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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Öffnen und Schließen von
Rollplanen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur
Durchführung
des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
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Derartige
Verfahren und Vorrichtungen werden zum zeitweisen Verschließen und
Abdecken von Behältern
eingesetzt.
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In
der Bau- und Landwirtschaft werden häufig Schüttgüter in nach oben offenen Behältern transportiert,
wobei die Behälteröffnung zwischen
wenigen Quadratmetern, z. B. 1,5 m2 Öffnungsfläche bei
dem Behälter
des Düngerstreuers
der Firma Amazone, und der nach oben freien Fläche von Sattelzügen mit Öffnungsflächen von
ca. 30 m2 schwankt. Dabei reichen die transportierten
Schüttguter
in der Bauwirtschaft von Erde, Sand und Bauschutt bis zu losen Bauprodukten
wie Kalk und Zement oder in der Landwirtschaft von Getreide bis
zu Futter- und Düngemitteln.
Die Befüllung
der Behälter
mit den Schüttgütern erfolgt
von oben. Die spätere
Entladung wird meist durch Heck- oder Seitenklappen realisiert,
wozu der Behälter
schräg
gestellt wird und das Schüttgut
herausrutscht.
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Zum
Schutz der transportierten Schuttgüter in offenen Behältern, die
zum Teil beim Transport vom Fahrtwind verweht oder durch Regen beschädigt werden
können,
werden Abdeckungen eingesetzt, die nach der Beladung über die
Behälteröffnungen
angebracht werden. Durch diese Abdeckungen bleiben die Behälteröffnungen
während
des Transportes geschlossen. Spätestens
vor der nächsten Beladung
werden die Abdeckungen wieder entfernt.
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Als
Abdeckungen sind Deckel oder mit Planenstoff straff überzogene
Metallgestelle bekannt, die gegenüber der Behälteröffnung verschiebbar oder klappbar
sind. Derartige Abdeckungen sind aber viel zu schwer, so dass die
Rahmen und die Scharniere oder die Führungsschienen der Abdeckungen
sehr massiv ausfallen. Außerdem
stehen beim geöffneten
Zustand der Deckel oder das Planengestell vom Behälter seitlich
weg, so dass ein Bewegen des so geöffneten Behälters im öffentlichen Straßenverkehr
nicht möglich
ist.
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Weiterhin
ist die Abdeckung der Behälteröffnung zum
Schutz des Transportgutes mittels einer Plane bekannt. Dabei wird
die Plane per Hand über die
Behälteröffnung gezogen
und mit einer Gummischnur an den Behälterwänden befestigt. Damit wird die
Plane dauerhaft gespannt. Das Entfernen geschieht genau andersherum.
Die Gummischnur wird gelöst,
die Plane heruntergezogen, gefaltet und verstaut. Das Anbringen
und Entfernen der Plane wird zu meist durch den Kraftfahrer je nach
Transportentfernung und Arbeitsaufgabe mehrfach an einem Tag durchgeführt, was
aber eine zusätzliche
und zeitintensive Arbeit des Kraftfahrers darstellt. Zudem ist diese
Arbeit häufig
auch körperlich
anstrengend und auch gefährlich,
wenn sich wie z. B. bei Sattelzügen die
Behälteröffnung in
einer Höhe
von 3 m befindet.
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Deshalb
ist als Abdeckung einer Behälteröffnung eine
Rollplane bekannt geworden, wobei die Rollplane auf einem an einer
Längsseite
des Behälters
befestigten, drehbaren Wickelrohr aufgerollt ist. Dazu ist das Wickelrohr
mit der Plane in einem Aufnahmebehälter oder dergleichen unmittelbar
an der Firstkante einer Querseite des Behälters vorgesehen. Außerdem ist
der Behälter
an seinen Seitenwänden
mit Befestigungselementen zum Befestigen der Plane mit einem Zurrmittel
ausgestattet. Auf der nicht aufgerollten Seite ist die Rollplane
mit einem Zugrohr versehen. Zum Schließen der Behälteröffnung wird das Zugrohr mit
der Rollplane über
die Behälteröffnung gezogen
und anschließend
wird die Rollplane mit den Seitenwänden verzurrt.
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Von
entscheidendem Nachteil ist aber, dass sich das Regenwasser auf
der Rollplane sammelt und diese nach unten ausbeult. Durch die Wasserlast kann
dann die Rollplane zerreißen.
Auch gestaltet sich das Öffnen
der das Regenwasser tragenden Rollplane schwierig, da mit dem Öffnen das
gesammelte Regenwasser in den Behälter abläuft.
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Weiter
wurde von der Fa. HAWE (www.hawe-wester.de) eine Rollplane vorgestellt,
die in ihrer geschlossenen Form ein zu den Längsseiten des Behälters geneigtes
Dach ausbildet. Dabei rollt das Zugrohr nicht mehr frei ab, sondern
greift mit je einem Zahnrad an den Enden in Zahnstangen auf dem
Behälterrand
ein. Der Einfachheit halber bestehen diese Zahnstangen aus passend
gelochten Blechstreifen, welche als „Sparren" vom Behälterrand bis zur erhöhten Behältermitte
und wieder bis zum niedrigeren Behälterrand auf der anderen Seite
reichen. Die Zahnräder
sind mit dem Zugrohr fest verbunden, so dass diese sich bei der Öffnungs-/Schließbewegung mitdreht.
Die Plane ist gleichfalls fest mit dem Zugrohr verbunden, so dass
diese beim Schließen
des Behälters
vom Wickelrohr abgerollt und beim Öffnen des Behälters auf
das Wickelrohr aufgerollt wird. Das Wickelrohr befindet sich nicht
mehr auf einer Behälterseite,
sondern auf dem Zugrohr. Dieses Zugrohr wird über eine Handkurbel angetrieben,
welche über ein
Kardangelenk oder ein Winkelgetriebe mit einem Zahnrad gelenkig
verbunden ist. Beim Auf- bzw.
Abrollen der Plane bewegt sich das Wickelrohr samt Kurbelstange über die
Querseite des Behälters.
Dabei ist der Weg des Zahnrades mit dem Zugrohr und dem Wickelrohr
auf dem Sparren genauso lang, wie die Länge der abgerollten Plane.
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Von
Nachteil ist aber, dass die Plane beim Öffnen bzw. Schließen nicht
straff bleibt, da sich bei einer Umdrehung des Wickelrohrs der Umfang
der aufgerollten Plane gegenüber
dem Vortrieb des Wickelrohrs auf dem Sparren ändert. Dadurch hängt die Plane
bei gleichbleibendem Vorschub bzw. bei gleichbleibender Umdrehungsanzahl
durch oder sie ist zu straff und kann zerreißen. Deshalb ist die Plane an
einem gegenüber
der Behälterwand
federnden Zugrohr befestigt, so dass die Umfangsänderung der auf dem Wickelrohr
aufgerollten Plane kompensiert wird. Dadurch wird die Rollplane
komplizierter und damit auch teurer. Außerdem lässt sich diese Rollplane nicht
ohne weiteres automatisieren, z. B. mit einer Bedienung vom Fahrersitz
aus, sondern der Fahrer muss immer aussteigen und an einer Behälterstirnwand
kurbeln.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsgemäßes Verfahren
zum Öffnen und
Schließen
von Rollplanen auf Behältern
und eine Vorrichtung zur Durch führung
des Verfahrens zu entwickeln, bei dem kein federndes Zugrohr zur
Umfangskompensation des Wickelrohrs benötigt wird und dass sich leicht
automatisieren lässt.
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Verfahrensseitig
wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1 gelöst.
Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus dem Unteranspruch
2 und 3. Im Bezug auf die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird diese
Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4 gelöst und zweckmäßig durch
die Unteransprüche
5 bis 10 ausgestaltet.
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Das
neue Verfahren zum Öffnen
und Schließen
von Rollplanen und die entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens beseitigen die genannten Nachteile des Standes der Technik.
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Vorteilhaft
bei der Anwendung des lösungsgemäßen Verfahrens
und der entsprechenden Vorrichtung ist es, dass beim Öffnen der
Plane durch das Aufrollen der Plane auf ein Wickelrohr gleichzeitig
ein mit der Plane verbundenes Zugseil von einem Wickelkörper abgewickelt
und beim Schließen
der Plane durch das Aufwickeln des mit der Plane verbundenen Zugseils
auf diesem Wickelkörper
gleichzeitig die Plane von diesem Wickelrohr abgerollt wird. Dabei
sind das Wickelrohr und der Wickelkörper über eine Kupplung miteinander
verbunden. Durch die Umkehrung der jeweiligen Drehrichtung des Wickelrohres
und des Wickelkörpers
sowohl das Öffnen
als auch das Schließen
der Behälteröffnung mit
der Plane bewirkt. Diese Vorrichtung kann leicht automatisiert werden,
da nur das Wickelrohr zum Öffnen
und Schließen
der Plane angesteuert werden muss.
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Von
besonderem Vorteil ist es dann, wenn durch einen konischen Wickelkörper auf
dem Wickelrohr oder durch eine Spannrolle die sich aus der Umfangsänderung
der aufgerollten Plane beim Auf- und Abrollen der Plane resultierende
Längendifferenz
zur Zugbewegung der Plane über
die Behälteröffnung ausgeglichen
wird. Dadurch ist die Plane bei jedem Öffnungsgrad gespannt und hängt zwischen
den Seitenwänden
des Be hälters
nicht durch, so dass das Regenwasser durch die Dachneigung ablaufen
kann und sich keine Regenwasserblasen auf der Plane bilden.
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Von
Vorteil ist es auch, wenn beim Öffnen und
Schließen
der Plane der Wickelkörper
von einem an dem Behälter
befestigten elektrischen Antrieb in Drehbewegung versetzt wird.
Dabei bewirkt der Wickelkörper über das
umlaufende Zugseil einen linearen Vortrieb eines mit der Plane verbundenen
Zugrohres, wodurch die Plane von dem Wickelrohr ab- bzw. aufgerollt
wird. Über
die Kupplung ist das Wickelrohr mit dem Wickelkörper trennbar verbunden, wobei
vorzugsweise diese Kupplung als eine starre Kupplung ausgeführt ist.
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Vorrichtungsseitig
ist es von Vorteil, wenn die Plane einerseits auf das an einer Längsseite
des Behälters
drehbar gelagerten Wickelrohr aufgerollt und andererseits mit einem über die
Querseiten des Behälters
beweglichen Planenzuggestänge
verbunden ist, wobei das Planenzuggestänge aus einer Welle und einem über ein
Zugseil mit dem Wickelrohr kraftschlüssig verbundenen Zugrohr besteht.
Dadurch wird bei der Öffnungs-
und Schließbewegung
der Plane die aufgerollte Plane nicht über die Querseite des Behälters geführt, so
dass das Planenzuggestänge
nur geringe Gewichtskräfte
aufnehmen muss. Von Vorteil ist es dann, wenn an den Außenseiten
der Welle jeweils ein Zahnrad befestigt ist und zwischen den beiden
Zahnrädern
das Zugrohr durch mehrere Gleitlager mit der Welle radial bewegbar
verbunden ist, wobei die Länge
der Welle und der Abstand der beiden Zahnräder derart bemessen ist, dass
die Zahnräder
zur Führung
des Zugrohres jeweils in sich gegenüberliegenden Lochschienen eingreifen.
Dadurch wird eine robuste, aber auch kostengünstige Planenabdeckung realisiert,
wobei ein gleichmäßiger Vortrieb
an beiden Enden der Welle auch bei einem einseitigen Antrieb realisiert
wird. Gleichzeitig wird ein ungleichmäßiges Auf- und Abrollen der
Plane auf dem Wickelrohr durch die beiderseitige Führung des Planenzuggestänges in
den Lochschienen vermieden.
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Von
Vorteil ist es auch, wenn das Zugseil einerseits über eine
Zugseilhalterung mit dem Zugrohr verbunden und andererseits auf
einem zylindrischen Wickelkörper
oder direkt auf das Wickelrohr aufgewickelt ist. Dabei wird das
Zugseil durch eine an der dem Wickelrohr gegenüberliegenden Querseite angeordneten
Umlenkrolle umgelenkt und durch eine gegenüber dem Behälter federnd auf der Querseite gelagerten
Spannrolle gespannt. Da das Zugseil zusätzlich durch die Spannrolle
unter Spannung steht, bleibt die Plane straff geführt und
wird so straff vom Wickelrohr ab- oder aufgewickelt. Dabei ist es
denkbar die Federung sowohl durch Zug- als auch durch Druckfedern
zu realisieren. Auch ist es von Vorteil, wenn das Zugseil einerseits über eine
Zugseilhalterung mit dem Zugrohr verbunden und andererseits auf
einem auf dem Wickelrohr koaxial angeordneten konischen Wickelkörper aufgewickelt
ist. Dabei wird das Zugseil durch eine an der dem Wickelrohr gegenüberliegenden
Querseite angeordneten Umlenkrolle umgelenkt wird. Der Wickelkörper ist
konisch und weist eine Führungsnut
auf. Das Zugseil ist am grüßten Umfang
des Wickelkörper
befestigt und wird in Richtung des kleinsten Umfanges durch die
Führungsnut
geführt
aufgewickelt. Dadurch steht ebenfalls das Zugseil sowie die Plane
bei jedem Öffnungsgrad
der Plane unter Spannung. Dabei ist es auch denkbar, dass Zugseil
elastisch auszuführen,
um temperatur- und altersbedingte Längenänderungen der Plane zu kompensieren.
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Von
besonderem Vorteil ist es, wenn die Länge und die Dicke der Plane
und der Durchmesser des Wickelrohrs einerseits sowie die Länge des
Zugseils und die Konizität
des Wickelkörpers
andererseits derart auf die Größe der Querseite
des Behälters
abgestimmt sind, dass bei jedem Öffnungsgrad
der Behälteröffnung die
Plane und das Zugseil straf gespannt sind. Durch eine hohe Planenstraffheit
wird garantiert, dass das Regenwasser von der Plane ablaufen kann
und sich keine durchhängenden
Regenwasserblasen auf der Plane bilden und dadurch die Plane vor
ein Zerreißen
durch Regenwasserblasen geschützt
wird.
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Von
Vorteil ist auch, wenn das Wickelrohr durch einen elektrischen Antrieb
zum Aufund Abrollen der Plane und zum Auf- und Abwickeln des Zugseils
angetrieben wird, wodurch das Öffnen
und Schließen
der Plane automatisiert ist und vom Fahrersitz aus bedient werden
kann.
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Die
Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden.
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Dazu
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung der Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens zum Öffnen
und Schließen
von Rollplanen auf Behältern in
einem ersten Ausführungsbeispiel
in einer Gesamtansicht,
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2 eine
schematische Darstellung der Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens zum Öffnen
und Schließen
von Rollplanen auf Behältern im
ersten Ausführungsbeispiel
in einer Teilansicht und
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3 eine
schematische Darstellung der Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens zum Öffnen
und Schließen
von Rollplanen auf Behältern in
einem zweiten Ausführungsbeispiel
in einer Teilansicht.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Durchführung
des Verfahrens besteht gem. 1 und 2 in
einem ersten Ausführungsbeispiel
aus einem nach oben offenen Behälter 1,
auf dessen einen Längsseite 2 ein
Wickelrohr 3 zum Auf- und Abrollen einer Plane 4 drehbar
befestigt ist. Dabei ist das Wickelrohr 3 zusätzlich mit
einem elektrischen Antrieb 5 ausgestattet, der von einem
in der Figur nicht dargestellten, sich vorzugsweise in der Fahrerkabine
eines Zugfahrzeuges angeordneten Bedienelement aus ansteuerbar ist.
Die Plane 4 ist einerseits mit dem Wickelrohr 3 und
andererseits mit einem Zugrohr 6 fest verbunden. Auf den
Querseiten 7 des Behälter 1 sind
jeweils ein Dachgiebel 8 mit einer Firsthöhe von ca.
30 cm befestigt. Auf den Oberseiten der Dachgiebel 8 ist
jeweils eine Lochschiene 9 angeordnet, die über die
gesamte Querseite 7 verläuft und als Führung für ein Planenzuggestänge 10 dient.
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Das
Planenzuggestänge 10 besteht
aus einer Welle 11, auf der beidseitig jeweils ein Zahnrad 12 befestigt
ist. Dabei ist die Länge
der Welle 11 und der Abstand der Zahnräder 12 derart bemessen, dass
die Zahnräder 12 jeweils
in die sich gegenüberliegenden
Lochschienen 9 eingreifen. Auf dieser Welle 11 befindet
sich zwischen den Zahnrädern 12 das Zugrohr 6 freilaufend.
Dazu ist das Zugrohr 6 durch mehrere Gleitlager 13 mit
der Welle 11 radial bewegbar verbunden.
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An
einem über
die Länge
des Zugrohres 6 freigewähltem
Ort, jedoch praktischerweise an einem Ende des Zugrohres 6 befindet
sich eine Zugseilhalterung 14 zur Befestigung eines Zugseiles 15.
Das Zugseil 15 wird durch eine an der dem Wickelrohr 3 gegenüberliegenden
Querseite 7 angeordneten Umlenkrolle 16 umgelenkt
und außerhalb
des Behälters 1 in
Richtung des Wickelrohres 3 weitergeführt. Auf dem Wickelrohr 3 befindet
sich ein konischer Wickelkörper 17,
an dessen größten Umfang
das Zugseil 15 befestigt ist und der zur Aufnahme des Zugseils 15 mit
einer koaxial auf der konischen Außenfläche des Wickelkörpers 17 verlaufenden
spiralförmigen
Führungsnut
ausgestattet ist. Das Zugseil 15 ist zwischen dem Zugrohr 6,
der Umlenkrolle 16 und dem Wickelkörper 17 straf gespannt.
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Dabei
ist die Konizität
des Wickelkörpers 17 von
der Größe der Querseite 7 des
Behälters 1,
der Länge
des Zugseils 15, der Länge
und Dicke der Plane 4 und dem Durchmesser des Wickelrohrs 3 abhängig. Die
Konizität
des Wickelkörpers 17 ist
dabei so gewählt,
dass bei jedem Öffnungsgrad
der Behälteröffnung die
Plane 4 und das Zugseil 14 straf gespannt sind.
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In
einem zweiten Ausführungsbeispiel,
gem. 3, wird anstelle des konischen Wickelkörpers 17 ein
zylindrischer Wickelkörper 17' verwendet.
Auf diesem zylindrischer Wickelkörper 17' ist das Zugseil 15 befestigt,
wobei das Zugseil 15 zwischen der Umlenkrolle 16 und
dem Wickelrohr 3 durch eine gegenüber dem Behälter 1 federnd auf
der Querseite 7 gelagerten Spannrolle 18 gespannt
wird.
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Dazu
ist die Spannrolle 18 freilaufend auf der äußeren Seite
eines Schwingarms 19 befestigt. An seiner inneren Seite
ist der Schwingarm 19 über
ein Gelenk 20 mit der Querseite 7 verbunden. Dabei
befindet sich der Schwingarm 19 mit dem Gelenk 20 und
der Spannrolle 18 oberhalb des zwischen Umlenkrolle 16 und
Wickelrohr 3 verlaufenden Zugseils 15. Zwischen
Schwingarm 19 und der Querseite 7 stützt sich
eine Feder 21 derart ab, so dass die Federkraft der Feder 21 das
Zugseil 15 nach unten drückt und dabei das Zugseil 15 gespannt
wird.
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Denkbar
ist es aber auch, wie nicht in den Figuren dargestellt, das Zugseil 15 direkt
auf einem zylindrischen Teil des Wickelrohrs 3 zu befestigt.
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Ist
die Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens zum Öffnen
und Schließen
von Rollplanen auf Behältern
betriebsbereit, dann wird von dem in den Figuren nicht dargestellten
Bedienelement einer der nachfolgenden Zustände angezeigt:
- – „Plane
geschlossen",
- – „Plane
in Bewegung", Zugrohr
auf irgendeinem Ort zwischen den Längsseiten 2 des Behälters 1 oder
- – „Plane
geöffnet".
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Soweit
eine geschlossene Plane 4 geöffnet werden soll, wird der
entsprechende Zustand ausgelöst.
Dadurch wird der elektrische Antrieb 5 für das Wickelrohr 3 mit
einer ausreichenden elektrischen Spannung versorgt, so dass das
Wickelrohr 3 die Plane 4 aufrollt. Bei dieser
Querbewegung der Plane 4 über den Behälter 1 hinweg wird
auch das Planenzuggestänge 10 mitgezogen.
Die innenliegende mit den Zahnrädern 12 verbundene
Welle 11 wird in Drehung versetzt und führt somit zu einem beiderseitig gleichmäßigen Zurückrollen
in Richtung des Wickelrohres 3. Gleichzeitig wird durch
die Welle 11 auch das Zugrohr 6 in Richtung des
Wickelrohres 3 mitgeführt.
Mit zunehmender Öffnung
der Oberseite des Behälters 1 nimmt
auch die Anzahl der Wicklungen der Plane 4 auf dem Wickelrohr 3 zu,
so dass sich der Außendurchmesser
der auf dem Wickelrohr 2 aufgerollten Plane 4 bei
jeder Umdrehung des Wickelrohrs 2 erhöht.
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Gleichzeitig
wird das Zugseil 15 im ersten Ausführungsbeispiel von dem konischen
Wickelkörper 17 abgewickelt,
wobei durch die Konizität
der Wickelfläche
des Wickelkörpers 17 die
Umfangsänderung
der auf dem Wickelrohr 3 aufgerollten Plane 4 kompensiert
wird.
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Im
zweiten Ausführungsbeispiel
wird das Zugseil 15 direkt von dem zylindrischen Teil des
Wickelrohrs 3 abgewickelt, wobei die Umfangskompensation
der aufgerollten Plane 4 durch die Spannrolle 18 erfolgt.
Dabei wird durch die Federkraft der Feder 21 das Zugseil 15 nach
unten gedrückt
und dadurch gespannt. Dabei nimmt mit dem Aufrollen der Plane 4 der
Umfang der auf dem Wickelrohr 3 aufgerollten Plane 4 zu,
so dass Län gendifferenz
zwischen der aufgerollten Plane 4 und dem von dem Zugrohr 6 zurückgelegten
Wegstrecke größer wird.
Dabei wird das Zugseil 15 mehr gespannt, wobei die Spannrolle 18 nach
oben gedrückt
und die Feder 21, entgegen ihrer Federkraft stärker belastet
wird.
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Ist
die Plane 4 vollständig
aufgewickelt, so wird der elektrische Antrieb 5 abgeschaltet.
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Ein
Schließen
der geöffneten
Plane 4 erfolgt ähnlich
dem Öffnen,
wobei der elektrische Antrieb 5 umgepolt wird, so dass
durch den elektrischen Antrieb 5 das Zugseil 15 auf
den Wickelkörper 17 oder auf
dem zylindrischen Teil des Wickelrohrs 3 aufgewickelt wird.
Gleichzeitig wird die Plane 4 von dem Wickelrohr 3 vollständig abgewickelt
und abschließend
der elektrische Antrieb 5 abgeschaltet.
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- 1
- Behälter
- 2
- Längsseite
- 3
- Wickelrohr
- 4
- Plane
- 5
- elektrischer
Antrieb
- 6
- Zugrohr
- 7
- Querseite
- 8
- Dachgiebel
- 9
- Lochschiene
- 10
- Planenzuggestänge
- 11
- Welle
- 12
- Zahnrad
- 13
- Gleitlager
- 14
- Zugseilhalterung
- 15
- Zugseil
- 16
- Umlenkrolle
- 17,
17'
- Wickelkörper
- 18
- Spannrolle
- 14
- Schwingarm
- 20
- Gelenk
- 21
- Feder