DE10046054A1 - Schiebebodenantrieb zum Be- und Entladen von Ladungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schiebeboden zum Be- und Entladen von Ladungen, insbesondere auf der Ladefläche eines Sattelaufliegers, in Längsrichtung des Aufliegers, umfassend mehrere stationär an einem Querträger (2) angeordnete Antriebszylinder (3) mit jeweils relativ dazu beweglichen Kolbenstangen (4), die in Längsrichtung aus- und einfahrbar sind, und mehrere mit den Kolbenstangen (4) verbundene Querbalken (5), auf denen jeweils ein Satz von Bodenelementen angebracht ist. Bei einer solchen Anordnung ist das auf die Kolbenstangen der Hydraulikzylinder wirkende Biegemoment relativ groß. Dadurch, dass die Antriebszylinder (4) oberhalb auf dem Querträger (2) angebracht und Befestigungsmittel (6) vorgesehen sind, mit denen die Querbalken (5) in möglichst geringem vertikalen Abstand zur Kolbenstange (4) angeordnet werden können, und die Kolbenstangen (4) freitragend sind, so dass kein zusätzlicher Querträger zur Unterstützung der Kolbenstangen (4) erforderlich ist, kann das auf die Kolbenstangen wirkende Biegemoment wesentlich reduziert werden (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft den Antrieb für einen Schiebeboden zum Be- und Entladen von Ladungen, insbesondere auf der Ladefläche eines Sattelaufliegers, LKW- Aufbaus, Anhängers oder einer Wechselpritsche und ein entsprechendes Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 18.

Schiebeböden werden in LKWs bereits seit langem zum Laden bzw. Entladen von Waren eingesetzt. Herkömmliche Schiebe- oder Förderböden umfassen mehrere Sätze von Bodenlatten, die mittels einer Antriebseinrichtung unabhängig voneinander in Längsrichtung der Bodenlatten bewegbar sind. Die Förderwirkung des Bodens beruht dabei auf dem Prinzip, daß eine Ladung von den Bodenelementen mitgenommen wird, wenn mehr als die Hälfte der Bodenelemente gleichzeitig in eine Richtung bewegt werden. Umgekehrt bleibt die Ladung stehen, wenn weniger als die Hälfte der Bodenelemente bewegt werden, weil die durch die stillstehenden Bodenelemente auf sie ausgeübten Reibungskräfte größer sind als die Reibungskräfte, die durch die wenigen bewegten Bodenelemente auf sie ausgeübt werden.

Ein gattungsgemäßer Schiebeboden ist in der EP 0 721 901 B1 beschrieben, bei dem mehrere Sätze von Bodenelementen auf mehreren quer verlaufenden Querbalken befestigt sind, die wiederum von hydraulischen Antriebszylindern angetrieben werden. Die Zylinder sind fest an einem Träger angebracht, der sich quer zur Längsrichtung im Rahmen eines LKW-Aufliegers erstreckt. Durch Bewegen der Kolbenstangen werden die entsprechenden Bodenelementensätze in Längsrichtung hin- und herbewegt. Dabei erfahren die Kolbenstangen ein Biegemoment in vertikaler Richtung - bei Lasten, die bezüglich der Kraftachse unsymmetrisch verteilt sind, auch in horizontaler Richtung - das um so größer ist, je höher die Last und je größer der Abstand zwischen der Oberfläche des Schiebebodens und der jeweiligen Kolbenstange ist. Zur Verringerung dieses Biegemoments wird vorgeschlagen, die Zylinder in Ausnehmungen an der Unterseite des Querträgers anzuordnen, um damit den Abstand zwischen der Oberfläche des Schiebebodens und den Kolbenstangen zu verringern. Zu diesem Zweck ist zum einen erforderlich, die Unterseite des Querträgers mit entsprechenden Ausnehmungen zu versehen und zum anderen sind Zylinderbefestigungsplatten unter entsprechendem Aufwand an den Stirnseiten des Querträgers anzubringen.

Aus der EP 0 138 971 B1 ist ein Schiebeboden bekannt, der ebenfalls nach dem vorstehend erläuterten Prinzip arbeitet. Bei diesem Schiebeboden sind jedoch die Kolbenstangen feststehend zwischen zwei Rahmenelementen angeordnet, während sich die Zylinderkörper in Längsrichtung der Bodenelemente hin- und herbewegen. Bei dieser Bauform wirkt auf die Kolbenstangen nur ein sehr geringes Biegemoment, da die Querbalken unmittelbar auf den Zylinderkörpern befestigt sind. Wegen ihrer besonderen Funktion, entlang einer feststehenden Kolbenachse entlang gleiten zu können, sind die Zylinderkörper jedoch wesentlich komplizierter aufgebaut als herkömmliche Standard-Hydraulikzylinder.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schiebeboden mit einer Antriebseinrichtung unter Verwendung herkömmlicher Hydraulikzylinder zu schaffen, bei der das auf die Kolbenstangen wirkende Biegemoment möglichst gering ist. Des weiteren ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum zeitlich optimierten Betreiben eines Schiebebodens zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 18 gelöst. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Schiebeboden des obigen Typs dadurch erreicht, daß die Antriebszylinder oberhalb eines Querträgers angeordnet und Befestigungsmittel vorgesehen sind, mit denen die Querbalken in möglichst geringem Abstand zu den Kolbenstangen angebracht werden können.

Die Querbalken sind vorzugsweise am freien Ende der Kolbenstangen angebracht und liegen seitlich auf Längsträgern (eines LKW-Rahmens) auf und werden von diesen seitlich gestützt.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform, bei der die Antriebszylinder oberhalb auf einem Querträger angeordnet sind, ist der Querträger an geeigneter Stelle zwischen den Längsträgern positioniert, so daß die Antriebsquerbalken seitlich auf den Längsträgern aufliegen. Der Querträger ist insbesondere unterhalb der Oberkante der Längsträger zwischen diesen festgeschweißt.

Der Abstand zwischen der Oberseite der Kolbenstange und der Unterseite der Querbalken ist möglichst klein, vorzugsweise kleiner als 20 mm und insbesondere kleiner als 10 mm. Befestigungsmittel mit einer Ausnehmung, die von unten auf die Kolbenstange aufgesetzt und festgeklemmt werden (z. B. Befestigungsklemmen), ermöglichen eine einfache und sichere Verbindung.

Alle schellenartigen Verbindungsmittel, die den Außenumfang der Kolbenstange wenigstens teilweise umgreifen und die vorzugsweise einstückig mit den Querbalken gebildet sind, sind in Hinblick auf Montage und Fixierung besonders einfach und zuverlässig. Eine bevorzugte Ausführungsform der Querbalkenbefestigung umfaßt eine aus zwei Halbschalen bestehende Klemme, deren obere Halbschale am Querbalken (üblicherweise ein Vierkantrohr) festgeschweißt ist. Gemäß einer anderen Ausgestaltung können die Kolbenstangen nach oben weisende Fortsätze als Befestigungsmittel aufweisen, die in korrespondierende Ausnehmungen in den Querbalken eingreifen und diese dadurch mitnehmen. Ein direkter Kontakt zwischen Kolbenstange und Querbalken ist grundsätzlich also auch denkbar.

Als zusätzliche Sicherung gegen ein Verrutschen der Befestigungsmittel auf der Kolbenstange in Längsrichtung können zwischen den Befestigungsmitteln und der Kolbenstange Arretierungsmittel vorgesehen sein. Die Kolbenstange kann beispielsweise eine Nut oder ein Gewinde aufweisen, an der/dem ein entsprechendes Gegenstück des Befestigungsmittels angreift.

Bezüglich der Anbringung der Zylinder auf dem Querträger gilt entsprechendes. Auch hier ermöglichen schellenartige Befestigungsmittel oder Befestigungsklemmen eine einfache und sichere Befestigung. Arretierungsmittel können gleichfalls vorgesehen sein. Bei einer speziellen Ausführungsform der Zylinderbefestigung ist ein Zylinder an einer Halterung auf dem Querträger festgeschweißt. Die Halterung ist wiederum seitlich (vorne und hinten in Längsrichtung) am Querträger angebracht.

Die Kolbenstangen erstrecken sich vorzugsweise frei tragend von den Zylindern und bedürfen keiner zusätzlichen Lagerung.

Um die bei Belastung auftretenden Querkräfte und Biegemomente aufzunehmen, können die Zylinder sogenannte Vorsatzlager aufweisen, die vorzugsweise unmittelbar an der vorderen Stirnseite der Zylinder angeordnet sind. Diese Lager erstrecken sich über eine Länge von mindestens 15%, vorzugsweise mindestens 20% und insbesondere mindestens 25% der Gesamtlänge des Zylinders, wodurch wesentlich höhere Querkräfte als bei herkömmlichen Zylindern aufgenommen werden können. Darüber hinaus bieten solche Lager eine wesentlich bessere Führung.

In der eingefahrenen Stellung der Zylinder liegt der erste Querbalken vorzugsweise unmittelbar an der vorderen Stirnseite der Zylinder an oder hat nur einen äußerst geringen Abstand von dieser. Entsprechendes gilt für die übrigen, in Längsrichtung nacheinander angeordneten Querbalken bezüglich des vorhergehenden Querbalkens.

Die Bodenelemente sind auf Befestigungsfüßen angebracht, die in regelmäßigen Abständen auf den Querbalken montiert sind.

Die Antriebseinrichtung ist elektronisch (mittels einer Elektronik-Platine oder eines Mikroprozessors) vorzugsweise SPS-gesteuert und in der Lage, in Abhängigkeit von der Ladung unterschiedliche Lade- bzw. Entladeprogramme durchzuführen und insbesondere unterschiedliche Lade- bzw. Entladegeschwindigkeiten zu fahren. Eine Ladung von Getreide kann damit z. B. langsamer ausgeladen werden als z. B. eine Ladung Holzspäne. Die Einstellung der Lade- bzw. Entladegeschwindigkeit erfolgt vorzugsweise durch Steuerung eines steuerbaren Ventils, insbesondere eines Schwarzweiß-Ventils oder Proportionalventils, das den Fluidstrom in bzw. aus dem Zylinder nach Bedarf regelt.

Durch die Geschwindigkeitssteuerung ist es auch möglich, die Ladung unmittelbar an eine stationäre Anlage zu übergeben, welche die Ladung mit der gleichen Fördergeschwindigkeit transportiert, wie sie vom Schiebeboden angeliefert wird. Zu diesem Zweck kann die elektronische Steuerung des Schiebebodenantriebs mit der stationären Anlage verkoppelt sein. Die Übergabe der Ladung kann somit synchronisiert werden.

Zur Bestimmung der Kolbenposition kann das Antriebssystem Sensoren aufweisen, die zumindest die Endanschläge der Kolben erfassen. Die Erfassung der Kolbenposition kann beispielsweise durch Lichtschranken oder induktive bzw. kapazitive Sensoren, insbesondere Näherungsschalter, erfolgen. Die Sensoren können zum Beispiel entlang eines Sensorarmes, der sich im wesentlichen parallel zur Hubrichtung der Kolbenstangen erstreckt oder an Rahmenelementen eines LKW angeordnet sein.

Nach Abschalten des Schiebebodenantriebs fahren alle Kolbenstangen vorzugsweise in die eingefahrene Position zurück. Bei Ausfall der Elektronik oder der Sensoren kann eine Notsteuerung, z. B. ein Handkurbelantrieb oder ein elektrischer Antrieb, vorgesehen sein, mit der der Schiebeboden betätigt werden kann und die Kolbenstangen insbesondere in ihre eingefahrene Ruhestellung bewegt werden können. Die Notsteuerung kann auch über ein Zeitglied aktiviert werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 3 beispielhaft näher erläutert. In den Figuren sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Antriebseinrichtung für einen Schiebeboden;

Fig. 2 eine Ansicht der Antriebseinrichtung von Fig. 1 im Querschnitt; und

Fig. 3 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung von hinten.

Fig. 1 zeigt eine Antriebseinrichtung 1 für einen Schiebeboden, bei der die Bodenelemente aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind. Die Bodenelemente sind normalerweise auf Befestigungsfüßen 14 angebracht, die auf Querbalken 5 angeordnet sind.

Die Antriebseinrichtung umfaßt drei Hydraulikzylinder 3, die jeweils einen Querbalken 5 und somit auch die mit den Querbalken verbundenen Bodenelemente antreiben.

Die Querbalken sind in Längsrichtung unmittelbar hintereinander angeordnet. Auf jedem Querbalken 5 ist jeweils ein Satz von Bodenelementen (nicht gezeigt) befestigt. Im vorliegenden Fall umfaßt die Antriebseinrichtung drei Sätze von Bodenelementen, die unabhängig voneinander in Längsrichtung vor- und zurückbewegt werden können.

Die Antriebszylinder 3 bilden einen ortsfesten Teil der Antriebseinrichtung 1, während sich die Kolbenstangen 4 relativ dazu in Längsrichtung hin- und her­ bewegen.

Die Zylinder 3 sind auf einem Querträger 2 angeordnet und mittels Halterungen 12, die am Außenumfang der Zylinder 3 angreifen, befestigt. Die Halterungen 12 sind an den Längsseiten des Querträgers 2 montiert.

Der Querträger 2 ist an seinen gegenüberliegenden seitlichen Enden in geeigneter Höhe an Längsträgern (nicht gezeigt) eines LKW-Aufliegers befestigt (festgeschweißt).

Bei der in Fig. 1 gezeigten Bauform sind die Querbalken 5 im mittleren Bereich durch Verstärkungsschienen 15 verstärkt und mit einer zweiteiligen Befestigungsklemme 6 an den Kolbenstangen 4 angebracht. Die obere Halbschale der Befestigungsklemme 6 ist dabei an der Unterseite der Verstärkungen und des Vierkantrohres des Querbalkens angeschweißt.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Zylinder und Verbindung der Querbalken mit den Kolbenstangen 4 ist es möglich, den Abstand zwischen der Oberfläche der Bodenelemente des Schiebebodens und der Mittelachse der Kolbenstangen 4 auf ein Minimum zu reduzieren. Der Abstand ist üblicherweise kleiner oder gleich 5 cm und insbesondere kleiner oder gleich 2,5 cm.

Der Abstand zwischen der Unterseite der Querbalken 5 und der Oberseite der Kolbenstangen 4 ist erfindungsgemäß kleiner als 20 mm und insbesondere kleiner als 10 mm.

Die Verstärkungsschienen 15 erstrecken sich in Querrichtung über einen beträchtlichen Teil der Querbalken 5, wobei die Länge der Schienen 15 in Querrichtung wenigstens doppelt so groß, vorzugsweise mindestens dreimal so groß ist wie ein Zylinderdurchmesser.

Die Querbalken 5 sind an den freien Enden der Kolbenstangen befestigt. Die Kolbenstangen selbst sind frei tragend. Die Führung und Lagerung der Kolbenstangen erfolgt durch Vorsatzlager 8, die im Zylindermantel angeordnet sind. Eine weitere Lagerung der Kolbenstangen, wie z. B. durch einen vorderen Querträger entfällt somit vollständig. Der erfindungsgemäße Schiebebodenantrieb hat daher ein geringeres Gewicht und ist einfacher und kostengünstiger herzustellen als Schiebebodenantriebe mit zusätzlichen Querträgern.

Ein Sensorarm 7 erstreckt sich im wesentlichen parallel zur Richtung der Kolbenstangen. Der Sensorarm 7 dient zur Befestigung von Sensorelementen, mit denen die aktuelle Position der Kolben erfaßt, zumindest jedoch die Endanschläge der Kolben signalisiert werden.

Der in Fig. 2 gezeigte Antriebszylinder 3 hat an seinem vorderen stirnseitigen Ende eine verlängerte Kolbenführung (Vorsatzlager 8) zur Aufnahme der bei Belastung auftretenden Querkräfte. Das Vorsatzlager 8 erstreckt sich über mindestens 15%, vorzugsweise wenigstens 25% der Gesamtlänge des Zylindermantels.

Fig. 3 ist eine Rückansicht der gleichen Antriebseinrichtung wie in den Fig. 1 und 2. Darin ist insbesondere die Befestigung der Antriebszylinder mittels der Halterungen 12 und die Anordnung der Zylinder 3 gut zu erkennen.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Radius der Zylinder 3 größer als der Abstand zwischen der Kolbenachse und der Unterkante der Querbalken. Der Abstand zwischen der Unterkante der Querbalken 5 und der Mittelachse der Kolbenstangen beträgt maximal 50 mm und ist insbesondere kleiner als 25 mm.

Der vorgeschlagene Aufbau erzeugt dadurch nur geringe Biegemomente beim Bewegen des Schiebebodens.

Claims (20)

1. Schiebeboden zum Be- und Entladen von Ladungen, insbesondere auf der Ladefläche eines Sattelaufliegers in Längsrichtung des Aufliegers, umfassend mehrere stationär an einem Querträger (2) angeordnete Antriebszylinder (3) mit jeweils relativ dazu beweglichen Kolbenstangen (4), die in Längsrichtung aus- und einfahrbar sind, und mehrere mit den Kolbenstangen (4) verbundene Querbalken (5), auf denen jeweils ein Satz von Bodenelementen angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebszylinder (4) oberhalb auf dem Querträger (2) angebracht sind, Befestigungsmittel (6) vorgesehen sind, mit denen die Querbalken (5) in möglichst geringem vertikalen Abstand zur Kolbenstange (4) angeordnet werden können und die Kolbenstangen (4) frei tragend sind, so dass kein zusätzlicher Querträger zur Unterstützung der Kolbenstangen (4) erforderlich ist.

2. Schiebeboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Abstand zwischen der Unterkante der Querbalken (5) und der Mittelachse der Kolbenstangen (4) maximal 5 cm, vorzugsweise maximal 2,5 cm beträgt.

3. Schiebeboden nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (3) an ihrem kolbenstangenseitigen Ende ein Vorsatzlager (8) zur Aufnahme der auf die Kolbenstangen (4) wirkenden Querkräfte aufweisen.

4. Schiebeboden nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Vorsatzlagers (8) wenigstens 15%, vorzugsweise wenigstens 25% der Gesamtlänge des Zylinders (3) ausmacht.

5. Schiebeboden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbalken (5) am Ende oder nahe dem Ende der Kolbenstangen (4) angebracht sind.

6. Schiebeboden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbalken (5) unmittelbar aneinander angrenzen, wenn die Zylinder eingefahren sind.

7. Schiebeboden nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der am nächsten an den Zylindern (3) liegende Querbalken (5) im eingefahrenen Zustand der Kolbenstangen (4) nahe, insbesondere näher als 10 mm, am zugehörigen Zylinder (3) liegt.

8. Schiebeboden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halterung (12) zum Befestigen der Zylinder (3) auf dem Querträger (2) vorgesehen ist.

9. Schiebeboden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (6) Mittel zum Arretieren aufweisen, die verhindern, daß sich die Befestigungsmitel (6) in Längsrichtung relativ zur Kolbenstange (4) bewegen.

10. Schiebeboden nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nut oder ein Gewinde am Außenumfang der Kolbenstangen (4) vorgesehen ist, an der/dem die Befestigungsmittel (6) angreifen.

11. Schiebeboden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Antriebsgeschwindigkeit der Kolbenstangen (4) ein Schwarz­ weiß-Ventil oder Proportionalventil vorgesehen ist.

12. Schiebeboden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Endstellungen der Kolbenstangen (4) durch Sensoren erfaßt werden.

13. Schiebeboden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lichtschranken vorgesehen sind, die den Transport der Ladung bei Übergabe der Ladung an eine stationäre Anlage steuern.

14. Schiebeboden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung mit einer stationären Anlage verkoppelt ist.

15. Schiebeboden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abschalten des Bodens alle Kolbenstangen (4) in der eingefahrenen Position stehenbleiben.

16. Schiebeboden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Notsteuerung vorgesehen ist, die bei Ausfall der Sensoren oder der Elektronik insbesondere über ein Zeitglied aktiviert wird.

17. Sattelauflieger für einen LKW mit einem Schiebeboden nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16.

18. Verfahren zum Befördern von Ladungen, insbesondere auf der Ladefläche eines LKW-Aufliegers, mittels eines Schiebebodens, der mehrere Sätze von unabhängig bewegbaren Bodenelementen aufweist, umfassend folgende Schritte:
Bewegen sämtlicher Bodenelemente in Entladerichtung,
Umkehren der Bewegungsrichtung wenigstens eines Satzes, jedoch insgesamt weniger als der Hälfte der Bodenelemente, und Bewegen dieses(r) Satzes/Sätze in der umgekehrten Richtung, während sich die übrigen Sätze der Bodenelemente weiter in Entladerichtung bewegen.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der in die entgegengesetzte Richtung bewegte Satz von Bodenelementen schneller bewegt wird als die übrigen Sätze.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Zylinder (3) mittels einer SPS-Steuerung erfolgt.