DE102012004292A1

DE102012004292A1 - Hubvorrichtung sowie Güterumschlagvorrichtung und Güterumschlagverfahren mit einer derartigen Hubvorrichtung

Info

Publication number: DE102012004292A1
Application number: DE201210004292
Authority: DE
Inventors: Bernd Rudat; Hans-Jürgen Weidemann
Original assignee: CARGOBEAMER AG
Current assignee: CARGOBEAMER AG
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2013-09-05

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung (1) zum Anheben und Absenken von Gegenständen in eine Hubrichtung (26) mit einem Scherenhubtisch (2), der einen Grundrahmen (3), ein Tragelement (4) zur Aufnahme des zu hebenden Gegenstands sowie einen zwischen dem Grundrahmen (3) und dem Tragelement (4) angeordneten Scherenhebelmechanismus (5) mit zumindest zwei sich kreuzenden Scherenhebeln (20; 21), aufweist, und mit einer Antriebseinrichtung (99) zur Betätigung des Scherenhebelmechanismus (5), wobei der Scherenhubtisch (2) durch Betätigung des Scherenhebelmechanismus (5) von einer eingefahrenen Stellung in eine ausgefahrene Stellung und umgekehrt verfahrbar ist, wobei die Antriebseinrichtung (99) einen Keil (78) aufweist, der mit Antriebsmitteln in eine Antriebsrichtung (86) quer zur Hubrichtung (26) oszillierend antreibbar in Verbindung steht, wobei der Keil (78) mit einem der beiden Scherenhebel (20; 21) derart antreibbar in Verbindung steht, dass der Scherenhebelmechanismus (5) betätigt wird, sowie eine Güterumschlagvorrichtung mit zumindest einer derartigen Hubvorrichtung (1) und ein Güterumschlagverfahren mit einer derartigen Güterumschlagvorrichtung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung mit Scherenhubtisch zum Heben von Lasten, sowie eine Güterumschlagvorrichtung und ein Güterumschlagverfahren zum Be- und Entladen von Güterzügen mit zumindest einer derartigen Hubvorrichtung.
Aus der WO 2004/005103 A1 sind eine Güterumschlagvorrichtung sowie ein Güterumschlagverfahren zum Be- und Entladen von Güterzügen bekannt. Gemäß der WO 2004/005103 A1 weist ein Waggon eines Güterzuges ein Waggongestell und zwei Drehgestelle sowie einen auf dem Waggongestell gelagerten Waggonaufsatz auf. Beim Entladen des Güterzuges wird der Waggonaufsatz mitsamt den darauf angeordneten Gütern von dem Waggongestell abgehoben und seitlich quer zur Gleislängsrichtung vom Waggongestell zu einer Abladefläche transportiert und dort abgesetzt. Zum Anheben des Waggonaufsatzes vom Waggongestell sind Hubvorrichtungen vorhanden, die seitlich neben den Gleisen angeordnet sind. Bei den Hubvorrichtungen handelt es sich z. B. um Hubstempel oder um Hubbalken. Die Hubbalken weisen endseitig jeweils eine zum Boden weisende Rampenfläche mit Tragrollen auf. Des Weiteren sind pro Hubbalken zwei parallel zu den Gleisen verfahrbare Hubschlitten mit einer Gegenrampenfläche vorhanden. Zum Anheben der Hubbalken verfahren die Hubschlitten mit ihren Gegenrampenflächen unter die Rampenflächen der Hubbalken und heben diese dadurch an.
Scherenhubtische sind bekanntermaßen dazu geeignet hohe Lasten anzuheben. Üblicherweise weisen Scherenhubtische ein Grundgestell bzw. einen Grundrahmen, eine Tragplatte bzw. Tischplatte und einen dazwischen angeordneten Scherenhebelmechanismus mit zumindest zwei Scherenhebeln auf. Das Anheben und Absenken der Tischplatte relativ zum Grundrahmen erfolgt durch Betätigung des Scherenhebelmechanismus. Die Scherenhebel werden derart angetrieben, dass die sich kreuzenden Scherenhebel relativ zueinander verschwenkt werden, so dass sich die Schere öffnet bzw. schließt. Dazu sind üblicherweise Linearantriebsmittel, z. B. Pneumatikzylinder oder Hydraulikzylinder oder Gewindeantriebe zwischen den beiden sich kreuzenden Scherenhebeln vorgesehen, die diese zueinander verschwenken. Alternativ dazu wird mittels eines Linearantriebs auf das untere Hebelende eines der beiden Scherenhebel eine zur Hubrichtung senkrechte Kraft ausgeübt, so dass ebenfalls die Scherenhebel zueinander verschwenkt werden.
Bei den bekannten Scherenhubtischen sind trotz des Hebelmechanismus immer noch hohe Kräfte zum Anheben und Absenken der Lasten notwendig. Infolgedessen sind leistungsstarke Antriebsmittel notwendig, die viel Platz einnehmen. Des Weiteren können die Scherenhebel in ihrer unteren Stellung nicht so verschwenkt werden, dass der Öffnungswinkel zwischen den Scherenhebeln gleich Null ist. Denn in diesem Fall würde bei der ersten Antriebsvariante zwischen den beiden Scherenhebeln kein Platz mehr für die Antriebsmittel sein. Bei der zweiten Antriebsvariante würde die horizontale Kraft direkt in das feste Lager des nicht angetriebenen Scherenhebels eingeleitet werden und somit kein Anheben mehr möglich sein. Infolgedessen haben die Scherenhebel auch in ihrer unteren Stellung immer einen Mindestöffnungswinkel von ca. 5–10°. Dadurch wird die minimale Bauhöhe begrenzt. Außerdem sind bei konstanter Antriebskraft die Hubkräfte abhängig vom Öffnungswinkel der Scherenhebel. Je größer der Öffnungswinkel, desto größer ist die aufzubringende Hubkraft. Infolgedessen sind am Anfang des Hubvorgangs aufgrund des kleinen Öffnungswinkels hohe Kräfte notwendig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Hubvorrichtung mit Scherenhubtisch, die das Heben von hohen Lasten bei möglichst geringen aufzubringenden Antriebskräften ermöglicht. Zudem soll die Hubvorrichtung eine geringe Bauhöhe aufweisen.
Weitere Aufgaben sind die Bereitstellung einer Güterumschlagvorrichtung und eines Güterumschlagverfahrens zum Be- und Entladen von Güterzügen mit einer derartigen Hubvorrichtung.
Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der Ansprüche 1, 20 und 23 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den sich jeweils anschließenden Unteransprüchen gekennzeichnet.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1: Eine perspektivische Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung
2: Eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung in eingefahrenem Zustand
3: Eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung in ausgefahrenem Zustand
4: Eine teilgeschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung in eingefahrenem Zustand
5: Eine teilgeschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung in ausgefahrenem Zustand
6: Eine vergrößerte, perspektivische Darstellung des Scherenhubmechanismus der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung
7: Eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Güterumschlagvorrichtung ohne Waggonaufsatz und mit schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Hubvorrichtungen
8: Eine perspektivische Darstellung eines Schienenwaggons mit Waggonaufsatz
Die erfindungsgemäße Hubvorrichtung 1 (1–5) weist einen Scherenhubtisch 2 und eine Antriebseinrichtung 99 zum Antreiben bzw. Betätigen, also Anheben und Absenken, des Scherenhubtisches 2 auf. Der Scherenhubtisch 2 weist ein Grundgestell bzw. einen Grundrahmen bzw. ein Grundrahmengestell 3, ein Tragelement 4 zur Aufnahme des zu hebenden Gegenstands sowie einen Scherenhebelmechanismus 5 auf, über den der Grundrahmen 3 und das Tragelement 4 miteinander verbunden sind. Der Scherenhebelmechanismus 5 ist zwischen dem Grundrahmen 3 und dem Tragelement 4 angeordnet.
Der Grundrahmen 3 ist vorzugsweise kastenförmig ausgebildet und weist zwei, insbesondere vertikale, sich gegenüberliegende Seitenwandungen 6; 7, zwei, ebenfalls insbesondere vertikale, sich gegenüberliegende Stirnwandungen 8; 9 und eine, insbesondere horizontale Bodenwandung 10 auf. Nach oben hin ist der Grundrahmen 3 offen. Die beiden Seitenwandungen 6; 7 und die beiden Stirnwandungen 8; 9 sind jeweils bevorzugt paarweise zueinander parallel. Des Weiteren verbinden die beiden Stirnwandungen 8; 9 die beiden Seitenwandungen 6; 7 miteinander. Der quaderförmige Grundrahmen 3 ist zweckmäßigerweise länglich ausgebildet und weist eine Längserstreckung in eine, insbesondere horizontale, Grundrahmenlängsrichtung 11 auf. Die beiden Seitenwandungen 6; 7 weisen folglich ebenfalls eine Längserstreckung in Richtung der Grundrahmenlängsrichtung 11 auf. Und die beiden Stirnwandungen 8; 9 sind senkrecht zur Grundrahmenlängsrichtung 11 ausgerichtet.
Die erste Stirnwandung 8, die als Anschlussflansch für die Antriebseinrichtung 99 dient, weist zudem eine, insbesondere mittige, durchgehende, bevorzugt zylindrische, Durchgriffsaussparung 12 auf, auf deren Funktion weiter unten näher eingegangen wird. Und die beiden Seitenwandungen 6; 7 weisen jeweils ein durchgehendes Langloch 13 auf. Die beiden Langlöcher 13 sind nahe der ersten Stirnwandung 8 angeordnet und weisen eine Längserstreckung parallel zur Grundrahmenlängsrichtung 11 auf. In einer zur Grundrahmenlängsrichtung 11 senkrechten, horizontalen Richtung liegen sich die beiden Langlöcher zudem gegenüber und sind insbesondere zueinander fluchtend angeordnet. Bevorzugt weisen die Langlöcher 13 zudem jeweils einen rechteckigen Querschnitt auf. Infolgedessen weisen die beiden Langlöcher jeweils von der ersten Stirnwandung 8 aus gesehen in Richtung der Grundrahmenlängsrichtung 11 eine erste Lochstirnkante 14, dieser nachgeordnet eine zweite Lochstirnkante 15, sowie eine obere Lochkante 16 und eine untere Lochkante 17 auf. Die obere und die untere Lochkante 16; 17 erstrecken sich parallel zur Grundrahmenlängsrichtung 11 und die beiden Lochstirnkanten 14; 15 sind bevorzugt senkrecht dazu. Die beiden Lochstirnkanten 14; 15 können aber auch abgerundet, insbesondere halbkreisförmig ausgebildet sein.
Außenseitig an den Seitenwandungen 6; 7 und/oder an den Stirnwandungen 8; 9 können zudem Befestigungslaschen 18 angeordnet sein. Die Befestigungslaschen 18 dienen zur Befestigung, z. B. durch Verschrauben, des Grundrahmens 3 am jeweiligen Untergrund, insbesondere am Boden. Infolgedessen handelt es sich bei der Hubvorrichtung 1 vorzugsweise um eine stationäre Hubvorrichtung 1. Insbesondere ist der Grundrahmen 3, zumindest im Betrieb der Hubvorrichtung 1, ortsfest. Vorzugsweise sind zudem zwei Versteifungswandungen 19 vorhanden, die jeweils eine Seitenwandung 6; 7 mit der ersten Stirnwandung 8 verbinden. Die beiden Versteifungswandungen 19 haben vorzugsweise jeweils einen dreieckigen Querschnitt.
Der Scherenhebelmechanismus 5 weist einen ersten, insbesondere äußeren, Scherenhebel 20 und einen zweiten, insbesondere inneren, Scherenhebel 21 auf. Die beiden Scherenhebel 20; 21 kreuzen sich und bilden in an sich bekannter Weise eine Schere.
Der äußere Scherenhebel 20 weist vorzugsweise zwei voneinander beabstandete Gabelarme bzw. Hebelarme 22 auf. Die beiden Hebelarme 22 sind vorzugsweise plattenförmig bzw. eben ausgebildet und zueinander parallel, wobei ihre flächenmäßige Erstreckung parallel zu den Seitenwandungen 6; 7 ist. Insbesondere weisen die beiden Hebelarme 22 jeweils eine ebene Hebelarmaußenfläche 23 und eine dazu parallele Hebelarminnenfläche 24 auf. Außerdem weisen die beiden Hebelarme 22 jeweils, bevorzugt mittig, eine durchgehende, insbesondere zylindrische, Hebellagerungsaussparung 25 mit einer Hebellagrungsaussparungsachse 25a auf. Die Hebellagerungsaussparungsachsen 25a der beiden Hebelarme 22 sind zueinander koaxial und senkrecht zur Grundrahmenlängsrichtung 11 und senkrecht zu einer, insbesondere vertikalen, Hubrichtung 26. Die Hubrichtung 26 ist folglich senkrecht zur Grundrahmenlängsrichtung 11.
Der Teil der beiden Hebelarme 22, der auf der dem Tragelement 4 zugewandten Seite der Hebellagerungsaussparung 25 bzw. der Hebellagerungsaussparungsachse 25a liegt, ist dabei jeweils der Lastarm 27 des jeweiligen Hebelarms 22 und der Teil der beiden Hebelarme 22, der auf der dem Grundrahmen 3 zugewandten Seite der Hebellagerungsaussparung 25 bzw. der Hebellagerungsaussparungsachse 25a liegt, ist dabei jeweils der Kraftarm 28 des jeweiligen Hebelarms 22. Als Lastarm wird generell die Seite eines Hebels bezeichnet, an der sich die zu bewegende Last befindet, also im vorliegenden Fall die Seite des Tragelements 4, auf dem die Last, nämlich der zu hebende Gegenstand, aufliegt. Der Kraftarm ist die Seite, an der die bewegende Kraft anliegt, also im vorliegenden Fall die Seite an der die Antriebskraft angreift. Infolgedessen weisen die beiden Hebelarme 22 jeweils ein lastseitiges bzw. tragelementsetiges Hebelarmende bzw. Lastende 29 und ein kraftseitiges bzw. grundrahmenseitiges Hebelarmende bzw. Kraftende 30 auf.
An den beiden Lastenden 29 sind die beiden Hebelarme 22 miteinander mittels eines Verbindungssteges 31 verbunden. Der Verbindungssteg 31 ist zwischen den beiden Hebelarmen 22 angeordnet und unverschieblich und bevorzugt unverdrehbar mit diesen verbunden. Infolgedessen sind die beiden Hebelarme 22 des äußeren Scherenhebels 20, insbesondere an den Lastenden 29, miteinander fest, also zueinander unverschieblich und unverdrehbar verbunden.
Die beiden Lastarme 27 und der Verbindungssteg 31 bilden dabei einen Scherenhebelastarm 32 des äußeren Scherenhebels 20. Analog zu den beiden Hebelarmen 22 ist der Scherenhebelastarm 32 des äußeren Scherenhebels 20 die Seite des Scherenhebels 20, an der die zu bewegende Last anliegt. Folglich weist der äußere Scherenhebel 20 auch ein lastseitiges bzw. tragelementseitiges Scherenhebelende 33 auf.
Des Weiteren weisen die beiden Hebelarme 22 jeweils an ihrem Lastende 29 einen zylindrischen Lagerungsbolzen 34 auf. Die Lagerungsbolzen 34 weisen jeweils eine Lagerungsbolzenachse 35 auf, die senkrecht zur Grundrahmenlängsrichtung 11 und senkrecht zur Hubrichtung 26 ist. Zudem stehen die Lagerungsbolzen 34 von der jeweiligen Hebelarmaußenfläche 23 ab. Die Lagerungsbolzen 34 sind insbesondere fest, also unverschieblich und unverdrehbar mit dem jeweiligen Hebelarm 22 verbunden. Auf den Lagerungsbolzen 34 ist zudem jeweils ein, insbesondere quaderförmiger, Kulissenblock 41 um eine zu den beiden Lagerungsbolzenachsen 35 koaxiale Kulissendrehachse 41a drehbar gelagert. Der Kulissenblock 41 ist also unverschieblich und um die Kulissenachse 41a drehbar mit dem jeweiligen Hebelarm 22 an dessen Lastende 29 verbunden. Auf die Funktion des Kulissenblocks 41 wird weiter unten näher eingegangen.
An den beiden Kraftenden 30 weisen die beiden Hebelarme 22 jeweils eine durchgehende, zylindrische Wellenlagerungsaussparung mit einer Wellenlagerungsaussparungsachse 37 auf. Die Wellenlagerungsaussparungsachsen 37 der beiden Wellenlagerungsaussparungen sind zueinander koaxial und parallel zu den Hebellagerungsbolzenachsen 35. In den beiden Wellenlagerungsaussparungen ist eine zylindrische Verbindungsstange bzw. eine Verbindungswelle 36 um ihre Wellenachse 36a drehbar gelagert. Dabei ist die Wellenachse 36a koaxial zu den Wellenlagerungsaussparungsachsen 37. Die Verbindungswelle 36 ist ebenfalls zwischen den beiden Hebelarmen 22 angeordnet und verbindet diese an den Kraftenden 30 miteinander. Die beiden Kraftarme 28 und die Verbindungswelle 36 bilden dabei einen Scherenhebekraftarm 38 des äußeren Scherenhebels 20. Analog zu den beiden Hebelarmen 22 ist der Scherenhebelkraftarm 32 des äußeren Scherenhebels 20 die Seite des Scherenhebels 20, an der die Antriebskraft, wenn auch indirekt, angreift. Folglich weist der äußere Scherenhebel 20 auch ein kraftseitiges bzw. grundrahmenseitiges Scherenhebelende 39 auf.
Die Verbindungswelle 36 ist außerdem in einem Lagerblock 40 um die Wellenachse 36a drehbar und ansonsten unverschieblich gelagert. Der Lagerblock 40 wiederum ist fest, also unverdrehbar und unverschieblich mit dem Grundrahmen 3 verbunden, insbesondere verschraubt. Insbesondere ist der Lagerblock 40 in einem Übergangs- bzw. Eckbereich von der zweiten Stirnwandung 9 zur Bodenwandung 10 angeordnet (4 und 5). Dadurch ist der äußere Scherenhebel 20 an seinem kraftseitigen Scherenhebelende 39 unverschieblich aber um eine zur Wellenachse 36a koaxiale Drehachse 94 drehbar mit dem Grundrahmen 3 verbunden. Die Drehachse 94 ist somit senkrecht zur Hubrichtung 26.
Der Innere Scherenhebel 21 weist ebenfalls vorzugsweise zwei voneinander beabstandete Gabelarme bzw. Hebelarme 42 auf. Die beiden Hebelarme 42 sind ebenfalls vorzugsweise plattenförmig bzw. eben ausgebildet und zueinander parallel, wobei ihre flächenmäßige Erstreckung parallel zu den Seitenwandungen 6; 7 ist. Insbesondere weisen die beiden Hebelarme 42 jeweils eine ebene Hebelarmaußenfläche 43 und eine dazu parallele Hebelarminnenfläche 44 auf. Außerdem weisen die beiden Hebelarme 42 jeweils, bevorzugt mittig, eine durchgehende, insbesondere zylindrische, Hebellagerungsaussparung 45 mit einer Aussparungsachse 45a auf. Die Hebellagerungsaussparungsachsen 45a sind zueinander koaxial und senkrecht zur Grundrahmenlängsrichtung 11 und senkrecht zur Hubrichtung 26, also parallel zu den Hebellagerungsaussparungsachsen 25a der Hebellagerungsaussparungen 25 der beiden Hebelarme 22 des äußeren Scherenhebels 20.
Die beiden Hebelarme 42 des inneren Scherenhebels 21 weisen analog zu den Hebelarmen 22 des äußeren Scherenhebels 21 ebenfalls jeweils einen Lastarm 46 und einen Kraftarm 47 auf. Des Weiteren weisen die beiden Hebelarme 42 ebenfalls analog jeweils ein lastarmseitiges bzw. tragelementseitiges Hebelarmende bzw. Lastende 48 und ein kraftarmseitiges bzw. grundrahmenseitiges Hebelarmende bzw. Kraftende 49 auf.
Außerdem weist der innere Scherenhebel 21 vorzugsweise eine Hebeldeckenwandung 55 und eine Hebelbodenwandung 56 auf. Die Hebeldeckenwandung 55 und die Hebelbodenwandung 56 verbinden die beiden Hebelarme 42 an deren Kanten miteinander, so dass der innere Scherenhebel 21 als Hohlprofil ausgebildet ist. Dabei erstrecken sich die Hebeldeckenwandung 55 und die Hebelbodenwandung 56 senkrecht zu den Hebelarmen 42. Im Bereich der Kraftenden 49 ist die Hebeldeckenwandung 55 ausgespart. Die Hebelbodenwandung 56 ist bevorzugt von den Kraftenden 49 bis hin zur mittigen Hebellageraussparung 45 der beiden Hebelarme 42 ausgespart.
Analog zum äußeren Scherenhebel 20 bildet der Teil des inneren Scherenhebels 21, der in Bezug zur mittigen Hebellageraussparung 45 bzw. zur Hebellagerungsaussparungsachse 45a auf der Seite des Tragelements 4, also lastseitig angeordnet ist, einen Scherenhebellastarm 57. Und der Teil des inneren Scherenhebels 21, der in Bezug zur mittigen Hebellageraussparung 45 bzw. zur Hebellagerungsaussparungsachse 45a auf anderen Seite, also der Seite des Grundrahmens 3, also kraftseitig, angeordnet ist, bildet einen Scherenhebelkraftarm 58. Folglich weist der innere Scherenhebel 21 auch ein lastseitiges Scherenhebelende 59 und ein dazu gegenüberliegendes kraftseitiges Scherenhebelende 60 auf. Da die Hebelbodenwandung 56 im Bereich des Scherenhebelkraftarms 58 ausgespart ist, ist der Scherenhebelkraftarm 58 nach unten offen ausgebildet. Da auch die Hebeldeckenwandung 55 im Bereich des Scherenhebelkraftarms 58 größtenteils ausgespart ist, ist der Scherenhebelkraftarm 58 auch nach oben offen ausgebildet.
An den beiden Lastenden 48 sind die beiden Hebelarme 42 des inneren Scherenhebels 21 miteinander mittels einer weiteren, bevorzugt zylindrischen, Verbindungsstange bzw. Verbindungswelle 50 fest miteinander verbunden. Eine Wellenachse 51 der Verbindungswelle 50 ist dabei senkrecht zur Hubrichtung 26 und senkrecht zur Grundrahmenlängsrichtung 11, also parallel zu den Aussparungsachsen 45. Zur Lagerung der Verbindungswelle 50 weisen die beiden Hebelarme 42 an ihrem Lastende 48 jeweils eine durchgehende Lagerungsaussparung auf. Die Verbindungswelle 51 ist unverschieblich und bevorzugt unverdrehbar mit den beiden Hebelarmen 42 verbunden. Die Verbindungswelle 50 ist zudem derart in den beiden Lagerungsaussparungen angeordnet, dass ihre beiden Wellenenden als zylindrische Zapfen 52 über die Hebelarmaußenflächen 44a überstehen. Mittels der Zapfen 52 ist der innere Scherenhebel 21 drehbar mit dem Tragelement 4 verbunden, worauf weiter unten näher eingegangen wird.
An den beiden Kraftenden 49 weisen die beiden Hebelarme 42 des inneren Scherenhebels 21 jeweils einen, insbesondere quaderförmigen, Kulissenblock 53 auf. Die Kulissenblöcke 53 sind um eine zu den Hebellagerungsaussparungsachsen 45a parallele Kulissendrehachse 54 drehbar und ansonsten unverschieblich mit dem jeweiligen Hebelarm 42 verbunden. Des Weiteren stehen die Kulissenblöcke 53 jeweils von den Hebelaußenflächen 43 ab bzw. über diese über. Die Kulissenblöcke 53 sind jeweils in einem der beiden Langlöcher 13 in Grundrahmenlängsrichtung 11 verschieblich geführt. Infolgedessen ist der innere Scherenhebel 21 mit bzw. an seinem kraftseitigen Scherenhebelende 60 in dem Grundrahmen 3 in die zur Hubrichtung 26 senkrechte Grundrahmenlängsrichtung 11 verschieblich geführt bzw. mit dem Grundrahmen 3 verschieblich verbunden. Zudem ist der innere Scherenhebel 21 an seinem kraftseitigen Scherenhebelende 60 mit dem Grundrahmen 3 um die Kulissendrehachse 54 drehbar und ansonsten unverdrehbar verbunden.
Die beiden sich kreuzenden Scherenhebel 20; 21 sind zudem miteinander um eine zu den beiden Hebellagerungsaussparungsachsen 25a; 45a koaxiale Hebeldrehachse 61 drehbar bzw. schwenkbar und ansonsten unverschieblich und unverdrehbar miteinander verbunden.
Des Weiteren sind der erste, äußere Scherenhebel 20 und der zweite, innere Scherenhebel 21 bevorzugt derart angeordnet, dass sie ineinander verschwenken können. Der innere Scherenhebel 21 ist dazu innerhalb des äußeren Scherenhebels 20 angeordnet. Insbesondere ist der innere Scherenhebel 21 zwischen den beiden äußeren Hebelarmen 22 angeordnet.
Wie bereits erläutert, weist die erfindungsgemäße Hubvorrichtung 1 zudem ein Tragelement 4 zur Aufnahme des zu hebenden Gegenstandes auf. Bei dem Tragelement 4 handelt es sich vorzugsweise um einen Tisch 62 mit einer ebenen Tischplatte 63. Der Tisch 62 weist vorzugsweise eine Längserstreckung in eine zur Grundrahmenlängsrichtung 11 parallele Tischlängsrichtung 62a auf. Die Tischplatte 63 weist eine ebene Tischoberfläche 64 und eine dazu gegenüberliegende Tischunterseite 65 auf. Der Tisch 62 weist zudem zwei sich gegenüberliegende, vorzugsweise ebene, Tischseitenwandungen 66 auf. Die Tischseitenwandungen 66 erstrecken sich bevorzugt vertikal und weisen eine Längserstreckung parallel zur Tischlängsrichtung 62a auf. Des Weiteren erstrecken sich die Tischseitenwandungen 66 von der Tischunterseite 65 weg in Richtung des Grundrahmens 3.
In den beiden Tischseitenwandungen 66 ist zudem jeweils ein Langloch 67 vorgesehen. Die Langlöcher sind jeweils an einem ersten, der Antriebseinrichtung 99 zugewandten Tischende 68 angeordnet. Analog zu den Langlöchern 13 in den beiden Seitenwandungen 6; 7 des Grundrahmens 3 weisen die beiden Langlöcher 67 des Tisches 62 ebenfalls jeweils einen rechteckigen Querschnitt auf. Infolgedessen weisen die beiden Langlöcher 67 jeweils eine erste, dem ersten Tischende 68 zugewandte, Lochstirnkante 69, eine zweite einem zweiten Tischende 70 abgewandte, Lochstirnkante 71, eine obere Lochkante 72 und eine untere Lochkante 73 auf. Die obere und die untere Lochkante 72; 73 erstrecken sich parallel zur Tischlängsrichtung 62a und die beiden Lochstirnkanten 69; 71 sind bevorzugt senkrecht dazu. Die beiden Lochstirnkanten 69; 71 können aber wiederum auch abgerundet, insbesondere halbkreisförmig ausgebildet sein. In den Langlöchern 67 des Tisches 62 sind die Kulissenblöcke 41 des äußeren Scherenhebels 20 in Tischlängsrichtung 62a verschieblich geführt. Demnach ist der äußere Scherenhebel 20 an seinem lastseitigen Scherenhebelende 33 in Tischlängsrichtung 62a hin und her verschieblich und ansonsten unverschieblich, sowie um die Kulissendrehachse 41a hin und her drehbar bzw. schwenkbar und ansonsten unverdrehbar mit dem Tragelement 4, insbesondere dem Tisch 62, verbunden.
Am zweiten Tischende 70 weist der Tisch 62 zudem zwei weitere Lagerungsaussparungen mit Aussparungsachsen 74 auf, die senkrecht zur Tischlängsrichtung 62a und senkrecht zur Hubrichtung 26 sind. Die Lagerungsaussparungen 74 sind in die Tischseitenwandungen 66 eingebracht und durchgehend ausgebildet. In den Lagerungsaussparungen sind die Zapfen 52 der Verbindungswelle 50 um die Wellenachse 51 drehbar gelagert. Demnach ist der zweite, insbesondere innere, Scherenhebel 21 an seinem lastseitigen Scherenhebelende 59 um eine, insbesondere zur Wellenachse 51 koaxiale, Drehachse 75 hin und her drehbar bzw. schwenkbar und ansonsten unverdrehbar und unverschieblich mit dem Tragelement 4, insbesondere dem Tisch 62, verbunden.
Der Tisch 62 weist zweckmäßigerweise zudem eine am zweiten, der Antriebseinrichtung 99 abgewandtem Tischende 70 angeordnete Tischstirnwandung 76 auf. Die Tischstirnwandung 76 erstreckt sich ebenfalls von der Tischunterseite 65 weg in Richtung Grundrahmen 3. Außerdem weist der Tisch 62 vorzugsweise am zweiten Tischende 70 einen von der Tischoberfläche 64 abstehenden, insbesondere kegelförmigen, Zentrierzapfen 77 auf. Der Zentrierzapfen 77 dient zur Zentrierung des anzuhebenden Waggonaufsatzes. Denn dieser liegt beim Anheben mit einer Kegelbohrung auf dem Zentrierzapfen 77 auf (nicht dargestellt).
Erfindungsgemäß weist die Antriebseinrichtung 99 der erfindungsgemäßen Hubeinrichtung 1 einen, in eine zur Grundrahmenlängsrichtung 11 parallele Antriebsrichtung 86 verschiebbaren und antreibbaren Keil 78 auf, der mit dem inneren Scherenhebel 21, diesen verschwenkend zusammenwirkt. Der Keil 78 weist eine, bevorzugt ebene, Keiloberseite bzw. Keiloberfläche 79 auf, die einen spitzen Keilwinkel α mit einer zur Hubrichtung 26 senkrechten Ebene einschließt. Die Keiloberfläche 79 ist dem Grundrahmen 3 abgewandt und somit dem Scherenhebelmechanismus 5 und dem Tragelement 4 zugewandt ausgerichtet. Außerdem weist der Keil 78 eine der Keiloberfläche 79 gegenüberliegende, dem Grundrahmen 3 zugewandte, Keilunterseite 80 auf. Vorzugsweise öffnet sich der Keilwinkel α zur ersten Stirnwandung 8 hin bzw. läuft zur zweiten Stirnwandung 9 hin zu. Infolgedessen weist der Keil 78 ein Spitzenende 81, das insbesondere der zweiten Stirnwandung 9 zugewandt ist, und ein dem Spitzenende 81 gegenüberliegendes stumpfes Keilende 82 auf.
Vorzugsweise ist der Keil 78 zudem als Hohlprofil ausgebildet und weist eine, insbesondere plattenförmige, Keildeckenwandung 83 sowie zwei sich daran anschließende, insbesondere plattenförmige, Keilseitenwandungen 84 auf. Die beiden Keilseitenwandungen 81 erstrecken sich vorzugsweise parallel zur Hubrichtung 26, also insbesondere vertikal, und parallel zu den Seitenwandungen 6; 7 des Grundrahmens 3. Die Keildeckenwandung 83 weist die ebene Keiloberfläche 79 auf und schließt somit ebenfalls mit der zur Hubrichtung 26 senkrechten Ebene den spitzen Keilwinkel α ein. Vorzugsweise beträgt der Keilwinkel 15° ≤ α ≤ 45°, bevorzugt 20° ≤ α ≤ 30°. Im Rahmen der Erfindung liegt es aber auch, dass die Keiloberfläche 79 vom Spitzenende 81 zum stumpfen Ende 82 nicht durchgehend eben ausgebildet ist, sondern mehrere einzelne ebene Abschnitte aufweist, die sich aneinander anschließen. Die einzelnen Abschnitte schließen dabei mit der zur Hubrichtung 26 senkrechten Ebene jeweils einen unterschiedlichen, spitzen Keilwinkel ein (nicht dargestellt). Beispielsweise kann der Keilwinkel vom Spitzenende 81 zum stumpfen Ende stetig zunehmen, um die Hubkräfte im wesentlichen konstant zu halten. Alternativ dazu kann die Keiloberfläche 79 auch, insbesondere einfach, gekrümmt, insbesondere bogenförmig ausgebildet sein. Die Krümmungsachse ist dabei senkrecht zur Hubrichtung 26 und senkrecht zur Grundrahmenlängsrichtung 11. Auch hier kann die Steigung, also der Keilwinkel über die Länge der Keiloberfläche 79 variiert werden. Auch kann die Keiloberfläche 79 sowohl gekrümmte als auch ebene Abschnitte aufweisen.
Der Keil 78 ist zudem auf dem Grundrahmen 3 rollengelagert. Dazu weist der Keil 78 an der Keilunterseite 80 mehrere Fahrrollen bzw. Räder 85 auf, die um jeweils zur Hubrichtung 26 und zur Antriebrichtung senkrechte Rollendrehachsen drehbar mit dem Keil 78 verbunden sind. Insbesondere sind die Fahrrollen 85 in den Keilseitenwandungen 84 gelagert. Die Fahrrollen 85 sind vorzugsweise auf einer sich in Antriebsrichtung 86 erstreckenden Führungsschiene 87 geführt und können auf dieser abrollen. Die Führungsschiene 87 ist fest mit dem Grundrahmen 3, insbesondere dessen Bodenwandung 10 verbunden. Demnach ist der Keil 78 in Antriebsrichtung 86 hin und her bewegbar auf dem Grundrahmen 3, insbesondere der Bodenwandung 10, gelagert. Anstelle der Rollenlagerung, kann der Keil 78 auch gleitgelagert sein.
Damit der Keil 78 mit dem inneren Scherenhebel 21 zusammenwirken kann, weist die Antriebseinrichtung 99 zudem eine Lastrolle 88 auf. Die Lastrolle 88 ist um eine Lastrollendrehachse 89 drehbar und ansonsten unverdrehbar und unverschieblich mit dem inneren Scherenhebel 21 verbunden. Die Lastrollendrehachse 89 ist dabei senkrecht zur Hubrichtung 26 und parallel zur Keiloberfläche 79. Dabei sind die Lastrollendrehachse 89 und die Lastrolle 88 am Kraftarm 58 des inneren Scherenhebels 21 angeordnet. Das heißt die Lastrolle 88 ist am Scherenhebelkraftarm 58 des inneren Scherenhebels 21 gelagert bzw. ist mit diesem verbunden. Bevorzugt ist die Lastrolle 88 direkt benachbart zur Hebellagerungsaussparung 45 des inneren Scherenhebels 21 angeordnet. Außerdem ist die Lastrolle 88 vorzugsweise innerhalb des inneren Scherenhebels 21, insbesondere zwischen den beiden Kraftarmen 47 angeordnet. Die Lastrolle 88 ist insbesondere an den beiden Kraftarmen 47 des inneren Scherenhebels 21 gelagert. Unterhalb der Lastrolle 88 ist die Hebelbodenwandung 56 wie bereits oben erläutert ausgespart.
Die Lastrolle 88 ist gemäß der Erfindung auf der Keiloberfläche 79 verfahrbar angeordnet bzw. liegt auf dieser auf und kann auf dieser abrollen, steht mit dieser in Wirkverbindung. Damit ist der innere Scherenhebel 21 im Bereich seines Scherenhebelkraftarms 58 auf der Keiloberfläche 79 rollengelagert.
Gemäß der Erfindung weist die Antriebseinrichtung 99 zudem ein Antriebsmittel auf, mittels dem der Keil 78 in Antriebsrichtung 86 oszillierend, translatorisch, antreibbar in Verbindung steht. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Antriebsmittel folglich um einen Linearantrieb 90, bevorzugt um einen Linearmotor oder einen Rotationsmotor mit einem Gewindetrieb, insbesondere einen Elektromotor oder Hydraulikmotor mit Trapezgewindespindel oder Kugelumlaufspindel. Der Linearantrieb 90 weist eine sich parallel zur Antriebsrichtung 86 erstreckende Schubstange 91 auf, die mit dem stumpfen Keilende 82 des Keils 78 verbunden ist. Die Schubstange 91 ist in an sich bekannter Weise in Antriebsrichtung 86 ein- und ausfahrbar, wodurch der Keil 78 in Antriebsrichtung 86 hin- und her verfahren wird. Die Schubstange 91 durchgreift dazu die Durchgangsöffnung 12 in der ersten Stirnwandung 8. Außerdem ist die Schubstange 91 zwischen den beiden Kraftarmen 47 der Hebelarme 42 des inneren Scherenhebels 21 angeordnet, greift also in diesen ein.
Der Linearantrieb 90 ist zudem mit einem entsprechenden Anschlussflansch an der ersten Stirnwandung 8 angeschraubt.
Im Folgenden wird nun die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung 1 erläutert:
In der eingefahrenen Stellung (2 und 4) ist der Tisch 62 in seiner unteren Stellung angeordnet. In dieser Stellung übergreift der Tisch 62 den Grundrahmen 3. Die Scherenhebel 20; 21 sind nahezu zueinander parallel. Das heißt der Öffnungswinkel β zwischen den beiden Scherenhebel 20; 21 ist sehr gering und beträgt β ≤ 15°, bevorzugt β ≤ 12°. Vorzugsweise liegt der Öffnungswinkel bei 10° ≤ β ≤ 16°, bevorzugt bei 12° ≤ β ≤ 14°. Die beiden Scherenhebel 20; 21 weisen jeweils eine Hebellängsachse 92; 93 auf, die jeweils Hebeldrehachse 61, die jeweilige Drehachse 94 bzw. 75 und die jeweilige Kulissendrehachse 41a bzw. 54 schneidet. Der Öffnungswinkel β ist der Winkel zwischen den beiden Hebellängsachsen 92; 93. Bei der Bewegung der Scherenhebel 20; 21 von der eingefahrenen Stellung in die ausgefahrene Stellung wird der Öffnungswinkel β größer bzw. nimmt stetig zu.
Die Kulissenblöcke 41 des äußeren Scherenhebels 20 liegen in der vollständig eingefahrenen Stellung an den ersten Lochstirnkanten 69 der im Tisch 62 vorhandenen Langlöcher 67 an. Und die Kulissenblöcke 53 des inneren Scherenhebels 21 liegen an den ersten Lochstirnkanten 14 der im Grundrahmen 3 vorhandenen Langlöcher 13 an. Die Lastrolle 88 liegt auf der Keiloberfläche 79 auf und ist im Bereich des bzw. nahe des Spitzenendes 81 angeordnet. Die Tischplatte 63 ist in ihrer unteren Stellung. Die Schubstange 91 ist eingefahren. Außerdem ist der Keil 78 zwischen den beiden Kraftarmen 58 der Hebelarme 42 des inneren Scherenhebels 21 angeordnet.
Zum Anheben des Tisches 62 und des darauf angeordneten Gegenstands wird nun der Linearantrieb 90 betätigt und dadurch die Schubstange 91 in eine zur Antriebsrichtung 86 parallele Keilanheberichtung 95 ausgefahren. Die Schubstange 91 wird dabei auf die zweite Stirnwandung 9 zu bewegt. Die Schubstange 91 treibt den Keil 78 an, so dass dieser sich ebenfalls in Keilanheberichtung 95 bewegt. Der Keil 78 verfährt also in Keilanheberichtung 95. Dabei rollen die Fahrrollen 85 auf der Führungsschiene 87 ab und werden von dieser in Keilanheberichtung 95 geführt. Der Keil 78 wird dabei unter der Lastrolle 88 durchgeführt, so dass die Lastrolle 88 auf der schiefen Keiloberfläche 79 abrollt. Insbesondere rollt die Lastrolle 88 auf der Keiloberfläche 79 nach oben, von dem Spitzenende 81 zum stumpfen Keilende 82 hin. Die Lastrolle 88 bewegt sich also vom Spitzenende 81 zum stumpfen Keilende 82 in eine zur Keiloberfläche 79 parallele Lastrollenanheberichtung 96 nach oben. Da die Lastrolle 88 unverschieblich mit dem Scherenhebelkraftarm 58 des inneren Scherenhebels 21 verbunden ist, wird auch der Scherenhebelkraftarm 58 nach oben bewegt. Dabei verfährt das zwangsgeführte, kraftseitige Scherenhebelende 60 des inneren Scherenhebels 21 aufgrund der in den Langlöchern 13 geführten Kulissenblöcke 53 in Keilanheberichtung 95 und verschwenkt gleichzeitig um die Kulissendrehachse 54. Infolgedessen werden die beiden Scherenhebel 20; 21 in an sich bekannter Weise derart zueinander verschwenkt, dass der Öffnungswinkel β vergrößert wird und somit die beiden lastseitigen Scherenhebelenden 33; 59, insbesondere vertikal, nach oben parallel zur Hubrichtung 26 angehoben bzw. nach oben verfahren bzw. bewegt werden. Der äußere Scherenhebel 20 verfährt an seinem lastseitigen Scherenhebelende 33 zusätzlich aufgrund der in den Langlöchern 67 geführten Kulissenblöcke 41 auch in Keilanheberichtung 95 und verschwenkt gleichzeitig um die Kulissendrehachse 41a. Dadurch wird das Öffnen des Öffnungswinkels β ermöglicht. Und dadurch wird auch der Tisch 62 und ein sich auf dem Tisch 62 befindender Gegenstand in Hubrichtung 26 angehoben. Die vollständig ausgefahrene Stellung (3, 5, 6) ist dann erreicht, wenn die Kulissenblöcke 41; 53 an den hinteren Lochstirnkanten 15; 71 der Langlöcher 13; 67 anschlagen.
Zum Absenken des Tisches 62, also zum Verfahren des Scherenhubtisches 2 von seiner oberen, ausgefahrenen Stellung (3, 5, 6) in seine untere, eingefahrene Stellung (2, 4) wird die Schubstange 91 mittels des Linearantriebs 90 wieder eingefahren, also in eine zur Keilanheberichtung 95 entgegengesetzte Keilabsenkrichtung 98 verfahren bzw. angetrieben bzw. bewegt. Dadurch wird in analoger Weise wie beim Anheben auch der Keil 78 in Keilabsenkrichtung 97 verfahren und derart unter der Lastrolle 88 durchgeführt, dass diese auf der Keiloberfläche 79 nach unten abrollt. Insbesondere rollt die Lastrolle 88 vom stumpfen Keilende 82 zum Spitzenende 81 hin und bewegt sich in eine zur Lastrollenanheberichtung 96 entgegengesetzte Lastrollenabsenkrichtung 98. Dadurch werden die Scherenhebel 20; 21 in umgekehrter Weise wie beim Anheben verfahren, bis sie wieder in ihrer eingefahrenen Ausgangsstellung sind. Das heißt, der Öffnungswinkel β wird wieder verkleinert.
Die beschriebene Wirkungsweise des Scherenhebelmechanismus 5, also die beschriebene Bewegung der Scherenhebel 20; 21 zum Heben und Senken des Tisches 62 bzw. zum Ein- und Ausfahren des Scherenhubtisches 2 ist an sich bekannt. Gemäß der Erfindung erfolgt der Antrieb bzw. die Betätigung des Scherenhebelmechanismus 5 allerdings nicht wie üblich durch direkte Krafteinleitung einer horizontalen Kraft an dem kraftseitigen Scherenhebelende 60 des inneren Scherenhebels 21, sondern durch Betätigung des inneren Scherenhebels mittels des Keils 78.
Das heißt, gemäß der Erfindung weist die Antriebseinrichtung den Keil 78 auf, der mit den Antriebsmitteln in eine zur Hubrichtung 26 senkrechte Richtung bzw. quer zur Hubrichtung 26 translatorisch oszillierend antreibbar in Verbindung steht. Zudem steht der innere Scherenhebel 21 mit dem Keil 78 derart antreibbar in Verbindung steht, dass durch die translatorische Bewegung des Keils 78 der Scherenhebelmechanismus 5 betätigt wird bzw. betätigbar ist.
Das heißt der innere Scherenhebel 21 steht mit dem Keil 78 derart antreibbar in Verbindung, dass durch die translatorische Bewegung des Keils 78 der Scherenhubtisch 2 betätigt wird bzw. betätigbar ist, also ein- und/oder ausgefahren wird bzw. ein- und/oder ausfahrbar ist. Insbesondere bewirkt der Antrieb des Keils 78 in Keilanheberichtung 95 das Ausfahren des Scherenhubtisches 2 und der Antrieb des Keils 78 in die entgegengesetzte Keilabsenkrichtung 97 das Einfahren des Scherenhubtisches 2. Somit bewirkt der Antrieb des Keils 78 in Keilanheberichtung 95 die Vergrößerung des Öffnungswinkels β und der Antrieb des Keils 78 in die entgegengesetzte Keilabsenkrichtung 97 die Verkleinerung des Öffnungswinkels β.
Dabei ist es selbstverständlich möglich, anstelle des rollengelagerten Kopplungsmittels in Form der Lastrolle 88 ein anderes Kopplungsmittel bzw. Führungselement zu verwenden, welches auf der Keiloberfläche 79 entlang fährt. Zum Beispiel kann ein weiterer Kulissenblock (nicht dargestellt) vorhanden sein, der auf der Keiloberfläche 79 entlang gleitet und um eine zur Hubrichtung 26 und zur Lastrollendrehachse 89 parallele Achse drehbar mit dem inneren Scherenhebel 21 verbunden ist.
Vorteil der erfindungsgemäßen Betätigung ist zum einen, dass sehr hohe Lasten angehoben werden können bei gleichzeitig geringen Abmessungen in Höhe und Breite der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung 1. Insbesondere können bei einer Bauhöhe Von ca. 30 cm (im eingefahrenen Zustand) Lasten von bis zu 50 t problemlos angehoben werden. Denn aufgrund des Keils 78 sind die notwendigen Antriebskräfte deutlich niedriger als bei herkömmlichen Antrieben. Es können somit auch weniger leistungsstarke und damit kleinere Antriebsmittel eingesetzt werden. Durch Variation der Lage der Lastrolle 88, also des Angriffspunktes des Keils 78 an dem Scherenhebel 21 sowie des Neigungs- bzw. Keilwinkels α können flexibel unterschiedliche Kraft-Hub-Verhältnisse eingestellt bzw. konstruktiv festgelegt werden.
Außerdem kann die erfindungsgemäße Hubeinrichtung 1 sehr flach gebaut werden. Das heißt, der Öffnungswinkel β in der eingefahrenen Stellung ist sehr gering und kann sogar Null sein. Denn mittels des Keils 78 ist trotzdem immer eine Krafteinleitung möglich. Aufgrund dessen muss die erfindungsgemäße, flache Hubvorrichtung 1 nicht im Untergrund versenkt werden, wie dies bei den bekannten Hubvorrichtungen aus Platzgründen oft der Fall ist. Des Weiteren ist aufgrund des Keils 78 auch schon bei geringem Öffnungswinkel β die Hubkraft sehr hoch.
Bei der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung 1 ist auf einfache Weise eine Optimierung des Verhältnisses Hubkraft/Bauhöhe möglich.
Im Rahmen der Erfindung liegt es dabei selbstverständlich auch, dass der Keil 78 nicht rollengelagert, sondern gleitgelagert ist. Es kommt lediglich darauf an, dass der Keil 78 quer zur Betätigungsrichtung 26 hin- und her verschieblich bzw. verfahrbar geführt ist und oszillierend antreibbar ist.
Des Weiteren ist es selbstverständlich möglich, dass anstelle oder zusätzlich zu dem inneren Scherenhebel 21 der äußere Scherenhebel 20 mittels eines Keils antreibbar ist. Es muss lediglich zumindest einer der beiden sich kreuzenden Scherenhebel 20; 21 mittels eines Keils antreibbar sein. Die beiden Scherenhebel 20; 21 müssen auch nicht teleskopartig ineinander verschwenken, auch wenn dies aus Platzgründen vorteilhaft ist. Außerdem können auch weitere Scherenhebel (nicht dargestellt) vorhanden sein, die ebenfalls um die Hebeldrehachse 61 drehbar sind und die in Richtung der Hebeldrehachse 61 hintereinander bzw. benachbart zueinander angeordnet sind. Auch kann der Scherenhebelmechanismus 3 anstelle der beschriebenen Einfachschere eine Mehrfachschere, insbesondere eine Doppelschere aufweisen. Das heißt der Scherenhubtisch 2 ist zwar vorzugsweise ein Einfachscherenhubtisch, kann aber auch ein Mehrfachscherenhubtisch, insbesondere ein Doppelscherenhubtisch, sein. Es kommt lediglich darauf an, dass ein Scherenhebel des Scherenhubtisches mittels eines Keils wie oben beschrieben angetrieben wird.
Im Rahmen der Erfindung liegt es selbstverständlich außerdem auch, dass die Hubvorrichtung 1 verfahrbar ausgebildet ist. In diesem Fall sind vorzugsweise alle Bauteile der Hubvorrichtung 1 am Grundrahmen 3 gelagert und dieser weist beispielsweise unterseitig Fahrrollen auf.
Aufgrund der genannten Vorteile der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung 1 ist es besonders vorteilhaft, diese zum Anheben und Absenken von Waggonaufsätzen in einer Güterumschlagvorrichtung 100 (7) und bei einem Güterumschlagverfahren zum Be- und Entladen von Güterzügen im Rahmen einer schienengleichen Querverladung zu verwenden. In der DE 10 2004 040 245 A1 und der DE 10 2009 012 159 A1 werden jeweils eine derartige Güterumschlagvorrichtung und ein derartiges Güterumschlagverfahren beschrieben. Auf den Inhalt der DE 10 2004 040 245 A1 und der DE 10 2009 012 159 wird hiermit vollumfänglich Bezug genommen.
Die Güterumschlagvorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung weist Schienenwaggons 101 auf, die vorzugsweise zweigeteilt ausgebildet sind. Insbesondere weisen die Schienenwaggons 101 (7 und 8) jeweils ein unteres Waggongestell 102 und einen darauf aufsetzbaren bzw. in diesen einhängbaren Waggonaufsatz 112 auf, der das jeweilige Transportgut, z. B. Sattelauflieger, Behälter etc. (nicht dargestellt) aufnimmt. Das Waggongestell 102 weist einen Waggonrahmen 104 sowie zwei an sich bekannte Drehgestelle 105 zum Verfahren des Waggongestells 102 auf Schienen auf. Der Waggonrahmen 104 weist zwei Vorbauten bzw. Kopfstücke 106 auf, die jeweils endseitig, also an einem vorderen und an einem hinteren Ende des Waggongestells 102 angeordnet sind, wobei die beiden Vorbauten 106 durch zwei Gestellseitenwände 107 miteinander verbunden sind. In die Gestellseitenwände 107 ist der Waggonaufsatz 112 eingehängt. Zudem sind die Gestellseitenwände 107 in an sich bekannter Weise jeweils um eine horizontale Drehachse nach unten wegklappbar.
Die erfindungsgemäße Güterumschlagvorrichtung 100 weist zudem mehrere unterflur in Querrillen auf Förderbahnen 103 verfahrbare Quertransportmittel, insbesondere Shuttlebalken 108, auf, die quer zur Schiene 109 verfahrbar sind und unter die Schienenwaggons 101 fahren können.
Das erfindungsgemäße Güterumschlagverfahren läuft wie folgt ab: Sobald ein Güterzug in der erfindungsgemäßen Güterumschlagvorrichtung 100 anhält, wird zunächst jeweils der Waggonaufsatz 112, mittels der erfindungsgemäßen Hubvorrichtungen 1 von dem Waggongestell 102 abgehoben. Die Hubvorrichtungen 1 sind dazu gleistbettfest angeordnet, also im Gleisbett, direkt neben den beiden Schienensträngen 110 der Schiene 109, nicht dazwischen. Die Hubvorrichtungen 1 sind zudem so angeordnet, dass sie von dem einfahrenden Zug überfahren werden. Nach dem Abheben werden die Gestellseitenwände 107 nach außen und unten weggeklappt. Anschließend wird ein bekanntes Quertransportmittel (z. B. gemäß DE 10 2006 012 208 A1 oder DE 10 2009 012 159 A1 ), z. B. der quer zu den Schienen verfahrbarer Schlitten oder Balken 108 über die weggeklappten Gestellseitenwände 107 hinweg unter den Waggonaufsatz 112 gefahren und der Waggonaufsatz 112 mittels der Hubvorrichtungen 1 auf dem Shuttlebalken 108 abgesetzt. Der mit dem Waggonaufsatz 112 beladene Shuttlebalken 108 wird in Querrichtung über die weggeklappten Gestellseitenwände 107 hinweg von dem Waggongestell 102 weg gefahren und in an sich bekannter Weise auf einer dafür vorgesehenen Verladebahn 111 abgesetzt und dort ent- und beladen. Danach werden die Waggonaufsätze 112 von den Shuttlebalken 108 von der Verladebahn 111 abgehoben und wieder zurück zu den Waggongestellen 102 gefahren, mittels der Hubvorrichtungen 1 von den Shuttlebalken 108 abgehoben, die Shuttlebalken 108 weg gefahren, die Gestellseitenwände 107 eingeklappt und die Waggonaufsätze 112 mittels der Hubvorrichtungen 1 auf den Waggongestellen 102 abgesenkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2004/005103 A1 [0002, 0002]
DE 102004040245 A1 [0062, 0062]
DE 102009012159 A1 [0062, 0065]
DE 102009012159 [0062]
DE 102006012208 A1 [0065]

Claims

Hubvorrichtung (1) zum Anheben und Absenken von Gegenständen in eine, insbesondere vertikale, Hubrichtung (26) mit a) einem Scherenhubtisch (2), der einen Grundrahmen (3), ein Tragelement (4) zur Aufnahme des zu hebenden Gegenstands sowie einen zwischen dem Grundrahmen (3) und dem Tragelement (4) angeordneten Scherenhebelmechanismus (5) mit zumindest zwei sich kreuzenden Scherenhebeln (20; 21), aufweist, und mit b) einer Antriebseinrichtung (99) zur Betätigung des Scherenhebelmechanismus (5), wobei der Scherenhubtisch (2) durch Betätigung des Scherenhebelmechanismus (5) von einer eingefahrenen Stellung in eine ausgefahrene Stellung und umgekehrt verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (99) einen Keil (78) aufweist, der mit Antriebsmitteln in eine Antriebsrichtung (86) quer zur Hubrichtung (26) oszillierend antreibbar in Verbindung steht, wobei der Keil (78) mit einem der beiden Scherenhebel (20; 21) derart antreibbar in Verbindung steht, dass der Scherenhebelmechanismus (5) betätigt wird.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden sich kreuzenden Scherenhebel (20; 21) miteinander um eine zur Antriebsrichtung (86) und zur Hubrichtung (26) senkrechte Hebeldrehachse (61) schwenkbar und zueinander unverschieblich miteinander verbunden sind.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Scherenhebel (20; 21) derart angeordnet sind, dass sie ineinander verschwenken können, so dass ein erster der beiden Scherenhebel (20; 21) ein äußerer Scherenhebel (20) ist und der zweite der beiden Scherenhebel (20; 21) ein innerer Scherenhebel (21) ist.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der innere und äußere Scherenhebel (20; 21) jeweils zwei voneinander beabstandete Hebelarme (22; 42) aufweisen, wobei die Hebelarme (22; 42) jeweils miteinander fest verbunden sind und wobei die Hebelarme (42) des inneren Scherenhebels (21) zwischen den Hebelarmen (22) des äußeren Scherenhebels (20) angeordnet sind.
Hubvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Scherenhebel (20; 21) jeweils einen Scherenhebelkraftarm (38; 58), an dem die Antriebskraft angreift, und einen Scherenhebellastarm (32; 57), an dem die zu bewegende Last anliegt, aufweisen.
Hubvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Scherenhebel (20; 21) jeweils ein dem Tragelement (4) zugewandtes, lastseitiges Scherenhebelende (33; 59) und ein dem Grundrahmen (3) zugewandtes, kraftseitiges, Scherenhebelende (39; 60) aufweisen.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, insbesondre äußere, nicht angetriebene, Scherenhebel (20) an seinem lastseitigen Scherenhebelende (33) in Antriebsrichtung (86) hin und her verschieblich und um eine zur Hebeldrehachse (61) parallele Achse (41a) drehbar mit dem Tragelement (4) verbunden ist und an seinem kraftseitigen Scherenhebelende (39) um eine zur Hebeldrehachse (61) parallele Achse (94) drehbar und unverschieblich mit dem Grundrahmen (3) verbunden ist.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, insbesondere innere, angetriebene Scherenhebel (21) an seinem kraftseitigen Scherenhebelende (60) mit dem Grundrahmen (3) in Antriebsrichtung (86) hin und her verschieblich und um eine zur Hebeldrehachse (61) parallele Achse (54) drehbar verbunden ist und an seinem lastseitigen Scherenhebelende (59) um eine zur Hebeldrehachse (61) parallele Achse (75) drehbar und unverschieblich mit dem Tragelement (4) verbunden ist.
Hubvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der inneren Scherenhebel (21) mit dem Keil (78) antreibbar in Verbindung steht.
Hubvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (78) eine, bevorzugt ebene, Keiloberfläche (79) aufweist, die einen spitzen Keilwinkel α mit einer zur Hubrichtung (26) senkrechten Ebene einschließt, wobei der Keilwinkel α vorzugsweise 15° ≤ α ≤ 45°, bevorzugt 20° ≤ α ≤ 30° beträgt.
Hubvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (78) ein Spitzenende (81) und ein dem Spitzenende (81) gegenüberliegendes stumpfes Keilende (82) aufweist.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Keiloberfläche (79) vom Spitzenende (81) bis zum stumpfen Ende (82) durchgehend eben ausgebildet ist.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere einzelne ebene Abschnitte aufweist, die sich aneinander anschließen und die mit einer zur Hubrichtung (26) senkrechten Ebene jeweils einen unterschiedlichen, jeweils spitzen Keilwinkel einschließen, wobei vorzugsweise der Keilwinkel vom Spitzenende (81) zum stumpfen Ende (82) hin zunimmt.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Keiloberfläche (79) gekrümmt ausgebildet ist, wobei die Krümmungsachse(n) senkrecht zur Hubrichtung (26) und senkrecht zur Antriebsrichtung (86) ist/sind.
Hubvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (78) auf dem Grundrahmen (3) rollengelagert oder gleitgelagert ist.
Hubvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (99) ein Kopplungsmittel (88) aufweist, welches auf der Keiloberfläche (79) vom Spitzenende zum stumpfen Ende (82) und umgekehrt hin und her verfahrbar gelagert ist und welches mit dem angetriebenen Scherenhebel (21), insbesondere mit dessen Scherenhebelkraftarm (58), unverschieblich und insbesondere um eine zur Hubrichtung (26) und zur Antriebsrichtung (86) senkrechte Achse (89) drehbar verbunden ist.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsmittel (88) auf der Keiloberfläche (79) rollengelagert oder gleitgelagert ist.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsmittel (88) eine Lastrolle (88) ist.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsmittel, insbesondere die Lastrolle (88), innerhalb des inneren Scherenhebels (21), insbesondere zwischen den beiden Hebelarmen (42) des inneren Scherenhebels (21) angeordnet ist.
Güterumschlagvorrichtung (100) zum Umschlagen von Gütern von der Straße zur Schiene und umgekehrt mittels horizontaler Querverladung mittels von jeweils einem Waggongestell (102) eines Schienenwaggons (101) abnehmbaren, Güter aufnehmenden Waggonaufsätzen (112), aufweisend: a) ein Gleis (109) mit zwei Schienensträngen (110), b) eine neben dem Gleis (109) und parallel zu dieser angeordnete Verladebahn (111), c) Hubvorrichtungen zum Anheben und Absenken der Waggonaufsätze (112) von bzw. auf dem jeweiligen Waggongestell (102), d) Quertransporteinrichtungen für den Quertransport der Waggonaufsätze (112) von den Schienenwaggons (101) auf die Verladebahn (111) oder umgekehrt mit jeweils zumindest eifern verfahrbaren Quertransportmittel, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubvorrichtungen Hubvorrichtungen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche sind.
Güterumschlagvorrichtung (100) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Quertransporteinrichtung mindestens eine, vorzugsweise zwei, sich in eine Querrichtung quer zum Gleis (109) erstreckende, zweckmäßigerweise unterflur in Querrillen der Verladebahn (111) angeordnete, überfahrbare Förderbahn(en) (103) und als Quertransportmittel mindestens einen Shuttlebalken (108) für den Quertransport jeweils eines Waggonaufsatzes (112) aufweist, wobei der Shuttlebalken (108) auf einer Förderbahn (103) in Querrichtung hin- und her verfahrbar ist.
Güterumschlagvorrichtung (100) nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubvorrichtungen (1) gleisbettfest, insbesondere direkt, neben den Schienensträngen (110) angeordnet sind.
Güterumschlagverfahren (100) zum Umschlagen von Gütern von der Straße zur Schiene mit einer Güterumschlagvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Abheben der Waggonaufsätze (112) von den Waggongestellen (102) und Absetzen der Waggonaufsätze (112) auf den Quertransportmitteln mittels der Hubvorrichtungen (1), b) Transportieren der Waggonaufsätze (112) von den Waggongestellen (102) zur Verladebahn (103) mittels der Quertransportmittel, c) Ent- und Beladen der Waggonaufsätze (112), d) Transportieren der Waggonaufsätze (112) von der Verladebahn (103) zu den Waggongestellen (102) mittels der Quertransportmittel, e) Abheben der Waggonaufsätze (112) von den Quertransportmitteln und Absetzen der Waggonaufsätze (102) auf den Waggongestellen (102) mittels der Hubvorrichtungen (1).