ХРАНИЛИЩЕ (ВАРИАНТЫ)
STORAGE (VERSIONS)

Хранилище относится к строительству и может быть использовано для хранения грузов в многоярусных ячейках.
Предлагаемое изобретение может быть применено для хранения разнообразных объектов хранения, но для удобства восприятия будет применяться описание гаража для хранения автомобилей (далее именуемых авто). Ознакомившись с описанием, станет очевидно, что вместо авто может быть практически любой другой объект.
Как известно, в Европе капитальные многоярусные гаражи имеют высокую стоимость авто-места, которая составляет 4-5 тысяч евро.
Целью изобретения является создание хранилища авто, обеспечивающего удешевление авто-места и повышение надежности.
Здесь даются ссылки на номера патентов на российские изобретения.
Известны конструкции 2081982, 2099496, 2131966, 2179616, 2182633 круглой формы при виде сверху или прямоугольной формы 2338857, в центре которых располагается подъемное устройство. К недостаткам этой схемы относится следующее: время загрузки или выгрузки всех авто будет большим; имеется лишь одно подъемное устройство, при его поломке работа системы будет остановлена.
Известны конструкции 2111325 круглой формы при виде сверху, где подъемное устройство рассчитано на 4 авто, или 2074937 с раздельным въездом и выездом. Очевидно, они более рациональны по времени загрузки или выгрузки всех авто. К недостаткам этих схем относится следующее: наличие единственного подъемного устройства, при выходе его из строя работа всей системы будет невозможна.
Известна конструкция 1650893 круглой формы при виде сверху, в центре которой находится много подъемных устройств. К недостаткам этой схемы относится следующее: наличие чрезмерно большого числа подъемных устройств будет нецелесообразно, авто-место будет очень дорогим.
Известна конструкция 2060333 круглой формы при виде сверху, где несколько подъемных устройств и имеется поворотная платформа, вращающаяся вокруг оси с размещенными на ней радиально манипуляторами-ячейками. Очевидно, выход из строя одного из подъемных устройств не остановит работу в целом. К недостаткам этой схемы относится следующее: при поломке поворотного механизма платформы работа всей системы будет парализована.
Известны конструкции 2037618, 2297502, 2307221, 2351724, 2364562, имеющие площадки для хранения авто, закрепленные на подъемном механизме. К недостаткам этой схемы относится следующее: 1) при выходе из строя поворотного механизма вся система будет неработоспособна, 2) механизм вращения неоправданно массивен, ведь он должен обеспечивать: а) удержание массы нескольких авто, б) преодоление инерции и перемещение массы нескольких авто, при необходимости загрузить-выгрузить одно авто, в) наличие резерва мощности, ведь если с полностью загруженной конструкции надо будет выгрузить несколько авто подряд, но они размещены с одной стороны от оси вращения механизма, то механизм должен будет обеспечить перемещение массы с разницей в несколько авто.
Известно универсальное хранилище 2010931, включающее автоматизированный установщик, который имеет поворотную платформу. К недостаткам этой конструкции относятся следующее: наличие поворотной платформы, которая усложняет конструкцию, а значит, ведет к удорожанию и увеличивает время погрузки-выгрузки. Система имеет всего лишь одну погрузочную рампу, что уменьшает пропускную способность гаража и надежность работы системы.
Известна конструкция 2075579, в ней для перемещения авто от места загрузки к месту стоянки необходимо выполнять много разных действий: подъезд каретки под авто и его фиксация; транспортировка каретки к подъемному устройству; поворот каретки на 90 градусов; въезд в кабину лифта; подъем на этаж; переход на тележку этажа; перемещение к свободному боксу; въезд в назначенный бокс хранения. К недостаткам этой схемы относится следующее: очень большой цикл загрузки и, как следствие, неоправданно большое количество элементов, каждый из которых сам по себе требует затрат на изготовление и обслуживание.
Известна конструкция 2324040, имеющая кран-балку. К недостаткам этой схемы относится наличие мощной балки. Балка предназначена для удержания подъемного механизма по всей длине перемещаемого груза, что делает громоздкими и тяжелыми саму балку и опорные элементы.
Известна конструкция 2064038, имеющая колесики-ролики на направляющих. К недостаткам этой схемы относится наличие продольных элементов как на неподвижном, так и на подвижном элементах конструкции, соприкасающихся с колесиками-роликами, а также неудобство обслуживания колесиков.
Известны конструкции зарубежных компаний-производителей: немецких «Wöhr», «SWISS-PARK GmbH», турецкой «Katopark», голландской «Autopark Parking SystemsB» и др. В зависимости от модификации применяются разные подъемные устройства: с поворотным механизмом или без него, на вертикальных конструкциях или лифты. К недостаткам имеющихся схем относится наличие только одного подъемного устройства или одного манипулятора, предназначенных для загрузки-выгрузки авто из отдельно взятой ячейки. В случае поломки устройств авто невозможно будет извлечь.
За прототип принимаем конструкцию 2360086, имеющую цепные транспортеры между рельсами ячеек и поддоны на роликовых опорах. К недостаткам этой схемы относятся: ограничение по числу шахтных подъемников и наличие лишь одного транспортера 19 на этаже; наличие транспортеров в каждой ячейке и роликовых опор на каждом поддоне. Установка лишь двух шахтных подъемников является серьезным ограничением по числу авто-мест в хранилище, вернее, число авто-мест может быть большим, только время обслуживания авто будет неоправданно большим, что приведет к значительным очередям, особенно в часы «пик», а поломка транспортера 19 заблокирует все авто на этаже. Установка транспортеров в каждой ячейке и роликов на каждом поддоне, т.е. тиражирование устройств, работающих короткие промежутки времени лишь в момент загрузки и выгрузки авто в ячейки, неоправданно повышает стоимость хранилища.
Предлагаемая конструкция хранилища авто устраняет недостатки аналогов.
Сущность изобретения состоит в совокупности технических и организационных решений, обеспечивающих удешевление авто-места и повышение надежности. Сущность изобретения как технического решения состоит в применении простых и недорогих конструкций стеллажей, манипуляторов, подъемных механизмов и других компонентов. Сущность изобретения как организационного решения состоит в применении наиболее эффективного метода повышения надежности - резервирования, и в применении стандартных алгоритмов управления механизмами и устройствами.
Техническим результатом будет хранилище авто, в котором будут сочетаться простота и надежность.
Заявленное изобретение решает главную задачу - снижение стоимости хранилища авто и повышение надежности работы механизмов хранилища.
Технический результат достигается благодаря тому, что предлагаемое изобретение позволяет разрабатывать хранилища любой конфигурации и вариантов исполнения компонентов. Используя предлагаемое изобретение, в зависимости от потребности можно получить хранилище, оптимальное по стоимости и надежности.
Для пояснения изобретения представлены чертежи: фиг.1 - вид на ячейку спереди; фиг.2 - вид на ячейку сбоку; фиг.3 - место I от фиг.1; на фиг.4, 5, 6, 7 показаны варианты элементов; фиг.8 - двухъярусный стеллаж; фиг.9 - трехсекционный двухъярусный стеллаж; фиг.10 - трехрядный двухъярусный односекционный стеллаж; фиг.11 - вид сбоку на поддон с авто; фиг.12 - вид А и Б на поддон с авто; фиг.13 - вид сбоку на поддон; фиг.14 - вид А и Б на поддон; фиг.15 и 16 - бортики, сдерживающие пару колес; фиг.17 и 18 - впадины и бортики сдерживают обе пары колес; фиг.19 и 20 - бортики и самофиксирующие замки; фиг.21 и 22 - бортики и фиксаторы; фиг.23 и 24 - бортики совместно со впадинами и фиксаторами; фиг.25 - наезд колеса на кронштейн самофиксирующего замка; фиг.26 - прокат колеса по кронштейну самофиксирующего замка; фиг.27 - зацеп крюком кронштейна самофиксирующего замка; фиг.28 - фиксатор в нерабочем положении; фиг.29 - фиксатор в рабочем положении; фиг.30 - трансмиссия тележки, вид сверху; фиг.31 - вид на тележку спереди; фиг.32 - две тележки до сцепления; фиг.33 - тележки в сцепленном состоянии; место II от фиг.33 - устройство сцепления тележек в сцепленном состоянии, где фиг.34 - сцепной замок, и фиг.35 - сцепка трансмиссии; фиг.36 - трансмиссия до сцепления, и фиг.37 - замок до сцепления; фиг.38 - вид с торца на ответную часть (вид В от фиг.36); фиг.39 - вид с торца на наконечник вала (вид Г от фиг.36); фиг.40 - вид сбоку на сцепку трансмиссии; фиг.41 - вид сбоку на сцепной замок; фиг.42 - расцепка трансмиссии; фиг.43 - расцепка замка; фиг.44 - хранилище из двух трехрядных 7-9-ярусных стеллажей; на фиг.45 показан разрез Д-Д от фиг.44; фиг.46 - разрез Е-Е от фиг.44; фиг.47 - подъездные пути как часть шоссе; фиг.48 - трехполосные подъездные пути и выездные пути; фиг.49 - подъездные и выездные пути - на обочине шоссе; фиг.50 - места загрузки и выгрузки на уровне пола; фиг.51 - места загрузки и выгрузки выше уровня пола; фиг.52 - число мест загрузки и выгрузки и число секций; фиг.53 - хранилище на отдельно стоящем здании; фиг.54 - двигатель на платформе манипулятора; фиг.55 - два двигателя, для манипулятора и подъемного механизма; фиг.56 - место III от фиг.54 колеса платформы подъемного механизма на рельсах; фиг.57 - место IV от фиг.54, а фиг.58 - место V от фиг.53, приспособление для фиксации; фиг.59 - место VI от фиг.53, вид сбоку на платформу подъемного механизма; фиг.60 - вид З от фиг.53, вид сверху на платформу подъемного механизма; фиг.61 - место VII от фиг.59, рельс и колеса платформы; фиг.62 - срез капитального строения гаража; фиг.63 - место VIII от фиг.62, нижняя платформа с опорными стойками и колесами передвижного подъемного механизма; фиг.64 - вид в плане этажа фиг.62; фиг.65 - место IX от фиг.64, устройство для подката и фиксации подъемника с манипулятором; фиг.66 - разрез И-И от фиг.65, кольцевой узел и крюк; фиг.67-72 - загрузка второго ряда; фиг.73-78 - выгрузка второго ряда; фиг.79 - база на передвижной платформе.
Для работоспособности хранилищ необходимы различные компоненты, основные и дополнительные, ниже представлены их формулировки, описание конфигураций, варианты исполнения и выполняемые задачи.
Основные компоненты хранилища обеспечивают работоспособность хранилища - манипулятор и подъемный механизм - как раздельно, так и в составе передвижного подъемного механизма с манипулятором, стеллажи с ячейками, тележка с поддонами или тележка-поддон с трансмиссией, устройство сцепления тележек.
Дополнительные компоненты улучшают работу хранилища - подъездные и выездные пути, въезды и выезды, места загрузки и выгрузки, входы и выходы и другие помещения, а также фундамент, кровля, стены, инженерные системы и пр.
Ячейка - конструкция, предназначенная для хранения авто. На фиг.1 - вид на ячейку спереди, на фиг.2 - вид сбоку, на фиг.3 - место I от фиг.1. В ячейке должны быть: элементы, образующие каркас 1, направляющие элементы 2 для перемещения по ним тележек, элементы 3 для удержания поддонов с авто при хранении. Каркас ячейки может быть сборным из наборных элементов 4, цельнометаллическим 5, железобетонным 6 (в т.ч. с облегчающими вырезами или без них), скрепленных разъемными или неразъемными соединениями и т.д. На фиг.4, 5, 6, 7 показаны различные варианты элементов 2 и 3. В качестве направляющих элементов могут применяться уголки 7 и швеллеры 8 различных форм и размеров или другие. Элементы для удержания поддонов, на которые будут устанавливаться поддоны, также могут быть разных форм и размеров 9 или 10. Предпочтительно, чтобы все элементы были простыми, как 8, и не имели сложную конфигурацию, как у 9 или 10. Несколько ячеек, составляющих целостную конструкцию, образуют стеллаж.
Стеллажи - различного вида конструкции, состоящие из ячеек, для размещения авто. Число ячеек на стеллажах хранилища может быть любым. Стеллажи могут быть многоярусными (многоэтажными), где ячейки расположены одна над другой. На фиг.8 - двухъярусный стеллаж. Стеллажи могут быть многосекционными, где ячейки одного яруса расположены одна возле другой. На фиг.9 - трехсекционный двухъярусный стеллаж. Стеллажи могут быть многорядными, где ячейки одного яруса расположены одна за другой. На фиг.10 - трехрядный двухъярусный односекционный стеллаж. Стеллажи образуют хранилище. Число стеллажей может быть любым. Стеллажи могут быть капитальным строением, сборными или модульными, металлической или железобетонной конструкции и т.д.
Поддон - различного вида конструкция, на которой находится авто в месте загрузки-выгрузки при передвижении на тележке или в момент хранения в ячейках. Число поддонов может быть любым, очевидно не меньше чем число ячеек или кратно числу ячеек, если на одной ячейке может размещаться два и более поддона. Конструкция поддона должна иметь каркас, как правило, в виде силовых и плоскостных элементов. Возможны панельные варианты с сотовыми наполнителями, а также любые другие варианты. Для крепления авто на каркасе поддона могут быть предусмотрены фиксирующие элементы в виде отдельных устройств и элементов крепления. На фиг.11 - вид сбоку, а на фиг.12 - вид А и Б на поддон с авто. На фиг.13 - вид сбоку, а на фиг.14 - вид А и Б на поддон (от авто только контуры колес), крепление в виде закрепленных элементов-бортиков 11 и 12, сдерживающих все колеса авто от самопроизвольного качения. На фиг.15 и 16 - бортики 13 и 14 сдерживают только пару колес, или передние, или задние. На фиг.17 и 18 впадины 15 и бортики 16 сдерживают обе пары колес. На фиг.19 и 20 - бортики 17 и самофиксирующие замки 18. На фиг.21 и 22 - бортики 19 и фиксаторы, при использовании нескольких фиксаторов можно обеспечить фиксацию авто с разными габаритами, здесь фиксатор 20 фиксирует колесо авто, а фиксатор 21 в нерабочем положении. На фиг.23 и 24 - бортики 22 совместно с впадинами 23 для одной пары колес и фиксаторы 24 для другой пары колес. Работа самофиксирующих замков 18 показана на фиг.25-27. На фиг.25 колесо авто наезжает на плоский кронштейн 25, который поворачивается на оси 26. Далее (фиг.26) колесо прокатывается по кронштейну 25, который укладывается на поддон другой своей плоскостью. Затем (фиг.27) кронштейн 25 входит в зацепление крюка 27, который отклоняется при касании с кронштейном 25, но под действием пружины 28 осуществляет фиксацию кронштейна. Для ограничения хода крюка может применяться упор 29. Работа фиксатора 24 показана на фиг.28 и 29. На фиг.28 - фиксатор в нерабочем положении, а на фиг.29 - в рабочем положении. После проезда колеса винтовой вал 30, соединенный нижним концом с зубчатым колесом 31, вращаясь, передает поступательное движение на кронштейн 32, который, поворачиваясь на оси 33, фиксирует колесо от самопроизвольного качения. Очевидно, что конструкции элементов крепления, обеспечивающих фиксацию авто или обратные действия, могут быть различными.
Тележка - различного вида конструкция, способная перемещаться по местам загрузки и выгрузки, по платформе манипулятора, по направляющим элементам ячеек. Тележек может быть разное количество. На фиг.30 показана трансмиссия тележки вид сверху. На фиг.31 - вид на тележку спереди. Каркас тележки из различного набора силовых элементов 34 (уголки, трубы, швеллеры, пластины, кронштейны). На каркасе тележки устройства, обеспечивающие улучшение перемещения тележки, колеса с ребордой 35 (или ролики, колесики, поверхность с материалами малого трения и пр.), сцепные крюки 36, зубчатые колеса 37 и 38 для приема движения от манипулятора, наконечник вала 39 передачи движения на другие тележки, подъемная рама 40, на которой лежит поддон 41. На фиг.31, левая половина, показан поддон, находящийся на верхней полке элемента 8, а правая половина - поддон в поднятом положении. Тележка может кататься по нижней полке элемента 8, без поддона с опущенной рамой 40 или с поддоном на поднятой раме. Тележка может оборудоваться тормозной системой колес 35, принцип работы тормоза колес не описывается, т.к. может быть различным. Трансмиссия тележки также подробно не описывается, ведь, очевидно, она может быть любой конструкции. Задача трансмиссии тележки - обеспечить перемещение тележки по элементу 8, передачу вращения на другие тележки по наконечнику вала 39 и подъем-спуск рамы 40 на тележках.
В альтернативном варианте вместо тележки и поддона применяется тележка, которая является одновременно и поддоном, далее именуемая тележка-поддон. Тележка-поддон будет проще и дешевле тележки, т.к. не нуждается в механизме подъема-спуска рамы и в самой раме, но будет дороже поддона, и тележку-поддон необходимо иметь на каждую ячейку, т.к. они остаются в ячейках. В зависимости от числа ячеек можно подбирать оптимальный вариант применения тележек с поддонами или тележек-поддонов. Далее альтернативный вариант тележек-поддонов не будет описываться, ведь принципиальная схема работы хранилища от этого не зависит. Альтернативный (упрощенный) вариант тележки может применяться, когда в хранилище не предусматриваются поддоны.
Устройство сцепления тележек
Устройство сцепления тележек состоит из сцепного замка и сцепки трансмиссии. На фиг.32 схематически показаны две тележки до сцепления, а на фиг.33 - эти тележки в сцепленном состоянии. Место II от фиг.33 увеличивает устройство сцепления тележек в закрытом (сцепленном) состоянии. На фиг.34 - сцепной замок в составе сцепного крюка 36, он неподвижен, и подвижного крюка 42, закрепленного на оси 43 и прижатого пружиной 44 к упору 45. Одна тележка, подкатываясь к другой тележке, отклоняет подвижный крюк 42, и он за счет пружины 44 обеспечивает сцепку замка. В таком сцепленном состоянии тележки могут перемещаться вместе вперед и назад. Раскрытие (расцепка) замка возможно, если установить автоматическое устройство (не показано), отклоняющее подвижный крюк 42. На фиг.35 показана сцепка трансмиссии, т.е. наконечник вала 39 передачи движения на другие тележки сцеплен с ответной частью 46 другой тележки. На фиг.36 и фиг.37 - вид сбоку на тележки до сцепления, показаны отдельно соответственно сцепка трансмиссии и сцепной замок. На фиг.38 - вид с торца на ответную часть 46 (вид В от фиг.36), а на фиг.39 - вид с торца на наконечник вала 39 (вид Г от фиг.36). На фиг.40 и фиг.41 показаны раздельно элементы устройства сцепления тележек с сцепленном состоянии, соответственно сцепка трансмиссии и сцепной замок. Расцепка тележек возможна и в случае отказа автоматического устройства (или его отсутствия), отклоняющего крюк 42. К примеру, если левая тележка находится на стеллаже, а правая - на подъемном устройстве, то при спуске подъемного устройства произойдет расцепка наконечника вала 39 от ответной части 46 (см. фиг.42) и подвижного крюка 42 от сцепного крюка 36 (см. фиг.43). Надо отметить, что расчет трансмиссии тележек и манипулятора должен обеспечивать останов трансмиссии после выполнения действий в строго определенном положении (см. фиг.38 и фиг.39). Устройство сцепления тележек позволяет, используя сцепку трансмиссий тележек, передать движение с тележки на тележку для поднятия поддонов на любой из них и, используя сцепку замка, подкатить тележки на платформу манипулятора или первые (ближние к манипулятору) ряды или откатить из платформы манипулятора. Иначе, устройство сцепления тележек позволяет применять многорядные стеллажи.
На фиг.44 показано хранилище из двух трехрядных 7-9-ярусных стеллажей 47. Между стеллажами пространство для перемещения подъемного механизма 48, платформы с манипулятором 49, тележкой 50 и поддоном 41. На фиг.45 показан разрез Д-Д от фиг.44, а на фиг.46 - разрез Е-Е от фиг.44.
Подъездные и выездные пути - дорога, дорожное полотно, другие сооружения или конструкции, по которым авто может перемещаться из какой-то проезжей части (шоссе, улица и пр.) до хранилища. Авто подъезжает к хранилищу по подъездным путям 51 и 52. Выезжает авто из хранилища по выездным путям 53 и 54. Предпочтительно, чтобы пути были раздельными, не совмещенными, т.е. были отдельно подъездные и отдельно выездные пути, и чтобы они не пересекались. Предпочтительно, чтобы пути обеспечивали проезд одновременно двух или более авто, это обеспечит наличие резервного пути на случай поломки какого-либо авто на подъездном или выездном пути. Наличие широких путей увеличивает пропускную способность хранилища. Варианты исполнения подъездных (выездных) путей могут быть различными, из камня, железобетона, асфальта и пр. В зависимости от местности пути могут иметь различную схему. На фиг.47 подъездные пути 51 и 52 являются частью шоссе, а выездные пути 53 и 54 выводят на второстепенную дорогу. На фиг.48 показаны трехполосные подъездные пути 51, 52 и трехполосные выездные пути 53, 54. На фиг.49 роль подъездных и выездных путей 51-54 выполняет небольшая площадка на обочине шоссе.
Въезды и выезды - элементы, ограждающие хранилище, находятся между стеллажами и подъездными / выездными путями. В хранилище авто попадает через въезды 55, 56, 57. Выезжает авто из хранилища по выездам 58 и 59. Предпочтительно, чтобы число въездов и выездов было больше одного и соответствовало числу подъездных и выездных путей, чтобы въезды и выезды были раздельными, не совмещенными. Конфигурация въездов-выездов по вариантам исполнения может быть различной: проемы в стенах с воротами или без них, проезд между опорными колоннами или др. Предпочтительно въезды и выезды оборудовать автоматизированной системой управления, обеспечивающей несанкционированный вывоз авто, фиксацию времени въезда-выезда авто, контроль оплаты за парковку и пр.
Места загрузки и выгрузки - различного вида конструкция, обеспечивающая облегчение въезда авто на поддон, удержание поддона, въезд на нее тележки, поднятие поддона и выкатывание тележки с поддоном. Авто въезжает на место загрузки 60, у которого стоит манипулятор 49, а если оно занято, - на свободное место загрузки, например, 61, возле которого нет манипулятора. Предпочтительно, чтобы места загрузки и места выгрузки были раздельными, не совмещенными, чтобы мест загрузки и выгрузки было несколько и больше, чем въездов и выездов, т.к. время подъезда авто к месту загрузки и выгрузки будет меньше, чем время транспортировки авто на места хранения. Места загрузки и выгрузки могут быть различным по расположению поверхности поддона: на уровне пола (фиг.50) или выше пола (фиг.51), по местоположению стационарным или передвижным, по совместимости автономным или совмещенным с другими компонентами. Число мест загрузки и выгрузки зависит от числа секций (фиг.52). На месте загрузки 60 должен находиться поддон 41 с фиксирующими устройствами.
Входы и выходы предназначены для входа и выхода водителей и персонала хранилища. После фиксации авто водитель покидает хранилище через один из выходов 62. Предпочтительно иметь более одного входа и выхода, не совмещенные, отдельные выходы 62 и отдельные входы 63, а также располагать входы и выходы не в зоне въездов и выездов. По конструкции входы и выходы могут быть дверными проемами любой конфигурации для беспрепятственного прохода людей, могут иметь или не иметь дверные полотна любых вариантов.
Другие помещения - помещения, в которых могут находиться различные технические и другие службы, диспетчерская, охрана, автосервис, автомойка и др. Диспетчерская может находиться в 64 или в любом другом аналогичном помещении. Предпочтительно при проектировании хранилищ планировать другие помещения. На фиг.53 показано хранилище, организованное на отдельно стоящем здании. Если у здания есть подвальное помещение, то оно также может быть использовано под стеллажи. Очевидно, это возможно лишь при достаточной прочности имеющегося здания, или оно специально усилено для дополнительной нагрузки или изначально проектировалось для подобных хранилищ.
Схема размещения стеллажей - расположение стеллажей хранилища по отношению к другим помещениям. Предполагаются различные схемы, в которых стеллажи для авто размещаются не только в подвальных помещениях, на первых этажах зданий или в отдельно стоящих зданиях-стоянках, но и на других (в т.ч. верхних и средних) этажах зданий практически любого назначения (с выполнением требований противопожарной безопасности). Зачем человеку тратить свое время для подъема на верхние этажи? Предпочтительно использовать схему, где авто размещаются на верхних этажах, также можно уменьшить затраты на аварийных выходах и лифтах. Ведь для авто не надо строить специальные аварийные выходы с верхних этажей, а грузовые лифты подъема грузов всегда проще и дешевле пассажирских лифтов.
Автоматизированная система управления хранилищем подразумевает наличие пульта управления, который преобразует команды диспетчера в комплекс управляющих воздействий на отдельные компоненты хранилища и/или их составные части для выполнения заданных алгоритмов работы. Целесообразно наличие такой системы, т.к. человек не всегда сможет четко выполнять все необходимые действия в заданной последовательности с предельно ограниченными и фиксированными интервалами времени.
Алгоритмы работы - заранее установленная последовательность взаимосвязанных действий всех компонентов хранилища и/или их отдельных частей для обеспечения функционирования хранилища. Алгоритмы работы хранилища могут быть запрограммированы и выполняться автоматически. Ниже предлагаются некоторые алгоритмы без детализации, т.е. будут перечислены лишь действия, описывающие суть происходящего, без описания, какой двигатель в какую сторону запускается, какая сцепная муфта должна срабатывать и пр.
Алгоритм «Загрузка первого ряда»: подъем поддона с авто рамой тележки; перемещение тележки 50 с поддоном 41 и авто на платформу манипулятором; подъем платформы на верхний ярус со свободной ячейкой подъемным механизмом; выкатывание тележки с поддоном и авто на свободную ячейку манипулятором; спуск поддона на место хранения рамой тележки.
Алгоритм «Подготовка загрузки первого ряда»: подъем пустого поддона из свободной ячейки манипулятором, перемещение поддона на платформу манипулятора, спуск поддона на первый этаж подъемным механизмом, перемещение поддона на место загрузки, установка поддона на место загрузки.
После заезда на него следующего авто повторяется алгоритм «Загрузка первого ряда». Когда водитель возвращается за своим авто и входит в хранилище через входы 63, то по команде диспетчера выполняется алгоритм «Выгрузка из первого ряда».
«Выгрузка из первого ряда»: подъем манипулятора на ярус с требуемым авто подъемным механизмом; перемещение тележки к поддону манипулятором; подъем поддона и закатывание его на платформу манипулятором; спуск платформы с манипулятором на первый этаж подъемным механизмом; выкатывание поддона с авто на место выгрузки 64 тележкой, спуск поддона на место выгрузки.
Водитель садится в авто и выезжает через выезды 58 или 59 на выездные пути 53 или 54. Сразу после выезда авто манипулятор выполнит другой алгоритм и перевезет пустой поддон из места выгрузки в место загрузки.
Передвижной подъемный механизм обеспечивает подъем или спуск платформы с манипулятором, тележкой, поддоном и авто или без них и собственный переезд от секции к секции. Целесообразно наличие нескольких передвижных подъемных механизмов (далее подъемные механизмы), но их число должно быть равно числу манипуляторов. Подъемные механизмы могут быть различного вида. На виде Ж от фиг.53 представлено два варианта подъемного механизма на опорных конструкциях, состоящих из металлических стоек 65 и поперечных элементов 66. На фиг.54 имеется двигатель 67, закрепленный на платформе манипулятора, приводящий в движение подъемный механизм и манипулятор с тележками. На фиг.55 имеется два двигателя, двигатель 68 для манипулятора и двигатель 69 для подъемного механизма. На фиг.56, место III от фиг.54, платформа 70 подъемного механизма может перемещаться на собственных колесах 71 по рельсам 72. Для фиксации или придания устойчивости на верхних концах опорных конструкций металлических стоек 65 применяются приспособления для фиксации. На фиг.57, место IV от фиг.54, и на фиг.58, место V от фиг.53, показано приспособление в виде закрепленных на штангах 73 роликовых колес 74 с двусторонними бортами, которые свободно перекатываются по направляющему элементу 75. Два борта колес 74 не позволяют отклоняться опорным конструкциям подъемного механизма от заданного положения, обеспечивают фиксацию и устойчивость подвижной конструкции стоек 65. На фиг.53 также показан другой вариант подъемного механизма. На фиг.59, место VI от фиг.53, и на фиг.60, вид З от фиг.53, показаны соответственно вид сбоку и вид сверху на платформу подъемного механизма, расположенную на верхнем ярусе. Платформа может переезжать от одной секции стеллажа к другой (фиг.61, место VII от фиг.59) благодаря направляющему рельсу 76 и колесам 77, приводимым в движение трансмиссией 78 и двигателем 79. Двигатель 79 также приводит в действие и барабан 80, на который наматывается трос 81 подъемного механизма. На фиг.52 можно видеть, что направляющий рельс опирается на секции стеллажа на протяжении всей своей длины и может иметь сравнительно малую массу, он может иметь значительно меньшие размеры по сравнению с балками кран-балок, имеющих только две опоры на разных концах. Очевидно, что подъемные механизмы могут быть самыми разнообразными. Главная задача подъемных механизмов - подъем и спуск платформы с манипулятором и авто без людей, что упрощает в свою очередь подъемные механизмы.
Манипулятор - различного вида механизм, обеспечивающий перемещение в горизонтальной плоскости тележки с поддоном или без него (с авто или без него), а также передачу на тележку движения для подъема-спуска поддона, для передачи движения на другие тележки или для других действий. Манипуляторов может быть разное количество. Манипуляторы могут быть односторонними, когда стеллажи находятся только с одной стороны манипулятора, или двусторонними, когда стеллажи находятся с двух сторон манипулятора. Манипуляторы осуществляют перемещение тележек и поддонов не только в однорядных, но и в многорядных стеллажах благодаря устройству сцепления тележек и передаче движения через одну тележку на другую тележку. Конструкции манипуляторов могут быть различными и подробно не описываются. Основная задача манипулятора - перемещение тележек, передача движения на эти тележки и через них на другие тележки для подъема поддонов на сцепленных тележках всех сразу, отдельно на одной или нескольких.
Передвижной подъемный механизм с манипулятором - это механизм, который включает в себя подъемный механизм и манипулятор, способный перемещаться как единое целое (далее ППММ). ППММ может быть любой конструкции, его основная задача - поднять поддон с авто и установить его на место хранения в стеллажах на любом ярусе, где есть свободная ячейка, на первом или другом ряду и по запросу вернуть его оттуда. На фиг.62 показан срез капитального строения многоярусного гаража, у которого высота межэтажных перекрытий достаточна для размещения на этаже второго яруса. ППММ с нижней платформой 82, опорными стойками 83, колесами 84 (фиг.63, место VIII от фиг.62) и устройствами 85 для въезда авто используется совместно с манипулятором для перемещения грузов в составе платформы манипулятора 86, транспортера 87, тележки 50 и поддона 41. Двигатель и трансмиссия не показаны. На фиг.64 - вид в плане на один из этажей фиг.62, на котором ППММ на разных стадиях загрузки авто на место хранения. В нижней части фиг.64 ППММ был расположен так, чтобы въезд авто на него был удобным, в данном случае в середине проезда и вдоль проезда. После въезда авто необходимо подкатить ППММ к секции со свободной ячейкой на втором ярусе.
Устройство для подката ППММ служит для подката механизма к стеллажам и фиксации в необходимом положении. В состав устройства для подката входит лебедка (не показана) и два троса, правый 88 и левый 89, на концах которых имеются кольцевые узлы 90 (см. фиг.65, место IX от фиг.64), которые набрасываются на крюк 91 (см. фиг.66, разрез И-И от фиг.65). С помощью лебедки ППММ подкатывается в положение среднего (по схеме) подъемника. Затем трос 89 набрасывается на соответствующий ему крюк и с помощью лебедки ППММ подкатывается в положение верхнего (по схеме) подъемника, т.е. в положение, когда ППММ плотно зафиксирован с помощью тросов 88 и 89. В этом положении можно начинать работу манипулятора по перемещению тележки с поддоном. На фиг.62 на нижнем этаже показана работа манипулятора с одной тележкой, а на среднем этаже показана работа манипулятора с двумя тележками, когда тележка с поддоном и авто, находящиеся в первом ряду, перемещаются другой тележкой из манипулятора. Это позволяет занять второй ряд стеллажа, и при этом можно выкатить обе тележки для работы с другими поддонами и авто.
В случае если в секции все ячейки первого ряда на обоих стеллажах будут заняты, то возможны два других алгоритма работы: «Переезд на другую секцию» или «Загрузка второго ряда» стеллажей. Переезд ППММ в другую секцию осуществляется без поддонов и авто. Алгоритм очень прост и не описывается. Опишем другой алгоритм.
«Загрузка второго ряда»: подъем тележки 92 подъемным механизмом к ячейке, в которой свободна ячейка 93 второго ряда, но ячейка первого ряда занята авто 94 (см. фиг.67); закат тележки 92 под авто 94 манипулятором (см. фиг.68); подъем другой тележки 95 с авто 96 (см. фиг.69); выкат тележки 95 до сцепления с тележкой 92; подъем рамы и поддона с авто 94 на тележке 92; выкат сцепленных тележек 92 и 95 с авто 94 и 96 манипулятором вглубь секции, тележка 95 с авто 96 окажется в первом ряду, тележка 92 с авто 94 будет во втором ряду (см. фиг.70), спуск рам на обеих тележках 92 и 95; притягивание тележек манипулятором на себя, тележка 95 окажется на манипуляторе, а тележка 92 - в первом ряду (см. фиг.71); спуск тележки 95 до расцепления тележек и закат ее на манипулятор, после чего можно использовать в других алгоритмах тележку 95 (см. фиг.72), а затем и тележку 96.
«Выгрузка из второго ряда» происходит в порядке, обратном алгоритму «Загрузки второго ряда», с некоторой особенностью. Начальное положение на фиг.72: перевоз авто 96 с тележкой 92 на свободную транзитную ячейку 97 (см. фиг.73); перевоз тележки 92 на первый ряд перед авто 94 и затем перевоз другой тележки 95 на этот же ярус; выкат тележки 95 до сцепления с тележкой 92 и завод обеих сцепленных тележек вглубь секции (см. фиг.74); подъем авто на раме и притягивание тележек к манипулятору, тележка 95 окажется на манипуляторе, а тележка 92 с авто 94 - в первом ряду (см. фиг.75), перевоз тележки 95, например, в транзитную ячейку 97 и далее перевоз авто 94 с тележкой 92 на манипулятор (см. фиг 76). Выгрузка второго ряда как таковая завершена, авто 94 из второго ряда может быть перевезено на место разгрузки. Далее для освобождения транзитной ячейки можно авто 96 вернуть на прежнее место и далее увезти тележку 92 для работы с другими авто (см. фиг 77); авто 96 будет на первом ряду (см. фиг.78). Надо отметить, что если стеллаж двухрядный, то в каждой секции стеллажа должна быть одна свободная транзитная ячейка, и если стеллаж трех рядный, потребуется две транзитные ячейки и т.д. На вторых и далее рядах целесообразно хранить авто с длительным сроком хранения, например уезжая в отпуск, или контейнеры с инструментом.
Виды базирования хранилищ (альтернативные варианты)
База на имеющихся капитальных многоярусных гаражах
Возведение в уже построенных капитальных гаражах конструктивных элементов второго яруса из простейших металлических конструкций будет недорогим и достаточно быстрым мероприятием, ППММ для перемещения грузов также прост в изготовлении и эксплуатации. Стоимость его изготовления вряд ли будет выше стоимости одного авто-места в капитальных гаражах. Предлагаемое решение может увеличить в два раза число парковочных мест, а если планировочные решения поэтажных планов позволяют применять многорядные стеллажи, то и больше чем в два раза. Заявленное решение позволит уменьшить стоимость авто-места в таких гаражах практически в два раза.
База на открытых и закрытых металлических стеллажах
Схема может применяться во дворах домов, можно на открытых стеллажах монтировать несколько ярусов стеллажей самой простой конструкции и использовать хотя бы один ППММ для перемещения грузов. Здесь ППММ может быть без двигателя с использованием ручных приводов с противовесами разных конструкций. Стоимость изготовления и обслуживания такого хранилища будет невысокой. Закрытые стеллажи предполагают закрытый контур хранилища: крыша, стены, ворота и пр.
База на передвижных платформах
В местах, не имеющих площадок для строительства стеллажей, можно использовать передвижные гаражи (см. фиг.79). На передвижные платформы устанавливаются стеллажи и благодаря ППММ можно загружать авто в ячейки. Заполненные платформы перевозятся туда, где есть возможность их хранения, и привозятся обратно в назначенный час.
База на новых капитальных многоярусных гаражах
Целесообразно, проектируя новые капитальные многоярусные гаражи, предусматривать дублирование основных и дополнительных компонентов хранилища. Высота межэтажных перекрытий должна обеспечивать размещение стеллажей, по меньшей мере, в два яруса.
Технический результат достигается, так как предлагаемое изобретение позволяет разрабатывать хранилища любой конфигурации с применением простых компонентов, недорогих в изготовлении и эксплуатации. Все компоненты могут быть изготовлены промышленным способом.