Система транспортировки от одной точки до другой - RU2318715C2
Код документа: RU2318715C2
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области систем транспортировки от одной точки до другой и, в частности, к системам транспортировки от одной точки до другой, приспособленным для обеспечения возможности транспортировки груза путем использования контейнеров.
Предпосылки создания изобретения
Желательно иметь средство транспортировки груза между точками путем использования системы канального типа, в которой многочисленные отдельные контейнеры для перевозки грузов могут перемещаться быстро и непосредственно между отдельными исходной точкой и местом назначения. Кроме того, желательно иметь средство для отслеживания перемещения груза в такой системе и для изменения маршрута движения груза, если возникают задержки в части транзитной системы или возникают другие сложности. Кроме того, желательно иметь такую систему, в которой допустимо использование контейнеров различных размеров, и размер можно выбирать так, чтобы он соответствовал ограничениям, обусловленным грузом, и транспортным ограничениям.
В патенте США №4458602, выданном на имя Vandersteel ("Vandersteel"), раскрыта система трубопроводного пневмотранспорта, предназначенная для цельного груза, транспортируемого в контейнерах и удерживаемого внутри контейнеров, имеющих поперечное сечение, по существу аналогичное поперечному сечению трубопровода. Функционирование данной системы базируется на давлении, действующем на захваченный столб воздуха внутри трубопровода для перемещения контейнеров с места на место. Таким образом, система по патенту на имя Vandersteel не приспособлена для параллельного использования в ней множества контейнеров, направленных в разные места назначения, при перемещении их в одно и то же время. Более того, необходимость использования захваченного столба воздуха для транспортировки может ограничить возможности, имеющиеся для обеспечения доступа к трубопроводу, и то, каким образом груз может быть загружен в систему и выгружен из нее, в особенности в промежуточных точках вдоль трубопровода.
Кроме того, использование сжатого воздуха для направления перемещения груза может воспрепятствовать использованию системы для транспортировки двух контейнеров в разных направлениях внутри одного и того же трубопровода в одно и то же время. Более того, необходимость того, чтобы каждый контейнер имел поперечное сечение, по существу аналогичное поперечному сечению трубопровода, не позволяет перемещать один контейнер вперед мимо другого контейнера, который был остановлен в трубопроводе в процессе доставки для загрузки или выгрузки. Кроме того, в патенте на имя Vandersteel не рассматривается средство для отслеживания перемещения груза внутри системы или для изменения маршрута движения груза, находящегося в процессе перемещения.
В патенте США №4170944, выданном на имя Zhukov и др. ("Zhukov"), рассмотрена конструкция, предназначенная для транспортировки груза в контейнерах путем использования сжатого воздуха для перемещения контейнеров. Каждый контейнер имеет, по меньшей мере, один уплотнительный элемент, закрывающий площадь поперечного сечения трубопровода. Таким образом, конструкция по патенту на имя Zhukov и др. имеет по существу такие же ограничения, какие имеет система по патенту на имя Vandersteel.
В патенте США №4165696, выданном на имя Chukhanov и др. ("Chukhanov"), рассмотрен заполненный жидкостью трубопровод, предназначенный для смещения контейнеров, содержащих груз, путем использования замкнутых приводимых транспортеров, расположенных вдоль трубопровода и приспособленных для входа в контакт с контейнерами. Использование приводимых транспортеров вдоль трубопровода может привести к ограничению возможности пользователя эффективно направлять и доставлять многочисленные контейнеры для перевозки грузов в многочисленные места назначения вдоль разных мест в одной и той же зоне трубопровода в одно и то же время. В частности, груз, перемещающийся в том же направлении, может быть приведен в движение с той же скоростью вследствие контакта с тем же транспортером. Таким образом, когда транспортер останавливают для обеспечения возможности загрузки или выгрузки, весь груз на этом транспортере может быть остановлен, что приводит к ненужным задержкам. Более того, необходимость иметь жидкость в трубопроводе может привести к ограничению типа транспортируемого груза. Например, в том случае, когда необходимо транспортировать живых животных, может оказаться желательным использовать систему транспортировки, обеспечивающую возможность доступа наружного воздуха в контейнер.
Таким образом, как было указано выше, существует потребность в разработке системы транспортировки от одной точки до другой, которая обеспечивает возможность эффективной одновременной транспортировки более одного контейнера между разными исходными точками и местами назначения.
Краткое изложение сущности изобретения
Изобретение направлено на двойную трехмерную систему транспортировки от одной точки до другой, в которой контейнеры перемещаются между точками в канале или в системе взаимосвязанных каналов и в которой управление перемещением контейнеров в канале осуществляется по командам, передаваемым от управляющего устройства (controller) контейнеру.
В варианте осуществления изобретения разработана система транспортировки, предназначенная для использования грузоотправителем при транспортировке содержимого из первой точки во вторую точку. Система транспортировки включает в себя канал для транспортировки, контейнер, управляющее устройство и движитель. Движитель в рабочем положении имеет связь с оператором. Управляющее устройство в рабочем положении также имеет связь с оператором и приспособлено для приема заказов от грузоотправителя. В процессе работы грузоотправитель выдает команды управляющему устройству, которое сообщает соответствующие команды оператору, который дополнительно сообщается с движителем, заставляя движитель приводить содержимое в движение так, как задано грузоотправителем.
В другом варианте осуществления изобретения разработан контейнер, имеющий управляющий элемент, включающий в себя устройство распознавания координат, при этом контейнер в рабочем положении соединен с движителем.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные варианты осуществления изобретения, не ограничивая объема защиты изобретения, проиллюстрированы на чертежах, в которых:
фиг.1 представляет собой перспективное изображение варианта осуществления станции общественного пользования по настоящему изобретению, показанной вблизи здания.
Фиг.2А и 2В представляют собой сечения варианта осуществления станции личного пользования по настоящему изобретению, показанной внутри здания.
Фиг.3 представляет собой вид сверху варианта осуществления системы транспортировки по настоящему изобретению, показанной совместно со зданиями и дорогами.
Фиг.4 представляет собой продольное сечение варианта осуществления канала для транспортировки по настоящему изобретению, показанного в виде канала, расположенного вблизи здания.
Фиг.5 представляет собой выполненное по линии А-А на фиг.3 сечение варианта осуществления системы транспортировки по настоящему изобретению, которая показана размещенной под тротуаром и дорогой и вблизи здания.
Фиг.6A-6D представляют собой сечения варианта осуществления системы транспортировки по настоящему изобретению.
Фиг.7А и 7В представляют собой перспективные изображения части варианта осуществления системы транспортировки по настоящему изобретению.
Фиг.8А и 8В представляют собой изображения варианта осуществления контейнера по настоящему изобретению, при этом фиг.8А показывает поперечное сечение и фиг.8В показывает перспективное изображение сзади.
Фиг.9А и 9В представляют собой сечение части варианта осуществления системы транспортировки по настоящему изобретению.
Фиг.10А, 10В и 10С представляют собой изображения частей вариантов осуществления системы транспортировки по настоящему изобретению, при этом особое внимание сосредоточено на варианте осуществления переводящих устройств между направляющими.
Несмотря на то что далее изобретение будет описано в связи с проиллюстрированными вариантами осуществления, следует понимать, что не предусмотрено ограничивать изобретение такими вариантами осуществления. Напротив, предусмотрено, что изобретение охватывает все альтернативы, модификации и эквиваленты, которые могут находиться в рамках идеи и в пределах объема защиты изобретения, которые определены приложенной формулой изобретения.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
Фиг.1 показывает вариант осуществления системы 10 транспортировки по настоящему изобретению, приспособленной для использования при транспортировке груза между станциями в системе без необходимости перегрузки, при этом канал 12 для транспортировки (см. фиг.4) расположен под тротуаром 14. Те, кто отправляют содержимое ("грузоотправители"), могут получить доступ к системе 10 транспортировки, войдя на станцию 16 общественного пользования, которая обеспечивает возможность загрузки контейнеров 18 (см. фиг.6В) в канал 12 для транспортировки. Содержимое может включать в себя обычный груз, отходы, домашний скот или людей.
На фиг.2А показана часть варианта осуществления системы 10 транспортировки по настоящему изобретению, приспособленной для использования при транспортировке груза к станции 22 личного пользования в жилище 20. В том случае, когда жилище 20 расположено над уровнем канала 12 для транспортировки, может быть использован лифт 24 для подъема контейнера и содержимого до уровня станции 22 личного пользования. Предпочтительно система 10 включает в себя множество станций 22 личного пользования, чтобы способствовать непрерывному перемещению груза от источника в место назначения на станции личного пользования запрашивающей стороны, при этом у запрашивающей стороны нет необходимости идти в другое место или на склад (в хранилище), чтобы забрать груз. В используемом здесь смысле термин "станция личного пользования" представляет собой пункт в системе 10, расположенный в доме, на рабочем месте или персональный адрес пользователя станции. Когда система 10 будет полностью реализована, она предпочтительно будет включать в себя обширную сеть, обеспечивающую возможность транспортировки содержимого непосредственно из первого места, которое может представлять собой станцию личного или общественного пользования, в конечное место назначения, которое может представлять собой станцию личного пользования для лица, пользующегося данной услугой. Таким образом, система обеспечивает сообщение от одной точки (пункта) до другой. Это представляет собой усовершенствование по сравнению с транспортировкой просто до склада или станции, куда пользователь должен добраться, чтобы забрать доставленное туда содержимое, или откуда он должен организовать доставку содержимого до конечного места назначения.
На фиг.2В показано боковое сечение варианта осуществления системы 10 транспортировки по настоящему изобретению. Канал 12 для транспортировки подходит к цокольному этажу 40 здания 42, такого как жилое здание. Контейнеры 18 могут приниматься на станциях 22 личного пользования внутри здания 42. Контейнеру 18 сообщают движение в направлении вверх в вертикальном канале, как показано. В альтернативном варианте может быть предусмотрен лифт для облегчения перемещения контейнеров 18 вверх. Как легко можно оценить, каналы 12 для транспортировки, каналы-ответвления 28 и их участки могут быть расположены над или под землей и могут иметь продольные оси, которые являются по существу горизонтальными, вертикальными или наклонными по отношению к земле.
На фиг.3 показан вариант осуществления системы 10 транспортировки, имеющей ряд взаимосвязанных каналов 12 для транспортировки и каналов-ответвлений 28 (совместно называемых "каналами"). Каналы 12 для транспортировки соединены друг с другом и/или с каналами-ответвлениями 28 в местах 26 соединений, которые приспособлены для того, чтобы обеспечить возможность перемещения контейнеров 18 между каналами в зависимости от информации о маршруте движения для конкретного контейнера 18. В тех местах, где каналы 12 для транспортировки входят в плотно населенные зоны или другие зоны, где требуется наличие множества расположенных близко друг от друга станций, предусмотрены каналы-ответвления 28 для облегчения эффективной и удобной транспортировки и доставки контейнеров 18 в места их назначения. Каналы могут иметь различные формы, поперечные сечения и площади поперечных сечений, и каналы с разными формами, поперечными сечениями и площадями поперечных сечений соединены друг с другом в рабочем состоянии за счет использования множества соответствующих направляющих 44 и соответствующих контейнеров 18. Предпочтительно контейнеры 18 являются модульными. Каналы могут иметь более широкие зоны в местах соединения их друг с другом, чтобы облегчить прием и включение поступающих контейнеров в существующий поток движущихся контейнеров.
Предпочтительно каналы для транспортировки разделены на участки, где можно осуществлять мониторинг движения. Один или более каналов для транспортировки, расположенных близко друг от друга, представляют собой "зону". В варианте осуществления изобретения система 10 дополнительно включает в себя места перевалки, приспособленные для облегчения перемещения контейнера 18 с одного ряда направляющих 44 на другой внутри канала или - в соответствующих случаях - снятия их с направляющих 44 (как в том случае, когда будет достигнуто место назначения).
Один вариант осуществления системы 10 представляет собой двойную трехмерную систему, поскольку контейнеры 18 предпочтительно могут перемещаться в трех координатных направлениях в каналах относительно поверхности земли, а также могут перемещаться в трех координатных направлениях внутри определенного канала. В одном варианте осуществления система представляет собой двойную трехмерную систему транспортировки модульных контейнеров от одной точки до другой в соединенных друг с другом каналах.
Контейнеры 18 предпочтительно перемещаются в каналах в горизонтальном и вертикальном направлениях относительно поверхности земли. Каналы также могут проходить по существу горизонтально в различных плоскостях, при этом один или более каналов в каждой плоскости соединены с одним или более каналами, проходящими в до некоторой степени вертикальном направлении относительно поверхности земли, так, что каналы в каждой горизонтальной плоскости сообщаются через посредство вертикального канала. Таким образом, контейнеры 18 могут перемещаться в каналах, проходящих в горизонтальном направлении под землей, на поверхности или над уровнем земли. Контейнеры 18 могут перемещаться между каналами в различных горизонтальных плоскостях, проходя через вертикальные или частично вертикальные соединительные каналы.
Контейнеры 18 могут перемещаться в трех координатных направлениях внутри определенного канала за счет перемещения вдоль продольной оси L, перемещения от одной стороны к другой поперек канала или вверх и вниз в канале путем смены направляющих.
Станции 22 личного пользования и станции 16 общественного пользования (вместе называемые "станциями") могут быть выполнены в соответствии с требованиями заказчика, чтобы облегчить транспортировку грузов конкретных пользователей. Например, станция может включать в себя загрузчик, который способствует эффективной транспортировке контейнеров 18 путем определения соответствующего порядка загрузки и выбора направляющих 44 с учетом информации об упаковке и месте назначения. Загрузчик предпочтительно связан с управляющим устройством и получает информацию о движении контейнеров 18 от управляющего устройства. Станции могут быть дополнительно приспособлены для облегчения сообщения грузоотправителя с управляющим устройством, например, чтобы заказать пустой контейнер 18 для отгрузки груза со станции.
На фиг.4 изображен вариант осуществления системы 10 транспортировки по настоящему изобретению, в которой канал 12 для транспортировки расположен в туннелях 30 под тротуаром 14 и канал 12 для транспортировки удерживается на некотором расстоянии от нижней поверхности 32 туннеля 30 посредством распорок 34. Канал 12 для транспортировки имеет продольную ось L.
На фиг.5 показано поперечное сечение, выполненное по линии D-D на фиг.3. Каналы-ответвления 28 расположены в туннелях 30, расположенных под тротуаром 14, в то время как каналы 12 для транспортировки расположены в туннелях 30 под дорогой 36. Каналы-ответвления 28 и каналы 12 для транспортировки удерживаются на некотором расстоянии от нижней поверхности 32 туннелей 30 посредством распорок 34. Возможность доступа к каналам-ответвлениям 28 обеспечивается через съемные платформы 38, расположенные на расстоянии друг от друга над ними. Верхняя поверхность платформы 38 предпочтительно расположена по существу вровень с верхней поверхностью тротуара 14 и параллельно ей для того, чтобы способствовать нормальному пешеходному движению по тротуару 14. Каналы-ответвления 28 связаны со станциями 22 личного пользования, расположенными в цокольном этаже 40 зданий 42. Подземное пространство 33 (лучше всего видно на фиг.6В) внутри туннеля 30 под каналом может быть использовано для прокладки кабелей связи или другого материала, используемого при управлении системой. В качестве альтернативного варианта или в дополнение, это подземное пространство 33 может быть использовано для прокладки других соответствующих материалов для других целей, таких как линии дистанционной связи или соответствующие подземные коммуникации, или магистрали, или трубопроводы.
В одном варианте осуществления изобретения оператор 52 приспособлен для приема команд от, по меньшей мере, одного управляющего устройства для того, чтобы способствовать перемещению контейнера 18, по меньшей мере, в пределах двух зон системы, в которых перемещение контейнера 18 между зонами осуществляется посредством других средств, отличных от системы 10 транспортировки, или средств, предусмотренных в дополнение к системе 10 транспортировки. Например, авиапассажир может поместить свой багаж в контейнер 18 и отправить его через систему 10 со станции 22 личного пользования или со станции 16 общественного пользования, расположенной рядом с его домом. Багаж будет перемещен в контейнере 18 в аэропорт, где контейнер 18, содержащий багаж, будет направлен на воздушное судно и погружен на него для дальнейшей транспортировки по воздуху. При приземлении контейнер 18, содержащий багаж, поступит в другую зону системы 10 транспортировки и будет перемещен к гостинице, где остановился пассажир, или к воздушному судну, на которое пересаживается пассажир, то есть туда, куда необходимо. В том случае, если багаж должен быть досмотрен таможенным контролером, контейнер 18 может быть затребован таможенным контролером для осмотра путем передачи команд управляющему устройству и вызова пассажира в зону досмотра. Это перемещение через "прерывающиеся" зоны системы 10 предпочтительно выполняется путем адаптации оператора 52 таким образом, чтобы он запоминал информацию, включая промежуточные места назначения (например, аэропорт отправления) и конечное место назначения (например, отель). Оператор 52 предпочтительно имеет связь с управляющим устройством в каждой зоне, чтобы способствовать перемещению из одной точки до другой.
Несмотря на то что описанный выше пример предусматривает перегрузку, в которой как правило и предпочтительно отсутствует необходимость при использовании системы 10, данный пример иллюстрирует легкость, с которой система 10 может быть интегрирована в существующие транспортные сети для обеспечения более высокой эффективности работы внутри этих сетей и между ними.
В некотором варианте осуществления изобретения система 10 приспособлена для обеспечения возможности складирования содержимого в контейнерах 18. В данном варианте осуществления содержимое размещают в одном или более контейнерах 18, которые затем перемещаются через систему 10 в зону хранения. Контейнер 18 выходит из зоны хранения и перемещается в место назначения в ответ на сигнал от управляющего устройства, которое может быть запрограммировано соответствующим образом в момент складирования или в другой момент времени и может обеспечить отгрузку в заданный момент времени или в ответ на дополнительную команду, такую как прием заказа на груз от клиента. В альтернативном варианте управляющий элемент может быть запрограммирован таким образом, чтобы обеспечить удерживание контейнера на складе в течение заданного периода времени, после которого управляющий элемент заставляет контейнер возобновить транзит.
На фиг.6А и 6В изображены поперечные сечения вариантов осуществления системы 10 транспортировки по настоящему изобретению. Канал 12 для транспортировки имеет направляющие 44, проходящие по существу параллельно продольной оси L (показанной на фиг.4). Канал 12 для транспортировки расположен в туннеле 30, и возможность доступа к нему обеспечивается с помощью зоны 46 доступа, проходящей по существу параллельно каналу 12 для транспортировки и связанной с наружным пространством посредством одной или более съемных платформ 38. Следует отметить, что в варианте осуществления по фиг.6А используется система с 12 направляющими, в то время как в варианте осуществления по фиг.6В используется система с несколькими направляющими.
На фиг.6В изображено поперечное сечение варианта осуществления системы 10 транспортировки по настоящему изобретению, при этом на указанных фигурах показаны несколько контейнеров 18, перемещающихся в канале 12 для транспортировки. Каждый контейнер 18 предпочтительно входит в контакт, по меньшей мере, с двумя направляющими 44, чтобы зафиксировать контейнер в его заданном положении на направляющей и способствовать сообщению контейнеру 18 движения вперед. Из фиг.6B видно, что несколько контейнеров могут перемещаться внутри одного канала 12 в одно и то же время и, при необходимости, в разных направлениях. В частности, каждый контейнер 18 расположен внутри канала 12 так, чтобы избежать столкновения с другими контейнерами 18 внутри канала 12. Доступ к каналу 12 обеспечивается посредством зоны 46 доступа, проходящей по существу параллельно каналу 12 для транспортировки и приспособленной для обеспечения возможности периодического доступа к каналу 12 в случае необходимости.
На фиг.6С и 6D изображен вариант осуществления канала 12 по фиг.6В с контейнерами 18 разных размеров, перемещающимися в данном канале. Видно, что на фиг.6С изображены два небольших контейнера и один большой контейнер, перемещающиеся в направлении от смотрящего на чертеж, и один небольшой контейнер 18, расположенный в нижнем правом углу и перемещающийся в направлении смотрящего. На фиг.6D изображен один контейнер 18, занимающий весь канал и перемещающийся в направлении от смотрящего на чертеж.
На фиг.7А и 7В изображен вариант осуществления системы 10 транспортировки по настоящему изобретению, при этом на указанных фигурах показаны каналы 12 для транспортировки, имеющие направляющие 44, с которыми входят в контакт контейнеры 18 разных размеров и ориентации для транспортировки между первой точкой и второй точкой (непоказанными). Контейнеры 18 перемещаются вдоль продольной оси L канала 12 для транспортировки. В случае необходимости контейнеры 18 могут быть установлены или переставлены так, что они будут сцеплены с другими направляющими 44, в результате чего обеспечивается возможность перемещения одного контейнера мимо другого в любом из двух направлений внутри канала 12 для транспортировки.
Предпочтительно канал 12 для транспортировки имеет по существу квадратное или прямоугольное поперечное сечение, ограниченное четырьмя стенками 48. Однако следует оценить то, что в некоторых случаях можно использовать одну стенку или две стенки. В используемом здесь смысле термин "стенка" означает по существу горизонтальную поверхность, такую как крыша или пол. Направляющие 44 предпочтительно расположены с промежутками у каждой из четырех стенок 48, в результате чего образуется удлиненная труба, имеющая подобную клетке конструкцию, если смотреть в направлении поперек ее продольной оси L. Контейнеры 18 входят в контакт, по меньшей мере, с одной поверхностью, которая предпочтительно представляет собой направляющую. Более предпочтительно, если контейнеры 18 приспособлены для сцепления, по меньшей мере, с двумя направляющими 44, которые могут быть расположены рядом с одной и той же стенкой или разными стенками 48, при этом контейнеры 18 соединяются с направляющими с возможностью разъединения.
На фиг.8А-8В изображен вариант осуществления контейнера 18 по настоящему изобретению. Фиг.8А представляет собой поперечное сечение, а фиг.8В представляет собой перспективное изображение сзади. Контейнер 18 имеет оператор 52. Также предусмотрен движитель, связанный в рабочем положении с оператором 52. Движитель приспособлен для перемещения контейнера 18 в канале 12 для транспортировки в соответствии с командами, получаемыми движителем от оператора 52. Движитель предпочтительно представляет собой реверсивный двигатель 54 постоянного тока, соединенный в рабочем положении с одним или более ведомыми колесами 56 и получающий питание от токонесущего кабеля или соответствующей аккумуляторной батареи, соединенной в рабочем положении с движителем. Ведомое колесо 56 предпочтительно входит во фрикционный контакт с поверхностью направляющей 44, так что при приведении в действие двигателя 54 колесо 56 поворачивается, заставляя контейнер 18 перемещаться вдоль канала 12 для транспортировки. Дополнительно могут быть использованы колеса 60, не приводимые в движение и приспособленные для того, чтобы способствовать перемещению контейнера 18. Контейнер 18 предпочтительно имеет средства фиксации, приспособленные для того, чтобы входить в контакт с направляющими 44 внутри канала 12 для транспортировки с возможностью отсоединения так, чтобы обеспечить возможность плавного перемещения контейнера 18 по направляющим 44 без неожиданного выхода из контакта с ними. Может быть использовано любое пригодное средство фиксации, включая паз 58.
Может быть использован любой пригодный движитель, включая отдельный движитель, встроенный в каждый контейнер, один движитель, приводящий в движение более одного контейнера (такой как движитель типа буксирующего локомотива), или движитель, включающий в себя подвижную направляющую или соединительное звено, которое входит в контакт с контейнером и тянет или толкает его. В том случае, когда используется один движитель, единственный оператор, реально связанный с движителем, обеспечивает регулирование движения контейнеров. Способ приведения в движения с помощью движителя может представлять собой любой пригодный способ, включая приведение в движение с помощью обычного двигателя, приводящего в движение одно или более колес, приведение в движение с помощью направляющих или зубчатых колес, сжатого газа или текучей среды, или электромагнитной силы.
Оператор 52 связан в рабочем положении с управляющим устройством и получает команды, передаваемые управляющим устройством. Оператор 52 имеет приемник команд, предназначенный для приема команд от управляющего устройства, устройство для обработки команд, предназначенное для обработки команд, и устройство для регулировки движителя, предназначенное для регулирования скорости и направления перемещения контейнера. Предпочтительно оператор также включает в себя устройство распознавания координат, предназначенное для передачи информации, относящейся к текущему положению контейнера, скорости и направлению перемещения и состоянию контейнера, управляющему устройству. В одном варианте осуществления устройство распознавания координат также может быть приспособлено для передачи распоряжений грузоотправителя управляющему устройству, которое затем обрабатывает эти заказы и выдает соответствующие команды данному или другому управляющему устройству для выполнения заказов грузоотправителя. Система 10 транспортировки имеет, по меньшей мере, одно управляющее устройство, которое принимает заказы, передаваемые грузоотправителями на станциях 16 общественного пользования и на станциях 22 личного пользования. Предпочтительно система разделена на зоны, каждая из которых содержит один или более участков. Каждая зона предпочтительно имеет местное управляющее устройство, каждое из которых связано с одним центральным управляющим устройством. Несмотря на то что в описанных вариантах осуществления используется единственное управляющее устройство, очевидно, что также возможно множество вариантов, в которых несколько или множество управляющих устройств взаимодействуют друг с другом. Управляющее устройство обрабатывает команды, получаемые от каждого грузоотправителя и относящиеся к каждому конкретному контейнеру, и передает оператору 52 на каждом контейнере 18 команды, относящиеся к маршруту и скорости движения, которые должны быть выполнены, чтобы контейнер достиг места его назначения. Управляющее устройство также получает и обрабатывает информацию, полученную от устройства для передачи данных о координатах, предусмотренного на каждом контейнере 18, и выдает контейнерам модифицированные или скорректированные в соответствии с текущим состоянием команды, какие требуются для того, чтобы уменьшить задержки и способствовать эффективной и надежной доставке.
В варианте осуществления настоящего изобретения контейнеры 18 являются по существу модульными, чтобы способствовать эффективной транспортировке грузов. Предпочтительно в наличии имеются контейнеры 18 разных размеров для обеспечения возможности размещения содержимого разных размеров и для оптимизации использования пространства в канале и вдоль направляющих. В используемом здесь смысле термин "модульный" означает конструкцию контейнера, которая способствует соответствующему агрегированию контейнеров для обеспечения эффективного использования пространства в канале.
Контейнеры 18 предпочтительно содержат средства фиксации, сопрягаемые с направляющими 44 в пределах тех зон системы 10, в которых они используются.
Предпочтительно каждый контейнер 18 приспособлен для перемещения вдоль одной или более направляющих 44 за счет соединения средств фиксации, предусмотренных на контейнере 18, с этими направляющими и за счет соединения движителя с направляющей 44 или каналом 12, расположенным рядом с направляющими 44, с которыми соединены средства фиксации. Несмотря на то что предпочтительно использование двух направляющих, очевидно, что любое допустимое количество направляющих может быть использовано с приспособленным соответствующим образом контейнером. Например, может быть использована одна направляющая, при этом средства фиксации приспособлены для соединения с одной направляющей и для обеспечения возможности плавного перемещения контейнера 18 вдоль этой направляющей при приведении его в движение.
Предпочтительно контейнеры приспособлены для сцепления их вместе с тем, чтобы способствовать массовой транспортировке контейнеров и обеспечить такую транспортировку в максимальной степени. В результате этого может быть повышена эффективность использования пространства канала и обеспечена возможность использования движителей большой мощности для быстрого перемещения групп или соединенных в ряды контейнеров на дальние расстояния, после чего отдельные контейнеры могут предпочтительно быть перемещены по отдельности к их отдельным местам назначения.
На фиг.8А показано поперечное сечение контейнера 18, имеющего ведомое колесо 56, приспособленное для входа в контакт с внутренней поверхностью направляющей 44. Контейнер 18 предпочтительно имеет зону 62 для груза, которая отделена от зоны 64 для движителя. Также может быть предусмотрена вторая зона 63 для груза.
На фиг.8В показано перспективное изображение варианта осуществления контейнера 18 по настоящему изобретению, если смотреть на указанный контейнер сзади. Контейнер имеет ведомое колесо 56, множество колес 60, не приводимых в движение, и средства фиксации в виде пазов 58, каждый из которых приспособлен для соединения с направляющей 44, в результате чего обеспечивается возможность плавного перемещения контейнера 18 вдоль направляющей 44. Контейнер 18 предпочтительно имеет дверцу 66 для груза, приспособленную для открытия с целью обеспечения возможности доступа к зонам 62 для груза.
Несмотря на то что полностью закрытый контейнер изображен и является предпочтительным, рационально то, что при некоторых обстоятельствах могут быть использованы другие варианты осуществления контейнеров, включая контейнеры платформенного типа "с плоским основанием" и контейнеры без верха, предназначенные для использования вместе с соответствующими средствами фиксации.
Рационально то, что контейнеры 18 могут иметь несколько средств фиксации и ведомые колеса, приспособленные для того, чтобы попеременно входить в контакт с направляющими, проходящими под углом друг к другу, например, при перемещении из горизонтального канала в вертикальный канал.
В некоторых случаях желательно предусмотреть устройство 68 для присоединения на передней или задней стороне контейнера 18, предназначенное для того, чтобы способствовать перемещению контейнера 18 поодиночке или в составе ряда соединенных контейнеров по ровным поверхностям, по наклонным поверхностям или в вертикальных каналах.
В варианте осуществления изобретения контейнер 18 имеет замок и устройство управления замком. Устройство управления замком получает команды от оператора 52. Когда управляющее устройство получит сигнал от устройства для передачи данных о координатах, указывающий на то, что контейнер находится в месте его назначения, и что все необходимые операции и проверки безопасности, заданные по требованию грузоотправителя и грузополучателя, завершены, управляющее устройство направляет сигнал оператору, выдавая команду оператору направить сигнал устройству управления замком открыть замок. При получении данного сигнала устройство управления замком обеспечивает приведение в действие запорного механизма для отпирания замка контейнера.
На фиг.9А и 9В изображено поперечное сечение варианта осуществления системы 10 транспортировки по настоящему изобретению. На фиг.9А показан вариант осуществления по фиг.6В, и на фиг.9В зона "D", изображенная на фиг.9А, увеличена и показана более подробно.
На фиг.9В подробно показан контейнер 18, входящий в контакт с направляющими 44, прикрепленными к стенке 48, при этом показаны ведомое колесо 56 и колесо 60, не приводимое в движение, которые входят в контакт с направляющими 44. Рационально то, что направляющие 44 могут быть выполнены с любой пригодной формой. Предпочтительно направляющие на верхней и нижней стенках 48 выполнены по существу "I"-образными, в то время как направляющим на боковых стенках придана такая конфигурация, что они включают в себя две по существу противолежащие "J"-образные направляющие (или "J"-образную направляющую, спаренную со "сплющенной" "Z"-образной направляющей, как показано на фиг.9B). Направляющие 44 приспособлены для соединения с соответствующими пазами 58 на контейнере 18. Также может быть предусмотрена одна или более по существу "L"-образных направляющих для создания дополнительной опорной поверхности, с которой может входить в контакт средство фиксации, такое как паз 58, и/или ведомое колесо 56, или колесо 60, не приводимое в движение.
Рационально то, что многие направляющие будут эффективными и пригодными. Например, направляющие могут быть приспособлены для контактирования с контейнером и для направления контейнера с помощью различных средств, включая физический контакт и другие механизмы, такие как магнитное притяжение/отталкивание. В используемом здесь смысле термин "направляющая (track)" относится к любому пригодному механизму или средству для задания траектории перемещения контейнера в канале. Например, направляющая может быть реализована в виде траектории, задаваемой электромагнитными силами без осязаемых физических ограничителей.
Рационально то, что для соединения с соответствующими направляющими могут быть использованы средства фиксации различных видов, включая пазы, крюкообразные элементы, выступы, приспособленные для входа в соответствующие выемки в направляющей 44, и магнитные средства фиксации. В некоторых случаях может быть желательным разместить колеса, не приводимые в движение, на более чем одной поверхности контейнера, чтобы облегчить транспортировку контейнера внутри канала 12.
На фиг.10А показан вариант осуществления части системы 10 по настоящему изобретению, в которой контейнеры 18 могут переходить с одних направляющих 44 на другие. В показанном варианте осуществления контейнер 18 может быть перемещен на соседнюю направляющую 44 путем ввода его в контакт с одним или более переводящих устройств 70, которые направляют контейнер 18 к соседней направляющей 44. Легко можно понять, что в дополнение к варианту осуществления, рассмотренному подробно, может быть использовано и предусмотрено множество соответствующих механизмов для перевода с одних направляющих на другие. Например, предусмотрена возможность использования магнитных механизмов перевода с одних направляющих на другие, а также механизмов типа захватывающей руки, оперативно соединяемых с контейнером. Кроме того, в тех случаях, когда направляющая задана электромагнитными силами, электромагнитные силы также могут быть использованы для управления перемещением контейнера в более чем одном направлении внутри канала. Такое перемещение может быть вертикальным, горизонтальным или представлять собой комбинацию указанных перемещений с одновременным перемещением в продольном направлении в тех случаях, когда это необходимо или желательно.
Как показано на фиг.10В, контейнер 18 (непоказанный), движущийся в исходном направлении М перемещения, переводится с одних направляющих на другие за счет входа в контакт с одним или более переводящих устройств 70 и в конце концов продолжает свое движение в конечном направлении N перемещения. Траектория, по которой следует контейнер 18, показана ломаной линией.
Один вариант осуществления пары переводящих устройств 70 по настоящему изобретению показан на фиг.10С, где изображена пара переводящих устройств 70, приспособленных для перевода контейнера 18, движущегося в направлении "U", с одних направляющих 44 на другие, с которыми контейнер входит в контакт. В том случае, если желательна смена направляющих, переводящее устройство 70 перемещается в положение "S", показанное на фиг.10С. Переводящее устройство 70 имеет вставку 72, которая по существу входит в зазор 74, образованный в направляющей 44, когда переводящее устройство перемещается в положение "S", и которая приспособлена для направления контейнера 18 (непоказанного) на соседнюю направляющую 44. В показанном варианте осуществления часть 78 направляющей 44 отсоединена от остальной части направляющей 44 и прикреплена к ползуну 76, который приспособлен для смещения части 78 в положение, при котором она по существу выровнена относительно остальной части направляющей 44, и из данного положения. Переводящее устройство 70 также прикреплено к ползуну 76, так что при выводе части 78 из положения, при котором она выровнена, зона 80, расположенная выше по ходу перемещения и включающая в себя вставку 72, переводится в положение, при котором она будет по существу выровнена относительно направляющей 44, что позволяет переводящему устройству 70 направлять контейнер 18 (непоказанный). Зона 82 переводящего устройства 70, расположенная ниже по ходу перемещения, приспособлена для направления контейнера к новой направляющей 44. Несмотря на то что зоны переводящего устройства описаны как расположенные "выше по ходу перемещения" и "ниже по ходу перемещения", эти описания приведены только для обеспечения простоты описания, и легко можно понять, что контейнеры 18 могут перемещаться между направляющими 44 и переводиться с одних направляющих 44 на другие при перемещении их в любом из двух направлений по переводящим устройствам 70. Например, когда переводящее устройство 70 находится в положении "S", контейнер, движущийся в направлении "В", контактирует с расположенной ниже по ходу перемещения зоной 82 и направляется на переводящее устройство 70, где он продолжает свое движение к расположенной выше по ходу перемещения зоне 80 и переводится на другую направляющую 44 для продолжения его движения.
В показанном варианте осуществления два ползуна 76 соединены на одном конце, чтобы способствовать скоординированному перемещению обоих ползунов 76, частей 78 и переводящих устройств 70. Предпочтительно переводящие устройства 70 расположены с равномерными промежутками вдоль направляющих. Еще более предпочтительно, если расстояние между переводящими устройствами не превышает средней длины контейнера, в результате чего облегчается быстрая смена направляющих в случае необходимости.
Как можно легко понять, многочисленные конфигурации переводящих устройств возможны и допустимы для использования вместе с контейнерами 18, имеющими соответствующие средства фиксации. В частности, предпочтительно использовать переводящее устройство 70, которое будет легко входить в контакт с контейнером 18 и обеспечивать его перевод на соседнюю направляющую 44 или направляющую в канале, соединенном с данным каналом, без заедания или существенного замедления движения контейнера.
Таким образом, можно "перегруппировать" контейнеры 18 внутри канала, чтобы облегчить перемещение одного контейнера мимо другого.
Управляющее устройство определяет маршрут и скорость движения контейнеров 18 в каналах 12 для транспортировки и каналах-ответвлениях 28. Чтобы определить маршрут и скорость движения каждого контейнера в системе 10 транспортировки, управляющее устройство предпочтительно приспособлено для реализации способа выбора и пересмотра маршрута и положения, включающего в себя следующие операции:
(а) идентификацию начальной точки и точки назначения и определение, по меньшей мере, одного маршрута между этими точками;
(b) определение количества участков вдоль определенного маршрута;
(с) определение движения внутри каждого участка перед входом в данный участок;
(d) определение скорости перемещения других контейнеров, движущихся в пределах некоторого участка, перед входом в данный участок и во время нахождения на данном участке;
(е) определение размера контейнера и количества пазов, необходимых для его перемещения;
(f) выдачу команд на позиционирование контейнера в канале, чтобы избежать нежелательного контакта с другим контейнером;
(g) выдачу управляющему элементу команд, относящихся к направлению и скорости движения контейнера внутри канала и к перемещению контейнера через участки и к присоединению контейнера к потоку других движущихся контейнеров на различных участках.
Предпочтительно система 10 дополнительно включает в себя датчики, приспособленные для выдачи управляющему устройству информации, относящейся к массе контейнера, условиям в канале и другой соответствующей информации, такой как данные о температуре и атмосферных условиях и т.д. Управляющее устройство предпочтительно учитывает эту дополнительную информацию при определении наиболее подходящего маршрута для транспортировки контейнера. Предпочтительно управляющее устройство также приспособлено для расчета кратчайшего пути между исходной точкой и точкой назначения, а также наиболее короткого пути в данный момент времени с учетом условий движения и для выбора наилучшей траектории. В одном варианте осуществления управляющее устройство также присваивает приоритеты контейнерам на основе запрошенных условий обслуживания и стоимости, оплаченной отправителем (например, доставка в тот же день, доставка до начала следующего рабочего дня и т.д.).
Таким образом, очевидно, что была разработана система транспортировки от одной точки до другой, обеспечивающая возможность эффективной одновременной транспортировки более одного контейнера между различными исходными точками и точками назначения.
Реферат
Изобретение относится к области транспорта, а именно к системам транспортировки от одной точки до другой. Система транспортировки предназначена для транспортировки грузов во множестве контейнеров от первого точно определенного адреса до второго точно определенного адреса. Система содержит канал для транспортировки, содержащий множество расположенных с промежутками направляющих, приспособленных для входа в контакт с множеством упомянутых контейнеров, переводящие устройства для перевода упомянутого контейнера между упомянутыми направляющими. Каждый контейнер имеет средство привода и оператор, который сообщается со средством привода, заставляя средство привода приводить упомянутый контейнер в движение. Оператор связан в рабочем положении с управляющим устройством. Управляющее устройство приспособлено для идентификации первого точно определенного адреса и второго точно определенного адреса, выдачи команд на позиционирование контейнера в канале, чтобы избежать нежелательного контакта с другим контейнером. Упомянутый оператор включает в себя устройство распознавания координат, предназначенное для передачи информации, относящейся к текущему положению контейнера, скорости и направлению перемещения контейнера, управляющему устройству. Изобретение обеспечивает одновременную эффективную транспортировку более одного контейнера между различными исходными точками и точками назначения. 9 з.п. ф-лы, 19 ил.
