬送車１２の縦方向に対して横に向いている。通電されたリニアモータステーター２５を図９に示す。その後、搬送車１２をその縦方向に対して横の方向へ走行軌道１０上を走行させることができる。このため搬送車１２に対して横方向に設けたリニアモータステーター２５を通電させる（図示せず）。
【図面の簡単な説明】
【図１】  走行レール構造及び搬送車の横断面図である。
【図２】  搬送車の車輪とともに図示したレール構造の一部断面側面図である。
【図３】  回動装置、横木、車輪ケーシングとともに示した車体下部の等尺図である。
【図４】  車体上部及び車体下部を備えた搬送車の等尺図である。
【図５】  縦レール及び横レールと鋼製枕木と皿状回動部材と緩衝要素とを備えた走行区間の一部領域、及び搬送車とストラドルキャリヤーとを備えた受け渡し個所の平面図である。
【図６】  車輪が回動を始める時の搬送車を交差領域において示した図である。
【図７】  図６の搬送車においてリニアモータステーターを通電した時を示す図である。
【図８】  交差点において走行車輪を回転させた搬送車の交差領域における図である。
【図９】  図８の搬送車においてリニアモータステーターを通電した時を示す図である。
【符号の説明】
５        レール
８，２５  リニアモータステーター
９        交差点
１０      走行軌道
１２      搬送車
１３      車体上部
１４      車体下部
１５      車輪
１６，１７  ダブルディスクホイール
１８，１９，２０  走行面
２２      回転ピン
２６      移動体
２７      バー
２８      トグルレバー
３２      緩衝要素
３３      リニアモータの永久磁石
３６      ガイドローラ
【図１】
0003729434.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003729434.tif 000008
【図８】
0003729434.tif 000009
【図９】
0003729434.tif 000010