DE102009050262A1

DE102009050262A1 - Wechselbehälter für den kombinierten Transportverkehr

Info

Publication number: DE102009050262A1
Application number: DE200910050262
Authority: DE
Original assignee: HRD TRAILER ENGINEERING GmbH; HRD TRAILER-ENGINEERING GmbH
Current assignee: HRD TRAILER ENGINEERING GmbH; HRD TRAILER-ENGINEERING GmbH
Priority date: 2009-10-21
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2011-05-05
Also published as: WO2011048164A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wechselbehälter (1) für den kombinierten, trimodalen Transportverkehr aufweisend einen Laderaum (17), der von einem Dach (2), einem Boden (3), einer vorderen Stirnwand (4), einer hinteren Stirnwand (5) und zwei Seitenwänden (9) begrenzt ist, wobei zumindest eine Seitenwand (9) mit wenigstens einer Tür (14) gebildet ist, wobei zumindest diese wenigstens eine Tür (14) bildende Seitenwand (9) als statisches Kraftübertragungselement ausgeführt ist. Weiter wird auch ein Verfahren zum Betrieb eines Wechselbehälters (1) für den kombinierten Transportverkehr vorgeschlagen, bei dem der Wechselbehälter während des Be- und Entladens vorübergehend destabilisiert wird, um den Ladevorgang deutlich zu vereinfachen und den verfügbaren Laderaum voll auszunutzen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wechselbehälter für den kombinierten, insbesondere trimodalen, Transportverkehr. Wechselbehälter sind von Straßenfahrzeugen des Güterverkehrs lösbare Aufbauten, die hinsichtlich ihrer Abmessungen und bestimmter Einrichtungen vereinheitlicht sind. Die Vereinheitlichung betrifft insbesondere die Abmessung, die Festigkeit, die Befestigungseinrichtungen zur Festlegung auf Straßenfahrzeugen sowie auf Güterwagen sowie die Einrichtungen für den Umschlag (Greifkanten, untere Befestigungsbeschläge und in besonderen Fällen obere Eckbeschläge).
Bei derartigen Wechselbehältern ist es wichtig, dass diese mit den unterschiedlichen Transportmitteln einfach und sicher transportiert werden können. Als Transportmittel kommen neben Lastkraftwagen und schienengebundenen Transportmitteln insbesondere auch Schiffe, Flugzeuge und dergleichen in Betracht. Zu diesem Zweck ist es sinnvoll, dass solche Wechselbehälter mit Lastkränen angehoben werden können, mit Gabelstaplern umgesetzt werden können, aufeinander gestapelt werden können, etc. Daraus ergibt sich auch die Anforderung, dass solche Wechselbehälter besonders stabil ausgeführt sein müssen, um eine geringe Verformung zuzulassen, die eine entsprechende Förderung bzw. Lagerung der Wechselbehälter ermöglicht.
Zudem ist zu berücksichtigen, dass solche Wechselbehälter während des Transportes teilweise erheblichen Belastungen ausgesetzt werden. So kann beispielsweise angeführt werden, dass die Wechselbehälter während des Transportes regelmäßig bei Geschwindigkeiten bis 120 km/h bewegt werden, wobei der Aufbau (insbesondere die Türen, Klappen, klappbaren Bordwände und ihre Befestigungen) dem Winddruck und insbesondere dem Druck und/oder Unterdruck beim Durchfahren von Tunneln und bei Zugbegegnungen standhalten muss. Auch aus diesen Gründen werden solche Wechselbehälter strengen Prüfungen unterworfen, mit denen die Festigkeit bzw. Formstabilität überprüft werden.
Eine weitere Anforderung besteht darin, gleichzeitig einen größtmöglichen Laderaum im Wechselbehälter zu realisieren. Hierbei ist die zulässige Gesamthöhe von Transporteinheiten auf Straße und Schiene und eine (häufig oder bevorzugt) gewünschte Innenhöhe von ca. 3 Meter eine große Herausforderung, weil noch die Unterbauten von Zugmaschinen und dergleichen Berücksichtigung finden müssen. Dieses Ziel führt somit zu einem dünnwandigen Boden und/oder Dach und steht insofern im Konflikt mit der besonders steifen Konstruktion des Wechselbehälters.
Zudem muss berücksichtigt werden, dass gegebenenfalls genormte Paletten, Container oder dergleichen in dem Laderaum des Wechselbehälters untergebracht werden müssen, wobei zum Stapeln bzw. Beladen zumindest in der Höhe ein gewisser Freiraum erforderlich ist, der im Hinblick auf die Ausnutzung des Laderaums stets zu berücksichtigen ist.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wechselbehälter für den kombinierten Transportverkehr anzugeben, der die vorstehend geschilderten Probleme zumindest teilweise löst. Insbesondere soll ein Wechselbehälter angegeben werden, der eine besonders effiziente Ausnutzung des verfügbaren Laderaums bei genormten Abmessungen ermöglicht. Insbesondere soll der Wechselbehälter leicht sein und gleichzeitig die für den Transport vorgesehenen Sicherheitsbestimmungen erfüllen. Darüber hinaus soll ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Wechselbehälters angegeben werden, mit dem der Be- und/oder Entladevorgang deutlich vereinfacht wird.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Wechselbehälter gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einem Verfahren zum Betrieb eines Wechselbehälters gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 6. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, weitere bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung aufzeigt. Die Merkmale aus den Patentansprüchen und der Beschreibung können in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.
Der erfindungsgemäße Wechselbehälter für den kombinierten Transportverkehr weist einen Laderaum auf, der von einem Dach, einem Boden, einer vorderen Stirnwand, einer hinteren Stirnwand und zwei Seitenwänden begrenzt ist. Dabei ist zumindest eine Seitenwand mit wenigstens einer Tür gebildet, wobei zumindest diese wenigstens eine Tür bildende Seitenwand als statisches Kraftübertragungselement ausgeführt ist.
Bei dem hier angeführten Wechselbehälter handelt es sich insbesondere um einen austauschbaren Ladungsträger, wie er eingangs näher beschrieben ist. Ein solcher Wechselbehälter lässt sich beispielsweise von einem Lastkraftwagen-Aufbau, ähnlich wie ein ISO-Container, von dem Trägerfahrzeug trennen. Für die Nutzung im kombinierten Verkehr weist der Wechselbehälter regelmäßig Einrichtungen auf, die einen Umschlag auf die Bahn und/oder ein Schiff und/oder ein Flugzeug ermöglichen. Dies kann beispielsweise durch entsprechende Greifkanten ermöglicht werden, die sich an der Unterseite des Wechselbehälters befinden. Zudem können entsprechende Greifmöglichkeiten auch am Dach des Wechselbehälters vorgesehen sein, so dass beispielsweise Kräne an den Umladestationen mit entsprechend ausgefertigten Greifarmen die Wechselbehälter anheben und umsetzen können. Weiter ist der hier angegebene Wechselbehälter auch stapelbar. Bevorzugt ist dieser Wechselbehälter vollständig aus Metall gefertigt.
Im Hinblick auf den Laderaum sei erläutert, dass dieser insbesondere das eingeschlossene Volumen von Dach, Boden, den Stirnwänden und den Seitenwänden betrifft. Selbstverständlich ist es möglich, dass der Laderaum weiter unterteilt ist. In den meisten Fällen wird hierfür aber keine entsprechende Trennwand im Wechselbehälter vorgesehen sein.
Weiter ist ein Wechselbehälter bevorzugt, bei dem die vordere Stirnwand und die hintere Stirnwand verschieden voneinander ausgeführt sind. Insbesondere ist bevorzugt, dass nur die hintere Stirnwand öffenbar ausgeführt ist, so dass der Wechselbehälter über die hintere Stirnwand beladen werden kann. Darüber hinaus ist bevorzugt, dass der Wechselbehälter über beide Seitenwände öffenbar ist, so dass der Wechselbehälter auch von beiden Seitenwänden her beladen werden kann. Ganz besonders bevorzugt ist ein Wechselbehälter, der von beiden Seitenwänden und (nur) der hinteren Stirnwand öffenbar ist. Dies ermöglicht eine besonders flexible und gegebenenfalls auch deutlich schnellere Beladung bzw. Entladung des Wechselbehälters.
Weiter wird hier nun ausgeführt, dass zumindest eine Stirnwand, bevorzugt die hintere Stirnwand, und wenigstens eine Seitenwand, bevorzugt beide Seitenwände, jeweils mit wenigstens einer Tür gebildet sind, die als statisches Kraftübertragungselement ausgeführt ist. Mit „Tür” sind hier insbesondere verschiebliche, faltbare, klappbare und/oder verschwenkbare (starre und/oder stabile) Türwände gemeint. Grundsätzlich kann eine Tür auch mehrere Türwände umfassen, die gelenkig bzw. verschwenkbar zueinander angeordnet sind. Ganz besonders bevorzugt sind Türen mit zwei Türwänden, zwischen denen Gelenke vorgesehen sind. Die Tür ist bevorzugt an der einen Seite fest aber verschwenkbar und der anderen Seite lösbar mit dem Wechselbehälter verbunden, insbesondere nach Art einer Schwenk-Falt-Tür.
Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist, dass der Wechselbehälter einen formsteifen Tragkäfig bildet, um die entsprechenden Anforderungen hinsichtlich der einzuhaltenden Lasten für Stirnwände, Seitenwände, Dach, Bodengruppe, der Stapelbarkeit etc. zu erfüllen, wobei die Seitenwände selbsttragend ausgeführt sind, also insbesondere im geschlossenen Zustand des Wechselbehälters zum erheblichen Anteil Druckkräfte bzw. Zugkräfte aufnimmt bzw. weiterleitet. Insbesondere bilden die Seitenwände im geschlossenen Zustand einen Kraftschluss hin zu andere Komponenten des Wechselbehälters aus, insbesondere zum Dach, zum Boden und zu den Stirnwänden.
Bislang wurde die Steifigkeit eines solchen Wechselbehälters durch die Ausgestaltung der Bodengruppen, beispielsweise nach Art einer Wanne und/oder eines Gitterrahmens durch eine entsprechende Säulenkonstruktion zwischen Dach und Boden realisiert. Die Verschlusselemente bzw. Planen hatten dann lediglich die Aufgabe, die Öffnung zu verschließen. Einen signifikanten Einfluss auf die Steifigkeit haben diese Verschlusselemente jedoch nicht.
Die Integration der Seitenwände bzw. der die Seitenwände bildenden Türen in dem statischen Aufbau eines Wechselbehälters ermöglicht, dass beispielsweise Dach und/oder Boden mit einer reduzierten Abmessung (Steifigkeit) ausgeführt werden können. Dadurch wird automatisch der verfügbare Laderaum vergrößert, so dass der Wechselbehälter für das gleiche zulässige Gesamtgewicht einen größeren Laderaum zur Verfügung stellt.
Da die Seitenwände bzw. die Türen tragende Elemente des Wechselbehälters sind, ist auch klar, dass für den geöffneten Zustand des Wechselbehälters, also bei geöffneten Türen, die Stabilität des Wechselbehälters deutlich reduziert ist. Dies ist regelmäßig aber unproblematisch, weil für den Beladevorgang bzw. Entladevorgang regelmäßig sichere Standpositionen für den Wechselbehälter gegeben sind. Mit dem Verschließen der Seitenwände bzw. Stirnwände wird die erforderliche Stabilität wiederhergestellt, so dass der Wechselbehälter nun wieder allen Anforderungen genügt.
Mit anderen Worten bedeutet das auch, dass der Boden beim Be- und Entladen die Kräfte erstmal aufnimmt (z. B. unterstützt von Trailer oder dem Grund). Beim Schließen wird er dann form- und/oder kraftschlüssig mit den Türen und dem Dach verbunden. Diese nehmen ab diesem Zeitpunkt Kräfte auf. Beim Verschließen werden auch Verformungen, die beim Beladen entstehen, zum größten Teil zurückgebildet (innerhalb den Toleranzen). Die Verschlüsse sind also besonders stabil zum Übertragen von Kräften ausgebildet. Zudem sollten sie aber auch eine Relativbewegung zulassen: Schließen bei vorliegender Verformung und anschließendes „Heranziehen” bzw. „sekundäres Schließen” zum weitgehenden Eliminieren von Verformungen des Bodens.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird auch vorgeschlagen, dass die wenigstens eine Tür bildende Seitenwand das Dach mit dem Boden verspannt. Hierbei ist insbesondere gemeint, dass die Tür lösbar sowohl mit dem Dach als auch mit dem Boden verbindbar ist. Diese Verbindung kann beispielsweise mit einem Verschluss ausgeführt sein, der einen Kraftschluss und/oder einen Formschluss zwischen dem Dach und dem Boden realisiert. Dies ist bevorzugt so ausgeführt, dass das Dach und der Boden wieder in einer vorgegebenen Relativlage zueinander bewegt werden. Das heißt insbesondere auch, dass Verformungen des Dachs und/oder des Bodens, welche in der etwas instabileren Lage bei geöffneter Seitenwand bzw. Stirnwand aufgetreten sind, kompensiert werden können.
Bevorzugt wird insbesondere eine formschlüssige Verbindung. An den Türen muss in horizontaler Richtung eine Kraft von (maximal) ca. 50.000 Newton aufgebracht werden, um die Verformungen des Bodens wieder rückgängig zu machen (im Betriebsfall, also wenn alle Verschlüsse zu sind, ist dies dann wesentlich weniger).
In diesem Zusammenhang ist besonders bevorzugt, dass die wenigstens eine Tür bildende Seitenwand zumindest Druckstäbe oder Zugstäbe eines formsteifen Tragkäfigs des Wechselbehälters ausbildet. Der Tragkäfig kann beispielsweise durch die Dachkonstruktion und die Bodenkonstruktion und die Dachkonstruktion und die Bodenkonstruktion verbindende Säulen gebildet sein. Die Befestigung der wenigstens eine Tür bildenden Seitenwand an diesem Tragkäfig führt nun dazu, dass über diese Seitenwand bzw. die Tür Kräfte des Tragkäfigs aufgenommen bzw. in den Tragkäfig eingebracht werden. Im geschlossenen Zustand bildet somit die Seitenwand auch druck- und/oder zugbelastete Bereiche aus. Hierfür kann die Seitenwand bzw. die Tür mit Stäben ausgeführt sein, die auf Druck oder Zug belastet sind. Druckstäbe nehmen dabei insbesondere Kräfte des Tragkäfigs auf, während Zugstäbe eine Kraft in den Tragkäfig einleiten. Das heißt mit anderen Worten auch, dass erst die Einbindung bzw. Ausbildung von Druckstäben und/oder Zugstäben der Seitenwände in Kombination mit dem Tragkäfig die Formsteifigkeit herstellt.
Eine konkrete Ausgestaltung der Druckstäbe und Zugstäbe wird im Zusammenhang mit den Figuren erläutert.
Darüber hinaus wird als vorteilhaft angesehen, dass der Wechselbehälter eine Höhe, der Boden eine Bodendicke und das Dach eine Dachstärke aufweist, wobei das Verhältnis aus Höhe zur Summe aus Bodendicke und Dachstärke größer als ein vorgegebener Faktor ist. Formelmäßig lässt sich dieser Sachverhalt wie folgt darstellen: H / BD + DS = F wobei H für die Höhe des Wechselbehälters, BD für die Bodendicke, DS für die Dachstärke und F für den Faktor steht. Der Faktor F sollte bevorzugt in Abhängigkeit der Höhe und der Länge wie folgt zu wählen sein:
Höhe H bis max. 1.300 mm:

– Länge von 20 ft (6.096 mm) bis 40 ft (12.192 mm) => F im Bereich von 7 bis 14,
– Länge über 40 ft (12.192 mm) => F im Bereich von 3 bis 8;

– Länge von 20 ft (6.096 mm) bis 40 ft (12.192 mm) => F im Bereich von 13 bis 25
– Länge über 40 ft (12.192 mm) => F im Bereich von 6 bis 14;

– Länge von 20 ft (6.096 mm) bis 40 ft (12.192 mm) => F im Bereich von 13 bis 25
– Länge über 40 ft (12.192 mm) => F im Bereich von 6 bis 14.

Damit können besonders dünnwandige Böden vorgesehen sein, deren fehlende selbsttragende Eigenschaft durch die Einbindung des Bodens über die Türen kompensiert wird.
Das hier angegebene Verhältnis bringt zum Ausdruck, wie dünnwandig der Boden und/oder das Dach im Verhältnis zu den Gesamtabmessungen (der Höhe) des Wechselbehälters ausgeführt sind. Dies ist insofern beachtlich, weil der besonders große Laderaum und die dabei realisierbaren maximalen Lasten mit solchen dünnwandigen Konstruktionen bislang nicht bereitgestellt werden konnten. Die Ausbildung der Türen bzw. Seitenwände als statisches Kraftübertragungselement im geschlossenen Zustand des Wechselbehälters ermöglicht eine solche dünnwandige Ausgestaltung, insbesondere des Bodens. Hierbei kann also auf die herkömmliche Massiv-Bauweise oder Wannen-Bauweise, nach der der Boden selbst allein formsteif ausgebildet ist, vermieden werden.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass bei dem Wechselbehälter eine Hubvorrichtung für das Dachvorgesehen ist. Dies bedeutet insbesondere, dass das Dach teilweise und/oder vollständig von zumindest einer Seitenwand und/oder Stirnwand entfernt bzw. angehoben werden kann. Bevorzugt ist, dass eine mechanisch arbeitende Hubvorrichtung vorgesehen ist, die insbesondere über eine Kurbel betätigt werden kann. Die Kurbelbewegung an der Hubvorrichtung führt nun dazu, dass ein entsprechender Hub des Daches ausgeführt wird. Hierfür können Getriebe, Zahnstangen und dergleichen eingesetzt werden. Auch pneumatische und/oder hydraulische Antriebe sind denkbar. Das Anheben des Daches hat zur Folge, dass gerade für den Beladevorgang bzw. Entladevorgang die lichte Höhe des Wechselbehälters vergrößert wird. Dies vereinfacht das Stapeln bzw. Herunterheben von Transportgut aus dem Laderaum. Nach dem Ladevorgang wird das Dach wieder abgesenkt, so dass sich dieses nun beispielsweise bis nahezu an die Oberkante des Transportgutes erstrecken kann. Auch diese Maßnahme führt dazu, dass eine maximal für den Transport zulässige Gesamtabmessung des Wechselbehälters eingehalten wird und gleichzeitig der darin gebildete Laderaum möglichst vollständig ausgefüllt werden kann.
Gegebenenfalls kann es auch vorteilhaft sein, wenn mit der Hubvorrichtung des Daches gleichzeitig eine Arretierung bzw. ein Diebstahlschutz hinsichtlich des Öffnens der Türen der Seitenwand bzw. Stirnwand realisiert ist. Dies kann beispielsweise in der Gestalt ausgeführt sein, dass das Dach einen Übergriff aufweist, welcher außen an der Tür bzw. der Seitenwand oder Stirnwand angeordnet wird, so dass ein Aufschwenken ohne Anheben des Daches nicht ermöglicht ist. Ebenso ist möglich, dass wenigstens eine Tür zumindest einen (z. B. konisch zulaufenden) Zapfen aufweist, der in einer entsprechenden Ausnehmung des Daches eingreift, wenn dieses abgesenkt wird.
Außerdem wird auch ein Wechselbehälter vorgeschlagen, bei dem Dach, Boden, Stirnwände und Seitenwände in Leichtbauweise hergestellt sind. Hiermit ist insbesondere gemeint, dass die hier angesprochenen Komponenten eine Gitterstruktur und eine Oberflächenstruktur aufweisen, die an der Gitterstruktur angebracht sind. Bevorzugt ist auch, dass die Elemente mit Stahl gebildet sind.
Der hier angegebene Wechselbehälter erfüllt insbesondere die Anforderung gemäß des Tests ISO 1496-5 (vergleichbar mit UIC 592-4) mit folgenden Parametern:

R: = zulässiges Gesamtgewicht (insbesondere 32.500 kg)
P: = Nutzlast (R – t) (insbesondere 25.000 kg)
T: = Tara (insbesondere 7.500 kg)

1. Stirnwand:	0,4 × P Flächenlast,
2. Seitenwand:	0,6 × P Flächenlast,
3. Dach:	300 kg Punktlast (300 × 600 mm) auf den anzunehmenden schwächsten Punkt,
4. Boden:	Abstellen auf 45 ft (13716 mm) mit 1,8 × R,
5. Eckbeschläge:	Anfahren (Racken) in Längsrichtung mit 2 × R für 40 ft (12192 mm) Beschläge in dem Boden; Heben an den oberen Eckbeschlägen mit 2 × R
6. Ecksäule:	Druckprüfung mit 431 KN [Kilo Newton] senkrecht^(*), Anfahren (Racken) quer mit 150 KN, Anfahren (Racken) längs mit 75 KN
7. Greifkanten:	1,25 × R
8. Boden:	5.460 kg Bodenbelastbarkeit (Achslast)

(*) Last von 3 gestapelten Container mit einem Gewicht von je 32.500 kg

Der Wechselbehälter hat insbesondere folgende Abmessungen:
Höhe: ca. 3.200 mm
Breite: ca. 2.550 mm
Länge: ca. 13.716 mm (45 ft).
Der Wechselbehälter ist zudem so ausgeführt, dass der Boden mit einer Bodendicke kleiner 200 mm [Millimeter] ausgeführt ist, beispielsweise zwischen 170 mm und 150 mm, wobei unter Volllast im geschlossenen Zustand die Unterseite der Bodengruppe nicht tiefer als 6 mm unter untere Auflageflächen der Eckbeschläge durchhängt.
Weiterhin ist bevorzugt, dass der Laderaum des Wechselbehälters ein Volumen von ca. 100 m³ [Kubikmeter] bildet. Dabei ist dieser bevorzugt so gestaltet, dass Transportgut mit einer Standardhöhe von 1,5 m [Meter] oder auch 1 m darin gestapelt transportierbar ist.
Weiterhin ist der Wechselbehälter insbesondere gegen Diebstahl gesichert, insbesondere zertifiziert nach CSC und UCI (Cargo-Boxen-System: EN DIN 284, Internationales Übereinkommen für sichere Container (C. S. C), Prüfungsvorschriften EN DIN 283, Internationale Zollvorschriften, Vorschriften UIC 592-4/592-6).
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb eines Wechselbehälters für den kombinierten Transportverkehr umfassend zumindest die folgenden Schritte vorgeschlagen:

a) Destabilisieren des Tragkäfigs des Wechselbehälters,
b) Beladen oder Entladen des Wechselbehälters,
c) Stabilisieren des Tragkäfigs des Wechselbehälters.

Das Verfahren lässt sich insbesondere mit dem erfindungsgemäß beschriebenen Wechselbehälter durchführen.
Klarstellend sei darauf hingewiesen, dass die Schritte a), b) und c) in der hier angegebenen Reihenfolge stattfinden. Dabei werden bei dem Wechselbehälter insbesondere keine Teile des formstabilen Tragkäfigs vollständig entfernt. Vielmehr erfolgt in Schritt a) eine Krafttrennung und in Schritt c) ein Kraftschluss bezüglich des Tragkäfigs. Im Hinblick auf die verschiedenen Ausführungsvarianten der Destabilisierung bzw. Stabilisierung des Tragkäfigs sei auf die vorstehende Erläuterung zum Wechselbehälter verwiesen. Auch die Figurenbeschreibung enthält hierzu nähere Auskünfte.
Bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren ist besonders bevorzugt, dass zumindest Schritt a) durch Öffnen einer Seitenwand des Wechselbehälters oder Schritt c) durch Schließen einer Seitenwand des Wechselbehälters erfolgt. Bevorzugt ist, dass in beiden Schritten die Destabilisierung bzw. Stabilisierung durch das Lösen bzw. Schließen der Türen von Seitenwänden realisiert ist.
Darüber hinaus wird als vorteilhaft angesehen, dass in Schritt c) ein Boden des Wechselbehälters so mit dem Dach verspannt wird, dass eine Verformung des Bodens erfolgt. Insbesondere erfolgt die Verformung in der Weise, dass eine Durchbiegung in Folge des Eigengewichts bzw. des Transportgewichts (zumindest teilweise) zurückgeführt wird.
Dabei ist besonders bevorzugt, dass diese Verformung stufenweise erfolgt. Hierbei ist insbesondere gemeint, dass für den Fall, dass beispielsweise mehrere Türen an einer Seitenwand vorgesehen sind, diese nacheinander, insbesondere ausgehend von einer Ecksäule des Wechselbehälters, geschlossen werden, so dass die Rückverformung des Bodens über mehrere Krafteinwirkungen erreicht wird. Dadurch wird der Kraftaufwand für die Rückumformung deutlich reduziert. Außerdem können so synergetische Krafteinflüsse generiert werden, so dass mit der zunehmenden Anzahl von verschlossenen Türen auch die Betätigungskraft für den Formschluss reduziert werden kann.
Soll beispielsweise vermieden werden, dass beim Schließen einer ersten Tür eine deutlich höhere Kraft benötigt wird, können mehrere Türen, ggf. über ein gemeinsames Schließsystem, gleichzeitig verschlossen werden. Wenn mehrere Türen gemeinsam schließen, haben diese jeweils nur eine kleinere Kraft zu überwinden.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung aufzeigen, auf diese jedoch nicht beschränkt ist. Es zeigen schematisch:
1: eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsvariante eines Wechselbehälters,
2: eine Seitenansicht einer Ausführungsvariante eines Wechselbehälters,
3: einen Querschnitt durch den Wechselbehälter aus 2 entlang der Linie III-III,
4: einen Querschnitt durch den Wechselbehälter nach 2 entlang der Linie IV-IV,
5: einen Querschnitt durch den Wechselbehälter nach 2 entlang der Linie V-V,
6: einen Querschnitt durch den Wechselbehälter gemäß 2 entlang der Linie VI-VI,
7: eine Ausführungsvariante eines Wechselbehälters im geöffneten Zustand,
8: einen Verfahrensablauf zum Bedienen des Wechselbehälters,
9: ein Detail eines Verschlusses für eine Tür der Seitenwand,
10: ein weiteres Detail eines Verschlusses für eine Tür der Seitenwand im teilverschlossenen und verspannten Zustand,
11: einen Wechselbehälter auf einer Zugmaschine mit Trailer, und
12: eine Veranschaulichung eines Kraftverlaufes für eine Ausführungsvariante eines Wechselbehälters im geschlossenen Zustand
1 zeigt schematisch und in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsvariante eines Wechselbehälters 1. Der Wechselbehälter 1 ist für den kombinierten Transportverkehr geeignet, so dass ein trimodaler Transport per Niederflurwagen möglich ist. Der Wechselbehälter ist zudem kranbar, so dass ein optimierter Verladungsprozess ermöglicht ist. Weiterhin ist der gezeigte Wechselbehälter auch stapelbar, so dass eine optimierte Lagerungskapazität erreicht wird.
Der Wechselbehälter wird im Wesentlichen durch 6 Komponenten gebildet: Nämlich einem Dach 2, einem Boden 3, einer vorderen Stirnwand 4, einer hinteren Stirnwand 5 und zwei Seitenwänden 9. Diese Komponenten begrenzen den innen liegenden Laderaum, in dem das Transportgut angeordnet werden kann. Bei der hier dargestellten Ausführungsvariante bildet die vordere Stirnwand 4 keine Ladeöffnung aus, diese ist also permanent verschlossen. Der Wechselbehälter 1 ist jedoch von den drei anderen Seiten zugänglich, so dass ein flexibler Beladeprozess ermöglicht ist. In 1 ist dabei erkennbar, dass die Seitenwand 9 vorne und hinten jeweils durch eine Ecksäule 12 begrenzt ist. Mittig zwischen den beiden Ecksäulen 12 ist noch eine Mittelsäule 10 vorgesehen. Zwischen jeweils einer Ecksäule 12 und der Mittelsäule 10 sind zwei klappbare Türen 14 vorgesehen. Jede Tür ist dabei fest an einer Ecksäule oder der Mittelsäule fest gelenkig angebunden. Darüber hinaus weist jede Tür zwei Türwände 20 auf, die oben und unten über Gelenke 19 miteinander verbunden sind.
Es sei hier angemerkt, dass die hintere Stirnwand 5 zwei herkömmliche Türen aufweist, die jeweils mir eine Türwand ausbilden und an den jeweiligen Ecksäulen 12 fest verschwenkbar angelenkt sind. Die andere Seitenwand, die in 1 nicht einsehbar ist, ist wie die hier dargestellte Seitenwand 9 ausgebildet.
Der Wechselbehälter 1 hat beispielsweise einen Laderaum mit einem Volumen von 100 m³. Dies wird erreicht mit folgenden äußeren Abmessungen des Wechselbehälters 1: einer Länge 7 von 13.716 mm, einer Breite 6 von 2.550 mm und einer Höhe 8 von 3.200 mm. Die innere Länge des Wechselbehälters 1 beträgt dann beispielsweise 13.600 mm.
Für einen einfacheren Be- und Entladevorgang ist der Wechselbehälter 1 zudem mit einer Hubvorrichtung 26 ausgeführt, mit der das gesamte Dach um einen vorgegebenen Hub 13 angehoben werden kann. Der Hub 13 kann beispielsweise 200 mm betragen.
Bei der hier dargestellten Ausführungsvariante des Wechselbehälters kann der sogenannte Tragkäfig 23 im Wesentlichen über folgende Komponenten gebildet sein: Mittelsäulen 10, Ecksäulen 12, Dach 2, Boden 3. Der über die Dachecken 11 bzw. Bodenecken 15 und den vorstehend genannten Komponenten gebildete Tragkäfig wird im geschlossenen Zustand durch die Türen 14 ergänzt, die jeweils ein statisches Kraftübertragungselement des Tragkäfigs ausbilden, so dass nunmehr ein formstabiler Tragkäfig gebildet ist und der Wechselbehälter (nur bzw. erst) im geschlossenen Zustand allen Prüfbedingungen entspricht.
In 2 ist eine Seitenansicht eines Wechselbehälters 1 dargestellt, wobei oben das Dach 2 und unten der Boden 3 erkennbar ist. Weiterhin ist zu erkennen, dass jeweils zwei klappbare Türen 14 zwischen der Mittelsäule 10 und den Ecksäulen 12 angeordnet sind. Die 2 dient dazu, verschiedene Schnittverläufe zu veranschaulichen, die in den nachfolgenden Figuren veranschaulicht sind. Dabei verweisen die römischen Ziffern auf die entsprechende nachfolgende Figur. Der Schnitt III-III veranschaulicht dabei eine Draufsicht auf die vordere Stirnwand 4 aus dem Inneren des Wechselbehälters, der Schnitt IV-IV veranschaulicht einen Querschnitt durch die Verschwenkgelenke zwischen zwei Türelementen einer Tür, der Schnitt V-V einen Querschnitt durch den Grenzbereich von benachbarten Türen und der Schnitt VI-VI einen Querschnitt durch die Mittelsäule 10.
3 zeigt nunmehr einen Schnitt durch den Wechselbehälter 1, so dass man von innen auf die vordere Stirnwand sehen kann. Rechts und links sind dabei die beiden Ecksäulen 12 zu erkennen. Oben ist ein Dachbalken 12 dargstellt, der eine vorgegebene Dachstärke 25 hat. Unten ist der Boden 3 dargestellt, der eine Bodendicke 24 hat. Links und rechts, insbesondere an den beiden Ecksäulen 12 angelenkt, sind die Türen 14 dargestellt.
Zur Veranschaulichung des Laderaums 17 sind hier auch gestapelte Transportgüter 18 (gestrichelte Linien) angedeutet.
4 zeigt nunmehr den Querschnitt durch den Wechselbehälter 1, durch die Gelenkebene der klappbaren Türen. Hervorzuheben ist hier die besonders dünnwandige Ausprägung der Türen 14 und der Gelenke 19, mit denen die beiden Türwände verbunden sind.
5 zeigt nunmehr einen Querschnitt, der zwischen den Türen und den Dachbalken verläuft. Besonders hervorzuheben ist hierbei die dünnwandige Ausprägung des Dachs 2 und der Türen 14, die mm über besondere Verschlusselemente Dach 2 und Boden 3 miteinander verspannen.
Aufgrund der großen Länge des Wechselbehälters wird eine Mittelsäule 10 in jeder Seitenwand vorgesehen. Ein Querschnitt durch diesen Teil des Wechselbehälters ist in 6 dargestellt.
7 zeigt nunmehr einen Wechselbehälter 1, bei dem die Türen 14 aufgeklappt und vor die jeweilige Ecksäule bzw. Mittelsäule verfahren wurden. Hierbei ist nun eine flexible Beladung bzw. Entladung des Laderaums 17 des Wechselbehälters möglich. In dem hier veranschaulichten Beladezustand bzw. Entladezustand, insbesondere wenn gleichzeitig noch das Dach angehoben ist, hat der Wechselbehälter 1 eine deutlich geringere Stabilität als zu dem Zeitpunkt, wenn die Türen verschlossen und das Dach abgesenkt sind.
8 veranschaulicht nunmehr ein Verfahren zum Betrieb des Wechselbehälters 1 für den kombinierten Transportverkehr. In Schritt a) wird dabei der Tragkäfig 23 des Wechselbehälters 1 destabilisiert, indem die Türen 14 geöffnet werden. Bereits durch das Eigengewicht des Bodens 3 kommt es gegebenenfalls zu einer leichten Verformung des Bodens 3. In Schritt b) erfolgt nun beispielsweise das Beladen des Wechselbehälters 1, indem diverse Transportgüter 18 im Laderaum 17 abgestellt werden. Die zusätzliche Last führt zu einer weiteren Verformung, insbesondere des Bodens 3.
9 und 10 zeigen Details einer Ausführungsvariante des Verschlusses 27 für eine bzw. mehrere Tür(en) 14 der Seitenwand. Es wird ein Bolzen 28 (angebracht an der Tür 14) in den Boden 3 gesteckt. Zur Aufnahme ist ein Langloch 29 vorgesehen, so dass die Tür 14 auch bei einer Verformung des Bodens 3 trotzdem verschlossen (bzw. in Eingriff mit dem Boden 3 gebracht) werden kann. Es greift danach ein Profil 30 (das im Boden 3 angeordnet ist) mit einem keilförmigen Ausschnitt 31 um den Bolzen 28. Dieses Profil 30 bewegt sich entlang der Länge des Wechselbehälters 1 und wird mit einem Spindelantrieb 32 translatorisch (vergleiche ersten Pfeil 34) bewegt. Es können mehrere Bolzen 28 mit einer Spindelbewegung gegriffen werden, bevorzugt kann eine Gruppe von Türen 14 erfasst werden. Die Flanken des keilförmigen Ausschnitts 31 drücken (oder ziehen) den/die Bolzen 28 in die „neutrale” Lage (vergleiche zweiten Pfeil 35), so dass also die Verformung (größtenteils) aufgehoben werden – 10 veranschaulicht den Unterschied zwischen der links dargestellten „teilverschlossenen” und der rechts dargestellten „verspannten” Position.
11 dient zur Veranschaulichung des Transports eines Wechselbehälters 1 auf einer Zugmaschine 33.
12 soll den Kraftverlauf durch die Seitenwände für eine Ausführungsvariante eines Wechselbehälters im geschlossenen Zustand veranschaulichen. Dabei sind Druckstäbe 21 (gekennzeichnet mit (–)) und Zugstäbe 22 (gekennzeichnet mit (+)). Veranschaulicht ist hierbei nur eine Doppel-Tür der Seitenwand zwischen Ecksäule 12 der vorderen Stirnwand und der Mittelsäule. Für die andere Doppel-Tür der Seitenwand gilt diese Aufteilung spiegelbildlich. In der Anordnung der Druckstäbe 21 und Zugstäbe 22, ausgehend von der Ecksäule 12, ist eine besonders vorteilhafte Ausprägung der formversteifenden Seitenwand 9 gegeben.
Durch das Schließen der Seitenwände, insbesondere in der Art, dass mit dem Verschließen ein Kraftschluss zwischen Dach, Tür und Boden realisiert wird, wird der Boden verformt, nämlich wieder hin zu der gewünschten, im Wesentlichen ebenen, Gestalt. Somit wird der Tragkäfig 23 des Wechselbehälters 1 durch die geschlossenen Türen wieder stabilisiert.
Die Arbeiten, die zu dieser Erfindung geführt haben, wurden vom Europäischen Forschungsrat im Zuge des Siebten Rahmenprogramms der Europäischen Gemeinschaft (RP7/2007–2013/gemäß der ERC-Finanzhilfevereinbarung Nr. 217856 gefördert.
Bezugszeichenliste

1: Wechselbehälter
2: Dach
3: Boden
4: vordere Stirnwand
5: hintere Stirnwand
6: Breite
7: Länge
8: Höhe
9: Seitenwand
10: Mittelsäule
11: Dachecke
12: Ecksäule
13: Hub
14: Tür
15: Bodenecke
16: Dachbalken
17: Laderaum
18: Transportgut
19: Gelenk
20: Türwand
21: Druckstab
22: Zugstab
23: Tragkäfig
24: Bodendicke
25: Dachstärke
26: Hubvorrichtung
27: Verschluss
28: Bolzen
29: Langloch
30: Profil
31: Ausschnitt
32: Spindelantrieb
33: Zugmaschine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 1496-5 [0028]
UIC 592-4 [0028]
Cargo-Boxen-System: EN DIN 284 [0032]
Internationales Übereinkommen für sichere Container (C. S. C) [0032]
Prüfungsvorschriften EN DIN 283 [0032]
Internationale Zollvorschriften [0032]
Vorschriften UIC 592-4/592-6 [0032]
Europäischen Forschungsrat im Zuge des Siebten Rahmenprogramms der Europäischen Gemeinschaft (RP7/2007–2013/gemäß der ERC-Finanzhilfevereinbarung Nr. 217856 [0071]

Claims

Wechselbehälter (1) für den kombinierten Transportverkehr, aufweisend einen Laderaum (17), der von einem Dach (2), einem Boden (3), einer vorderen Stirnwand (4), einer hinteren Stirnwand (5) und zwei Seitenwänden (9) begrenzt ist, wobei zumindest eine Seitenwand (9) mit wenigstens einer Tür (14) gebildet ist, wobei zumindest diese wenigstens eine Tür (14) bildende Seitenwand (9) als statisches Kraftübertragungselement ausgeführt ist.
Wechselbehälter (1) nach Patentanspruch 1, bei dem die wenigstens eine Tür (14) bildende Seitenwand (9) das Dach (2) mit dem Boden (3) verspannt.
Wechselbehälter (1) nach Patentanspruch 1 oder 2, bei dem die wenigstens eine Tür (14) bildende Seitenwand (9) zumindest Druckstäbe (21) oder Zugstäbe (22) eines formsteifen Tragkäfigs (23) des Wechselbehälters (1) ausbildet.
Wechselbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, bei dem eine Hubvorrichtung (26) für das Dach (2) vorgesehen ist.
Wechselbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, bei dem Dach (2), Boden (3), Stirnwände (4, 5) und Seitenwände (9) in Leichtbauweise bereitgestellt sind.
Verfahren zur Betrieb eines Wechselbehälters (1) für den kombinierten Transportverkehr, umfassend zumindest die folgenden Schritte: a) Destabilisieren eines Tragkäfigs (23) des Wechselbehälters (1), b) Beladen oder Entladen des Wechselbehälters (1), c) Stabilisieren des Tragkäfigs (23) des Wechselbehälters (1).
Verfahren nach Patentanspruch 6, wobei zumindest Schritt a) durch Öffnen einer Seitenwand (9) des Wechselbehälters (1) oder Schritt c) durch Schließen einer Seitenwand (9) des Wechselbehälters (1) erfolgt.
Verfahren nach Patentanspruch 6 oder 7, wobei in Schritt c) ein Boden (3) des Wechselbehälters (1) so mit dem Dach (2) verspannt wird, dass eine Verformung des Bodens (3) erfolgt.
Verfahren nach Patentanspruch 8, wobei die Verformung stufenweise erfolgt.