DE102012009434A1

DE102012009434A1 - Hubvorrichtung sowie Güterumschlagvorrichtung und Güterumschlagverfahren mit zumindest einer derartigen Hubvorrichtung

Info

Publication number: DE102012009434A1
Application number: DE102012009434A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Weidemann; Bernd Rudat; Lars Tröger
Original assignee: CARGOBEAMER AG
Current assignee: CARGOBEAMER AG
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2013-11-14
Also published as: WO2013167315A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung (1) zum Anheben und Absenken von Gegenständen in eine, insbesondere vertikale, Hubrichtung (48) mit einem Kniehebelmechanismus (2), der zumindest ein erstes Hebel-Parallelogramm (3) mit zwei unteren und zwei oberen, gleich langen, miteinander paarweise drehbar verbundenen, eine Raute bildenden Kniehebeln (34; 35; 36; 37) aufweist, wobei das erste Hebel-Parallelogramm (3) eine erste, zur Hubrichtung (48) parallele Diagonale (75), und eine zweite, dazu senkrechte, Diagonale (76), in Hubrichtung (48) gesehen ein unteres und ein oberes Parallellogrammende (77; 78), aufweist, und mit einem Tragelement (6), insbesondere einer Bodenplatte (6), auf dem das erste Hebel-Parallelogramm (3) an seinem unteren Parallellogrammende (77) unverschieblich gelagert ist, einer Antriebseinrichtung (5) mit einem Antriebsmittel (11) zur Betätigung des Kniehebelmechanismus (2) durch Verschwenken der Kniehebel (34; 35; 36; 37) zueinander, ein am oberen Parallellogrammende (78) angeordnetes Lastaufnahmeelement (50) zur Aufnahme des zu hebenden Gegenstands, wobei das Lastaufnahmeelement (50) durch Betätigung des Kniehebelmechanismus (2) in Hubrichtung (48) auf- und ab verfahrbar ist, wobei die Hubvorrichtung (1) zumindest ein zweites Hebel-Parallelogramm (79) aufweist, welches durch einen der beiden unteren Kniehebel (34 oder 35) des ersten Hebel-Parallelogramms (3), einen zu diesem Kniehebel (34 oder 35) parallelen Stützhebel (7), das Tragelement (6) und ein mit dem Stützhebel (7) und dem unteren Kniehebel (34; 35) verbundenem weiteres Hebelelement (4) gebildet, wobei die vier einzelnen Hebelelemente (34 oder 35; 7; 6; 4) des zweites Hebel-Parallelogramms (79) miteinander paarweise drehbar verbunden sind, sowie eine Güterumschlagvorrichtung mit einer derartigen Hubvorrichtung (1) und ein Güterumschlagverfahren mit einer derartigen Güterumschlagvorrichtung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung mit Kniehebelmechanismus 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.
Kniehebelmechanismen sind bekanntermaßen dazu geeignet hohe Lasten anzuheben. Beispielsweise weisen Wagenheber häufig einen Kniehebelmechanismus mit zwei zueinander parallelen Hebel-Parallelogrammen auf, deren vier Hebel jeweils eine Raute bilden. Die Hebel-Parallelogramme werden z. B. durch eine mit Hand zu bedienende horizontale Spindel verfahren, die die waagerechte Diagonale dieser Raute bildet, so dass die aufliegende Last angehoben und abgesenkt wird. So kann man einen Wagen mit 2 t Gewicht von Hand hochkurbeln. Die Raute kann aber um den unteren Punkt einfach wegkippen. Beim bekannten Wagenheber wird dies dadurch verhindert, dass man den Wagen bremst und so die beiden noch am Boden stehenden Räder ein Wegrollen und ein Kippen des Wagenhebers vermeiden. Infolgedessen ist es oft problematisch, den Wagenheber stabil und kippsicher auf dem Untergrund aufzustellen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Hubvorrichtung mit Kniehebelmechanismus, die das Heben von hohen Lasten bei möglichst geringen aufzubringenden Antriebskräften ermöglicht. Zudem soll die Hubvorrichtung eine geringe Bauhöhe aufweisen und stabil und kippsicher auf dem Untergrund positionierbar sein.
Weitere Aufgaben sind die Bereitstellung einer Güterumschlagvorrichtung und eines Güterumschlagverfahrens zum Be- und Entladen von Güterzügen mit zumindest einer derartigen Hubvorrichtung.
Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der Ansprüche 1, 21 und 25 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 Darstellung der erfindungsgemäßen Güterumschlagvorrichtung mit Waggonaufsatz und mit erfindungsgemäßen Hubvorrichtungen
2: Eine perspektivische Darstellung eines Schienenwaggons mit Waggonaufsatz
3: Eine perspektivische Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung
4: Eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung in ausgefahrenem Zustand
5: Eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung in ausgefahrenem Zustand ohne eine Abdeckplatte
6: Eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung in eingefahrenem und ausgefahrenem (gestrichelt) Zustand ohne eine Seitenwandung eines Grundrahmens
7: Eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung in eingefahrenem Zustand motorseitig
8: Eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung in eingefahrenem Zustand hebelseitig
9: Eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung in eingefahrenem Zustand ohne eine Abdeckplatte
10: Eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung in eingefahrenem Zustand mit Abdeckplatte
11: Einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung in eingefahrenem Zustand
Die erfindungsgemäße Hubvorrichtung 1 (1, 3–11) weist einen Kniehebelmechanismus 2 mit zwei zueinander parallelen ersten Hebel-Parallelogrammen 3, ein Grundgestell 4 mit einem Grundrahmen 4a, einen Spindeltrieb 5, eine Bodenplatte 6, ein Lastaufnahmeelement 50 sowie erfindungsgemäß zwei Stützhebel 7 auf.
Das Grundgestell 4 dient zur Lagerung und Führung der beiden ersten Hebel-Parallelogramme 3, der Stützhebel 7 sowie des Spindeltriebs 5. Dazu ist der Grundrahmen 4a vorzugsweise quaderförmig ausgebildet und weist zwei, insbesondere vertikale, sich gegenüberliegende, plattenförmige Seitenwandungen 8 und zwei, ebenfalls insbesondere vertikale, sich gegenüberliegende, plattenförmige Stirnwandungen 9; 10 auf. Die erste Stirnwandung 9 der beiden Stirnwandungen 9; 10 ist dabei antriebsseitig bzw. antriebsmittelseitig, insbesondere motorseitig, also einem Antriebsmittel, insbesondere einem Antriebsmotor 11, zugewandt, angeordnet, die zweite Stirnwandung 10 ist dem Antriebsmotor 11 abgewandt angeordnet. Nach oben und unten hin ist der Grundrahmen 4a offen. Die beiden Seitenwandungen 8 und die beiden Stirnwandungen 9; 10 sind jeweils bevorzugt paarweise zueinander parallel. Des Weiteren verbinden die beiden Stirnwandungen 9; 10 die beiden Seitenwandungen 8 miteinander. Der quaderförmige Grundrahmen 4a ist zweckmäßigerweise länglich ausgebildet und weist eine Längserstreckung in eine, insbesondere horizontale, Grundrahmenlängsrichtung 12 auf. Die beiden Seitenwandungen 8 weisen folglich ebenfalls eine Längserstreckung in Richtung der Grundrahmenlängsrichtung 12 auf. Und die beiden Stirnwandungen 9; 10 sind senkrecht zur Grundrahmenlängsrichtung 12 ausgerichtet.
Zur Lagerung und Führung der beiden ersten Hebel-Parallelogramme 3 weisen die beiden Seitenwandungen 8 jeweils einen durchgehenden Längsschlitz bzw. ein Langloch 13 auf. Die Langlöcher 13 weisen jeweils eine Längserstreckung parallel zur Grundrahmenlängsrichtung 12 auf. In einer zur Grundrahmenlängsrichtung 12 senkrechten, horizontalen Richtung liegen sich die beiden Langlöcher 13 zudem gegenüber und sind insbesondere zueinander fluchtend angeordnet. Bevorzugt weisen die Langlöcher 13 zudem jeweils einen rechteckigen Querschnitt auf. Infolgedessen weisen die beiden Langlöcher 13 jeweils von der ersten Stirnwandung 9 aus gesehen in Richtung der Grundrahmenlängsrichtung 12 eine erste Lochstirnkante 14a, dieser nachgeordnet eine zweite Lochstirnkante 14b, sowie eine obere Lochführungskante 15a und eine untere Lochführungskante 15b auf. Die obere und die untere Lochführungskante 15a; b erstrecken sich parallel zur Grundrahmenlängsrichtung 12 und die beiden Lochstirnkanten 14a; b sind bevorzugt senkrecht dazu. Die beiden Lochstirnkanten 14a; b können aber auch abgerundet, insbesondere halbkreisförmig ausgebildet sein. Des Weiteren erstrecken sich die Langlöcher 13 jeweils von der ersten Stirnwandung 9 zur zweiten Stirnwandung 10 hin im Wesentlichen über die gesamte Länge der Seitenwandungen 8. Bevorzugt sind die Langlöcher 13 nach außen hin durch eine außenseitig an die Seitenwandungen 8 angeschraubte Abdeckplatte 24 abgedeckt.
Die erste Stirnwandung 9 weist zudem eine, insbesondere mittige, durchgehende, bevorzugt zylindrische, Durchgriffsaussparung 16 mit einer Durchgriffsaussparungsachse 16a auf, die parallel zur Grundrahmenlängsrichtung 12 ist. Des Weiteren weist das Grundgestell 4 eine erste Lagerhülse 17 auf, die fest mit der ersten Stirnwandung 9 des Grundrahmens 4a verbunden ist, bevorzugt an diese angeschweißt ist. Eine Hülsenachse 17a der ersten Lagerhülse 17 ist dabei koaxial zur Durchgriffsaussparungsachse 16a. Außerdem erstreckt sich die Lagerhülse 17 von einer Wandungsaußenseite 18 der ersten Stirnwandung 9 weg. Die erste Lagerhülse 17 ist also außerhalb des Grundrahmens 4a angeordnet. Zudem weist das Grundgestell 4 eine zweite Lagerhülse 19 auf, die fest mit der zweiten Stirnwandung 10 verbunden ist, bevorzugt an diese angeschweißt ist. Eine Hülsenachse 19a der zweiten Lagerhülse 19 ist dabei koaxial zur Hülsenachse 17a der ersten Lagerhülse 17. Die zweite Lagerhülse 19 erstreckt sich vorzugsweise von einer Wandungsinnenseite 20 der zweiten Stirnwandung 10 weg. Die zweite Lagerhülse 19 ist also innerhalb des Grundrahmens 4a angeordnet. Die beiden Lagerhülsen 17; 19 dienen zur drehbaren Lagerung einer Spindel 21 des Spindeltriebs 5, worauf weiter unten näher eingegangen wird. Dazu sind in beiden Lagerhülsen 17; 19 jeweils eines oder mehrere Wälzlager 22 angeordnet.
Die beiden Seitenwandungen 8 erstrecken sich in Grundrahmenlängsrichtung 12 zudem bevorzugt etwas über die erste Stirnwandung 9, insbesondere die Wandungsaußenseite 18, hinaus und bilden erste Befestigungsplatten 23a zur drehbaren Lagerung der Stützhebel 7. Zwei weitere, zu den ersten Befestigungsplatten 23a parallele zweite Befestigungsplatten 23b sind an der Wandungsaußenseite 18 der ersten Stirnwandung 9 befestigt. Die ersten und zweiten Befestigungsplatten 23a; b sind voneinander in eine Grundrahmenquerrichtung 30 beabstandet angeordnet.
Das Grundgestell 4 ist vorzugsweise symmetrisch zu einer Symmetrieebene 72 (3) ausgebildet, die senkrecht zur Grundrahmenquerrichtung 30 ist und mittig zwischen den beiden Seitenwandungen 8 angeordnet ist. Die Grundrahmenquerrichtung 30 ist ebenfalls horizontal und senkrecht zur Grundrahmenlängsrichtung 12.
Die horizontale Bodenplatte 6 weist ebenfalls eine Längserstreckung parallel zur Grundrahmenlängsrichtung 12 auf. Zudem weist die Bodenplatte 6 ein erstes, antriebsmittelseitiges bzw. motorseitiges Plattenstirnende 25 und ein dem Antriebsmotor 11 abgewandtes Plattenstirnende 26 auf. Außerdem weist die Bodenplatte 6 eine, insbesondere ebene, Plattenoberseite 27 und eine dieser gegenüberliegende, insbesondere ebene, Plattenunterseite 28 auf. An dem zweiten Plattenstirnende 26 sind zudem zwei Lagerblöcke 29 angeordnet, die fest mit der Plattenoberseite 27 verbunden sind und von dieser abstehen. Die beiden Lagerblöcke 29 sind in Grundrahmenquerrichtung 30 zueinander benachbart bzw. zueinander fluchtend angeordnet. Die Lagerblöcke 29 weisen jeweils eine durchgehende Lageraussparung 31 auf, deren Aussparungsachse parallel zur Grundrahmenquerrichtung 30 ist. Des Weiteren sind vier jeweils paarweise angeordnete Lagerlaschen 32a; b vorhanden, die ebenfalls fest mit der Plattenoberseite 27 verbunden sind und von dieser abstehen. Die Lagerlaschen 32a; b sind am ersten Plattenstirnende 25 angeordnet. Zudem ist das eine Paar von Lagerlaschen 32a; b auf der einen Seite der Bodenplatte 6 und das andere Paar von Lagerlaschen 32a; b auf der anderen Seite der Bodenplatte 6 angeordnet. Die vier Lagerlaschen 32a; b sind in Grundrahmenquerrichtung 30 zueinander benachbart angeordnet. Sie dienen zur drehbaren Lagerung der Stützhebel 7, worauf weiter unten näher eingegangen wird.
Außerdem ist ein Näherungsschalter 33 vorhanden, der ebenfalls fest mit der Plattenoberseite 27 verbunden ist und von dieser absteht. Der Näherungsschalter 33 dient zum Erkennen der unteren Lage der Hebel-Parallelogramme 3, bei der der Grundrahmen 4a auf der Bodenplatte 6 ganz oder fast aufsitzt. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Näherungsschalter 33 um einen handelsüblichen und in der Technik bekannten Schalter auf induktiver Basis oder einen mechanisch betätigten Kontaktschalter. Der Näherungsschalter 33 ist vorzugsweise mittig in Bezug zur Erstreckung der Bodenplatte 6 in Grundrahmenquerrichtung 30 und zwischen den Lagerlaschen 32a; b und den Lagerblöcken 29 angeordnet.
Die Bodenplatte 6 ist vorzugsweise fest, aber lösbar mit dem jeweiligen Untergrund verbunden. Die Verbindung der Bodenplatte 6 mit dem Untergrund erfolgt z. B. mittels Schrauben. Infolgedessen handelt es sich bei der Hubvorrichtung 1 vorzugsweise um eine stationäre Hubvorrichtung 1. Insbesondere ist die Bodenplatte, zumindest im Betrieb der Hubvorrichtung 1, ortsfest. Die Bodenplatte 6 ist vorzugsweise ebenfalls symmetrisch zur Symmetrieebene 72 ausgebildet.
Der Kniehebelmechanismus 2 weist wie bereits erläutert zwei erste Hebel-Parallelogramme 3 auf. Jedes erste Hebel-Parallelogramm 3 weist dabei jeweils vier sich jeweils paarweise gegenüberliegende Kniehebel 34; 35; 36; 37 auf. Die sich paarweise gegenüberliegenden Kniehebel 34; 36 und 35; 37 sind dabei jeweils zueinander parallel. Die Kniehebel 34; 35; 36; 37 sind jeweils gleich lang, so dass sie eine Raute bzw. einen Rhombus bilden. Des Weiteren sind jeweils zwei Kniehebel 34; 35; 36; 37 endseitig jeweils zueinander schwenkbar miteinander verbunden. Jedes erste Hebel-Parallelogramm 3 weist jeweils zwei untere Kniehebel 34; 35 und zwei obere Kniehebel 36; 37 auf. Außerdem weist jedes erste Hebel-Parallelogramm 3 jeweils eine erste Diagonale 75 und eine zu dieser senkrechte Diagonale 76 auf. Die erste Diagonale 75 ist parallel zu einer vertikalen Hubrichtung 48. Die zweite Diagonale 76 ist parallel zur Grundrahmenlängsrichtung 12. Demgemäß weist jedes erste Hebel-Parallelogramm 3 in Hubrichtung 48 gesehen ein unteres Parallelogrammende 77 und ein oberes Parallelogrammende 78 auf.
Die Kniehebel 34; 35; 36; 37 sind vorzugsweise jeweils langgestreckt und plattenförmig ausgebildet und weisen jeweils eine Hebellängsachse 34a; 35a; 36a; 37a auf. Ihre flächenmäßige Erstreckung ist insbesondere parallel zu den Seitenwandungen 8. Außerdem weisen die Kniehebel 34; 35; 36; 37 jeweils eine, insbesondere ebene, Hebelinnenfläche 38 und eine dieser gegenüberliegende, insbesondere ebene, Hebelaußenfläche 39 auf. Die beiden Flächen 38; 39 sind insbesondere senkrecht zur Grundrahmenquerrichtung 30. Des Weiteren weisen die Kniehebel 34; 35; 36; 37 jeweils zwei Hebelenden 40; 41; 42; 43 auf. Die beiden unteren Kniehebel 34; 35 weisen jeweils ein erstes, unteres Hebelende bzw. Lagerende 40 und ein diesem gegenüberliegendes zweites, oberes Hebelende bzw. Kraftende 41 auf. Die beiden oberen Kniehebel 36; 37 weisen jeweils ein erstes, unteres Hebelende bzw. Kraftende 42 und ein diesem gegenüberliegendes zweites, oberes Hebelende bzw. Lastende 43 auf. Als Lastende wird das Ende eines Hebels bezeichnet, an der sich die zu bewegende Last befindet, also im vorliegenden Fall die Seite eines Lastaufnahmeelements 50, auf dem die Last, nämlich der zu hebende Gegenstand, aufliegt. Das Kraftende ist das Ende, an dem die bewegende Kraft anliegt, also im vorliegenden Fall das Ende an der die Antriebskraft angreift, worauf weiter unten näher eingegangen wird.
An den Lagerenden 40 sind die unteren Kniehebel 34; 35 einerseits um eine zur Grundrahmenquerrichtung 30 parallele Hebellagerachse 44 (4) drehbar und ansonsten unverdrehbar und unverschieblich mit der Bodenplatte 6 verbunden. Dabei sind die beiden unteren Kniehebel 34; 35 derart gelagert, dass sie relativ zueinander um die Hebellagerachse 44 verschwenkbar bzw. verdrehbar sind. Insbesondere weisen die unteren Kniehebel 34; 35 an ihrem Lagerende 40 jeweils eine durchgehende zylindrische Lageraussparung zur Aufnahme einer zylindrischen Lagerstange 45 auf. Die Lagerstange 45 ist zudem in den Lageraussparungen 31 der beiden Lagerblöcke 29 gelagert. Infolgedessen ist eine Stangenachse 45a der Lagerstange 45 koaxial zur Hebellagerachse 44. Dabei liegen die beiden unteren Kniehebel 34; 35 eines Hebel-Parallelogramms 3 jeweils aneinander an und sind außenseitig eines Lagerblocks 29 angeordnet. Die unteren Kniehebel 34; 35 der beiden Hebel-Parallelogramme 3 sind somit alle um dieselbe Hebellagerachse 44 drehbar mit der Bodenplatte 6 verbunden und insbesondere alle auf der Lagerstange 45 gelagert, die sich von dem einen Lagerblock 29 zum anderen Lagerblock 29 erstreckt. Demgemäß ist jedes erste Hebel-Parallelogramm 3 an seinem unteren Parallelogrammende 77 um die Hebellagerachse 44 drehbar und ansonsten unverdrehbar und unverschieblich mit der Bodenplatte 6 verbunden.
An ihren Kraftenden 41 sind die unteren Kniehebel 34; 35 jeweils mit dem Kraftende 42 des benachbarten oberen Kniehebels 36; 37 verbunden. Dabei sind der untere Kniehebel 34; 35 und der obere Kniehebel 36; 37 an ihren Kraftenden 41; 42 jeweils um eine zur Hebeldrehachse 44 parallele, zu dieser beabstandete, Hebelschwenkachse 46; 47 (4, 7) zueinander verschwenkbar und ansonsten unverdrehbar und unverschieblich miteinander verbunden. Die beiden Hebelschwenkachsen 46; 47 sind dabei immer auf gleicher Höhe in eine vertikale Hubrichtung 48 gesehen. Die zweite Diagonale 76 geht durch die beiden Hebelschwenkachsen 46; 47 durch bzw. schneidet diese. Die beiden Hebelschwenkachsen 46; 47 sind somit in Grundrahmenlängsrichtung 12 zueinander fluchtend angeordnet. Zudem sind die beiden der zweiten Stirnwandung 10 zugewandten Kniehebel 35; 37 auch noch um die Hebelschwenkachse 47 drehbar und ansonsten unverdrehbar und unverschieblich mit dem Grundrahmen 4a, insbesondere mit der jeweiligen Seitenwandung 8, verbunden.
An den Lastenden 43 sind die oberen Kniehebel 36; 37 um eine ebenfalls zur Hebeldrehachse 44 parallele, zu dieser beabstandete, Kopplungsachse 49 (4) zueinander verschwenkbar und ansonsten unverdrehbar und unverschieblich miteinander verbunden. Des Weiteren sind die oberen Kniehebel 36; 37 an ihren Lastenden 43 mit einem Lastaufnahmeelement 50 um die Kopplungsachse 49 drehbar und ansonsten unverdrehbar und unverschieblich verbunden. Das Lastaufnahmeelement 50 dient zur Aufnahme der anzuhebenden Last. Dazu weist das Lastaufnahmeelement 50 vorzugsweise ein Gehäuse 51 mit zwei zueinander parallelen Seitenwänden 52 und zwei dazu senkrechten Stirnwänden 53 sowie einer Deckenwand 54 auf. Die bevorzugt zur Hubrichtung 48 senkrechte Deckenwand 54 weist oberseitig einen abstehenden Zentrierzapfen 55 zur Zentrierung der Last auf. Die insbesondere zur Grundrahmenquerrichtung 30 senkrechten Stirnwände 53 weisen zudem jeweils eine Lageraussparung zur Lagerung der oberen Kniehebel 36; 37 auf. Die oberen Kniehebel 36; 37 sind benachbart zu jeweils einer der beiden Stirnwände 53 angeordnet. Außerdem weist das Lastaufnahmeelement 50 vorzugsweise noch Zentrierplatten 51a auf, die außenseitig an den Seitenwänden 52 befestigt sind, insbesondere an diese angeschraubt sind. Die Zentrierplatten 51a stehen schräg nach unten von den Seitenwänden 52 ab und dienen zum einen der Beschränkung des Kippwinkels des Lastaufnahmeelementes 50 um die Achse 49, solange bei einem Anhub ohne Last kein zu hebender Gegenstand die Lastaufnahme 50 in eine definierte Lage zwingt, zum zweiten aber auch dem Schutz der darunter angeordneten Spindel 21 vor Tropfwasser und Schmutzpartikeln.
Die beiden Hebel-Parallelogramme 3 sind dabei zueinander parallel bzw. in Grundrahmenquerrichtung 30 zueinander fluchtend angeordnet. Insbesondere sind die beiden Hebel-Parallelogramme 3 symmetrisch zur Symmetrieebene 72 angeordnet. Der Kniehebelmechanismus 2 ist somit vorzugsweise symmetrisch zur Symmetrieebene 72 ausgebildet. Das heißt einander entsprechende Kniehebel 34; 35; 36; 37 sind jeweils in Grundrahmenquerrichtung 30 zueinander benachbart bzw. fluchtend angeordnet, um dieselbe Achse drehbar und insbesondere jeweils miteinander fest, also unverschieblich und unverdrehbar zueinander, verbunden. Insbesondere sind die einander entsprechenden Kniehebel 34; 35; 36; 37 jeweils mittels einer Verbindungsplatte 56 miteinander verbunden. Die Verbindungsplatte 56 ist jeweils zwischen den beiden einander entsprechenden Kniehebeln 34; 35; 36; 37 angeordnet und mit diesen fest verbunden. Die unteren Kniehebel 34; 35 sind zudem bevorzugt alle auf derselben Lagerstange 45 gelagert. Außerdem ist das Lastaufnahmeelement 50, insbesondere das Traggehäuse 51, zwischen den beiden Hebel-Parallelogrammen 3 angeordnet.
Gemäß der Erfindung weist die Hubvorrichtung 1 zudem den linearen Spindeltrieb 5 auf, mittels dem die beiden antriebsseitigen bzw. motorseitigen Kniehebel 34; 36 an ihren Kraftenden 41; 42 in eine zur Grundrahmenlängsrichtung 12 parallele Antriebsrichtung 57 oszillierend, translatorisch, antreibbar in Verbindung stehen. Wie bereits erläutert weist der Spindeltrieb 5 dazu als Antriebsmittel den Antriebsmotor 11 auf, bei dem es sich um einen Rotationsmotor, insbesondere um einen Elektromotor, insbesondere einen Gleichstrommotor ausgeführt als Servomotor oder einen Wechselstrommotor, ausgeführt als geregelter oder ungeregelter Asynchronmotor, handelt. Der Antriebsmotor 11 ist in einem Motorengehäuse 58 angeordnet, welches an die erste Lagerhülse 17 angeflanscht ist. Zudem weist der Spindeltrieb 5 die Spindel 21 auf, die mit dem Antriebsmittel, insbesondere dem Antriebsmotor 11, um eine Spindelachse 59 hin- und her drehbar antreibbar in Verbindung steht. Die Spindelachse 59 ist parallel zur Antriebsrichtung 57. Zudem ist die Spindelachse 59 parallel zur zweiten Diagonale 76 und auf gleicher Höhe wie diese angeordnet. Die Spindelachse 59 ist also in Grundrahmenquerrichtung 30 fluchtend zur zweiten Diagonale 76 angeordnet. Die Spindel 21 weist ein erstes, antriebsseitiges Spindelende 60 und ein zweites dem Antriebsmittel abgewandtes, freies Spindelende 61 auf. An dem antriebsseitigen Spindelende 60 ist die Spindel 21 mit dem Antriebsmittel, insbesondere dem Antriebsmotor 11 verbunden. Des Weiteren ist die Spindel 21 an ihrem antriebsseitigen Spindelende 60 um die Spindelachse 59 drehbar mittels eines Wälzlagers 22 in der ersten Lagerhülse 17 gelagert. An ihrem freien Spindelende 61 ist die Spindel 21 um die Spindelachse 59 drehbar mittels mehrerer Wälzlager 22 in der zweiten Lagerhülse 19 gelagert. Dadurch ist die Spindel 21 an dem freien Spindelende 61 unverschieblich mit den Kraftenden 41; 42 der der zweiten Stirnwandung 10 zugewandten Kniehebel 35; 37 verbunden. Die Spindel 21 steht also um die Spindelachse 59 drehbar und ansonsten unverschieblich und unverdrehbar mit dem Grundrahmen 4a in Verbindung.
Der Spindeltrieb 5 weist außerdem eine Spindelmutter 62 auf, durch die die Spindel 21 durchgeführt ist und mit deren Innengewinde sie in Eingriff steht. Vorzugsweise weisen die Spindel 21 und die Spindelmutter 62 ein Trapezgewinde oder ein Kugelumlaufgewinde oder ein Rundgewinde oder andere bekannte Gewindeformen auf. Die Spindelmutter 62 weist eine Mutteraußenseite 63 auf, an der zwei Kulissen 64 befestigt sind. Die beiden, insbesondere quaderförmigen, Kulissen 64 sind von der Mutteraußenseite 63 beabstandet angeordnet und sind sich diametral bzw. radial in Bezug zur Spindelachse 59 gegenüberliegend angeordnet. Sie sind fest mit der Spindelmutter 62 verbunden. Die Spindelmutter 62 ist zudem zwischen den beiden Seitenwandungen 8 des Grundrahmens 4a angeordnet und steht in Antriebsrichtung 57 verschieblich sowie ansonsten unverschieblich und unverdrehbar mit diesem in Verbindung. Dazu sind die beiden Kulissen 64 in jeweils einem der beiden Langlöcher 13 in Antriebsrichtung 57 hin- und her verfahrbar geführt.
Die Spindelmutter 62 steht zudem mit den vier antriebsseitigen Kniehebeln 34; 36 an deren Kraftenden 41; 42 um die Schwenkachse 46 drehbar und ansonsten unverschieblich und unverdrehbar in Verbindung. Dadurch stehen die Kraftenden 41; 42 der antriebsseitigen Kniehebel 34; 36 mit der Spindel 21 über die Spindelmutter 62 in Grundrahmenlängsrichtung 12 hin- und her antreibbar in Verbindung. Dabei sind die beiden antriebsseitigen Kniehebel 34; 36 eines Hebel-Parallelogramms 3 jeweils zwischen der Kulisse 64 und der Mutteraußenseite 63 angeordnet und mittels Lagerbolzen auf der Kulisse 64 und der Spindelmutter 62 gelagert. Die Spindelmutter 62 ist somit zwischen den beiden Hebel-Parallelogrammen 3, insbesondere deren antriebsseitigen Kniehebeln 34; 36, angeordnet.
Gemäß der Erfindung weist die Hubvorrichtung 1 zudem die beiden zueinander parallelen Stützhebel 7 auf. Die beiden Stützhebel 7 sind vorzugsweise jeweils langgestreckt und plattenförmig ausgebildet und weisen jeweils eine Stützhebellängsachse 7a auf. Ihre flächenmäßige Erstreckung ist insbesondere parallel zu den Seitenwandungen 8. Außerdem weisen die beiden Stützhebel 7 jeweils eine, insbesondere ebene, Hebelinnenfläche 65 und eine dieser gegenüberliegende, insbesondere ebene, Hebelaußenfläche 66 auf. Die beiden Flächen 65; 66 sind insbesondere senkrecht zur Grundrahmenquerrichtung 30. Des Weiteren weisen die beiden Stützhebel 7 jeweils ein erstes, unteres Stützhebelende 67 und ein zweites, oberes Stützhebelende 68 auf. An ihrem unteren Stützhebelende 67 sind die beiden Stützhebel 7 jeweils um eine Stützhebellagerachse 69 (4) drehbar und ansonsten unverschieblich und unverdrehbar mit der Bodenplatte 6 verbunden. Dazu sind die Stützhebel 7 jeweils zwischen den beiden Lagerlaschen 32a; b angeordnet und mittels eines Lagerbolzens auf diesen drehbar gelagert. Die Stützhebellagerachse 69 ist parallel zur Grundrahmenquerrichtung 30, senkrecht zu den beiden Diagonalen 75; 76 und insbesondere auf gleicher Höhe wie die Hebellagerachse 44 der Kniehebel 34; 35. Die Stützhebellagerachse 69 und die Hebellagerachse 44 sind somit in Grundrahmenlängsrichtung 12 fluchtend zueinander angeordnet. An ihrem oberen Stützhebelende 68 stehen die beiden Stützhebel 7 jeweils mit dem Grundrahmen 4a um eine Stützhebeldrehachse 70 (4) drehbar und ansonsten unverschieblich und unverdrehbar in Verbindung. Dazu sind die Stützhebel 7 jeweils zwischen den beiden Befestigungsplatten 23a; 23b angeordnet und mittels eines Lagerbolzens auf diesen drehbar gelagert. Die beiden Stützhebel 7 sind in Grundrahmenquerrichtung 30 zueinander benachbart bzw. fluchtend angeordnet. Des Weiteren sind die beiden Stützhebel 7 miteinander fest verbunden, insbesondere über eine Kopplungsstange 71. Die Kopplungsstange 71 ist zwischen den beiden Stützhebeln 7 angeordnet. Die Stützhebeldrehachse 70 ist parallel zur Grundrahmenquerrichtung 30 und auf gleicher Höhe wie die beiden Hebelschwenkachsen 46; 47.
Die Stützhebel 7 sind zudem erfindungsgemäß parallel zu den beiden dem Antriebsmittel, insbesondere dem Antriebsmotor 11, abgewandten unteren Kniehebeln 35 der beiden Hebel-Parallelogramme 3. Dadurch sorgen die Stützhebel 7 dafür, dass die beiden Kraftenden 41; 42 und die Spindelmutter 62 lediglich in Antriebsrichtung 57 hin- und her verfahren werden können, ohne um die Hebellagerachse 44 zu kippen. Zusätzlich erhält der Antriebsmotor 11 eine Abstützung. Die Stützhebel 7 zusammen mit den beiden dem Antriebsmittel, insbesondere dem Antriebsmotor 11, abgewandten unteren Kniehebeln 35 bilden somit eine Parallelogrammführung für die Kraftenden 41; 42 und die Spindelmutter 62. Eine Parallelogrammführung bezeichnet einen Mechanismus, mit Hilfe dessen die an einem Hebel befestigte Last auch bei Bewegung entlang der Bahn des Hebels im ursprünglichen Neigungswinkel (in der Ebene der Hebelbahn) gehalten wird. Jeweils ein Stützhebel 7, ein unterer Kniehebel 35, die Bodenplatte 6 und das Grundgestell 4 bilden somit ein erfindungsgemäßes zweites Hebel-Parallelogramm 79.
Im Folgenden wird nun die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung 1 erläutert:
In der eingefahrenen Stellung (6–11) ist das Lastaufnahmeelement 50 in seiner unteren Stellung angeordnet. In dieser Stellung ist ein Öffnungswinkel β (5) zwischen den beiden unteren Kniehebeln 34; 35, also zwischen deren Hebellängsachsen 34a; 35b maximal. Insbesondere beträgt der Öffnungswinkel β in der eingefahrenen Stellung 120° bis 160°, bevorzugt 135° bis 150°. Bei der Bewegung der Kniehebel 34; 35; 36; 37 von der eingefahrenen Stellung in die ausgefahrene Stellung wird der Öffnungswinkel β kleiner bzw. nimmt stetig ab. Die Kulissen 64 der Spindelmutter 62 liegen in der vollständig eingefahrenen Stellung an den ersten Lochstirnkanten 14a der Langlöcher 13 an. Die Spindelmutter 62 ist somit nahe der ersten Stirnwandung 9 des Grundrahmens 4a angeordnet. Auch das Grundgestell 4 und der gesamte Spindeltrieb 5 befinden sich zudem in ihrer unteren Stellung.
Zum Anheben des Lastaufnahmeelements 50 und des darauf angeordneten Gegenstands wird nun der Spindeltrieb 5 betätigt. Insbesondere wird die Spindel 21 mittels des Antriebsmotors 11 in Rotation um ihre Spindelachse 59 versetzt. Die Spindel 21 wird dabei in eine Spindelanhubrichtung gedreht. Da die Spindel 21 ansonsten unverschieblich mit dem Grundrahmen 4a verbunden ist, treibt die Spindel 21 die Spindelmutter 62 in eine zur Antriebsrichtung 57 parallele Anhubrichtung 73 relativ zum Grundgestell 4 an. Die Spindelmutter 62 wird dabei auf die zweite Stirnwandung 10 zu bewegt. Die Kulissen 64 gleiten in den Langlöchern 13 entlang. Da die Spindelmutter 62 unverschieblich mit den Kraftenden 41; 42 der antriebsseitigen Kniehebel 34; 36 verbunden ist, werden auch die Kraftenden 41; 42 der antriebsseitigen Kniehebel 34; 36 relativ zum Grundgestell 4 in Anhubrichtung 73 verfahren. Da die unteren Kniehebel 34; 35 mit ihren Lagerenden 40 fest mit der ortsfesten Bodenplatte 6 verbunden sind, und die beiden hinteren, der zweiten Stirnwandung 10 zugewandten bzw. dem Antriebsmotor 11 abgewandten Kniehebel 35; 37 fest mit dem Grundrahmen 4a verbunden sind, werden die unteren Kniehebel 34; 35 aufeinander zu geschwenkt bzw. werden aufgestellt und der Öffnungswinkel β wird verkleinert. Auch die beiden oberen Kniehebel 36; 37 werden analog zu den unteren Kniehebeln 34; 35 aufeinander zu geschwenkt. Aufgrund dessen werden die Lastenden 43 der oberen Kniehebel 36; 37 und mit diesen das Lastaufnahmeelement 50 und ein darauf aufliegender Gegenstand in Hubrichtung 48 nach oben verfahren. Die Stützhebel 7 und die oben beschriebene Parallelogrammführung gewährleisten, dass der Kniehebelmechanismus 2 nicht um die Hebellagerachse 44 kippt und auch das gesamte Grundgestell 4 sowie der gesamte Spindeltrieb 5 ebenfalls nach oben verfahren werden. Aufgrund der Parallelogrammführung werden das Grundgestell 4 und der Spindeltrieb 5 nicht nur in Hubrichtung 48 nach oben verfahren, sondern auch entgegengesetzt zur Anhubrichtung 73 verfahren. Der ursprüngliche Neigungswinkel des Grundgestells 4 und des Spindeltriebs 5 zur Horizontalen bleibt dabei erhalten. Die vollständig ausgefahrene Stellung (4–6) ist dann erreicht, wenn die Kulissen 64 an den hinteren Lochstirnkanten 14b der Langlöcher 13 anschlagen. In der vollständig ausgefahrenen Stellung beträgt der Öffnungswinkel β vorzugsweise 60° bis 20°, bevorzugt 40° bis 30°.
Das Gehäuse 51 kann zwar wie oben beschrieben um die Kopplungsachse 49 drehen. Wenn es sich aber von unten an den anzuhebenden Gegenstand anlegt, wird die Lage des Gehäuses 51 durch die Kontaktfläche definiert. Der anzuhebende Gegenstand ist insbesondere dann immer annähernd waagerecht, wenn er an vier Ecken durch erfindungsgemäße Hubvorrichtungen 1 höhengleich angehoben wird.
Zum Absenken des Lastaufnahmeelements 50, also zum Verfahren des Kniehebelmechanismus 2 von seiner oberen, ausgefahrenen Stellung (3–6) in seine untere, eingefahrene Stellung (6–11) wird die Spindel 21 in eine zur Spindelanhubrichtung entgegengesetzte Spindelabsenkrichtung angetrieben. Dadurch wird in analoger Weise wie beim Anheben die Spindelmutter 62 in eine zur Anhubrichtung 73 entgegengesetzte Absenkrichtung 74 relativ zum Grundgestell 4, auf diesem verfahren. Die Spindelmutter 62 wird dabei auf die erste Stirnwandung 9 zu bewegt. Die Kulissen 64 gleiten wieder in den Langlöchern 13 entlang. Dadurch werden die Kniehebel 34; 35; 36; 37 in umgekehrter Weise wie beim Anheben verschwenkt, bis sie wieder in ihrer eingefahrenen Ausgangsstellung sind. Das heißt, der Öffnungswinkel β wird wieder vergrößert.
Die beschriebene Wirkungsweise des Kniehebelmechanismus 2, also die beschriebene Bewegung der eine Raute ausbildenden Kniehebel 34; 35; 36; 37 zum Heben und Senken des Lastaufnahmeelements 50 sowie der Antrieb über eine Spindel 21 ist an sich bekannt. Gemäß der Erfindung sind nun zur zusätzlichen Abstützung des Kniehebelmechanismus 2 die beiden Stützhebel 7 vorhanden, die eine Parallelogrammführung des Spindeltriebs 5 und des Grundgestells 4 bewirken. Dadurch ist der Kniehebelmechanismus 2 optimal abgestützt und kippt nicht um die Hebellagerachse 44.
Vorteil der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung ist zum einen, dass sehr hohe Lasten angehoben werden können bei gleichzeitig geringen Abmessungen in Höhe und Breite und geringem Gewicht der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung 1. Insbesondere können bei einer Bauhöhe von nur ca. 30 cm (im eingefahrenen Zustand) Lasten von bis zu 20 t problemlos angehoben werden. Denn aufgrund des Spindeltriebs sind die notwendigen Antriebsmomente sehr gering. Es können somit auch weniger leistungsstarke und damit kleinere Antriebsmittel eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäße Hubvorrichtung 1 weist insbesondere ein großes Verhältnis von möglicher Hubhöhe zu Bauhöhe im eingefahrenen Zustand auf, d. h. bei gegebener begrenzter Bauhöhe kann in vertikaler Richtung eine größere Hubhöhe als bei bekannten Bauformen realisiert werden.
Die vorgeschlagene Bauform eignet sich immer dann besonders gut, wenn der Bauraum vertikal eingeschränkt ist und eine aus der Technik bekannte Bauform von Hubgetrieben mit inertialfest gelagerter, angetriebener drehender Spindelmutter und einer sich vertikal bewegender Spindel, die sich in abgesenkter Stellung vertikal nach unten unterhalb die Aufstellebene bewegen würde, aus Platzgründen nicht realisiert werden kann.
Außerdem kann die erfindungsgemäße Hubvorrichtung 1 sehr flach gebaut werden. Das heißt, der Öffnungswinkel β in der eingefahrenen Stellung ist sehr groß. 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.
Durch Variation des Spindelgewindes und des Spindeldurchmessers sowie der Länge der Kniehebel 34; 35; 36; 37 können flexibel unterschiedliche Kraft-Hub-Verhältnisse eingestellt bzw. konstruktiv festgelegt werden. Bei der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung 1 ist somit auf einfache Weise eine Optimierung des Verhältnisses Hubkraft/Bauhöhe möglich. Das antriebsseitige mittlere Gelenk der Raute läuft zudem mit der Spindelmutter 62 in einer Horizontalführung auf der oberen Ebene des zur Führung dienenden Parallelogramms. Bei rein vertikaler Belastung wird diese Horizontalführung nicht belastet – die Kräfte aus Spindel 21 und Kniehebel halten sich die Waage.
Vorteilhaft ist auch, dass der Antriebsmotor auf der Oberseite des Parallelogramms mit verfahren wird – er wird mit der Mitte der Raute um den halben Hub angehoben, liegt also nicht ganz unten was auch hinsichtlich Wasser und Verschmutzung vorteilhaft ist.
Im Rahmen der Erfindung liegt es dabei selbstverständlich auch, dass die Spindel 21 im Grundgestell 4 nicht rollengelagert, sondern gleitgelagert ist. Auch können die Kulissen 64 anstatt gleitgelagert auch rollengelagert sein.
Des Weiteren ist es selbstverständlich möglich, dass der Kniehebelmechanismus 2 lediglich ein erstes Hebel-Parallelogramm 3 oder mehr als zwei, insbesondere in Grundrahmenlängsrichtung 12 und/oder in Grundrahmenquerrichtung 30 zueinander benachbarte, erste Hebel-Parallelogramme 3 aufweist.
Außerdem kann anstelle des Spindeltriebs 5 auch eine andere Antriebseinrichtung vorgesehen sein. Auch können anstelle des Antriebsmotors 11 auch Mittel zum manuellen Antrieb, z. B. eine Kurbel, vorhanden sein.
Im Rahmen der Erfindung liegt es selbstverständlich außerdem auch, dass die Hubvorrichtung 1 verfahrbar ausgebildet ist. In diesem Fall weist die Bodenplatte 6 beispielsweise unterseitig Fahrrollen auf.
Außerdem müssen die Kniehebel 34; 35; 36; 37 und die Stützhebel 7 nicht unbedingt gerade ausgebildet sein, sondern können auch einen geknickten Verlauf aufweisen. In der Regel ist die Längsachse eines Hebels die Achse, die durch die beiden Drehachsen durchgeht und senkrecht zu diesen ist, sowie mittig durch den Hebel durchgeht. Weisen die Hebel quer zu den Drehachsen Knicke auf, ist die für die Bestimmung des Öffnungswinkels, der Länge der Hebel und der Parallelität maßgebliche Längsachse jede Achse, die senkrecht zu den die beiden Drehachsen ist und diese schneidet. Für die Bestimmung des Öffnungswinkels müssen die Hebellängsachsen lediglich in eine gemeinsame, zu den Drehachsen senkrechte Ebene projiziert werden. Die wirksame Hebellänge ergibt sich immer aus dem Abstand der Drehachsen voneinander. Dasselbe gilt für die Diagonalen eines Hebel-Parallelogramms. Auch diese sind dadurch definiert, dass sie die gegenüberliegenden Drehachsen schneiden. Für die Bestimmung des Winkels zwischen den Diagonalen müssen die Diagonalen lediglich ebenfalls in eine gemeinsame, zu den Diagonalen senkrechte Ebene projiziert werden. Die wirksame Diagonallänge ergibt sich wiederum aus dem Abstand der beiden sich gegenüberliegenden Drehachsen voneinander.
Auch ist es selbstverständlich möglich, dass die beiden der Antriebseinrichtung 5 zugewandten Kniehebel 34; 36 an ihrem Kraftende 41; 42 um die Hebelschwenkachse 46 drehbar und ansonsten unverdrehbar und unverschieblich mit dem Grundgestell 4 verbunden sind und die der Antriebseinrichtung 5 abgewandten Kniehebel 35; 37 an ihrem Kraftende 41; 42 um die Hebelschwenkachse 47 drehbar, in Richtung der zweiten Diagonale 76 verschieblich und ansonsten unverdrehbar und unverschieblich mit dem Grundgestell 4 verbunden sind. Das heißt, die beiden der Antriebseinrichtung 5 abgewandten Kniehebel 35; 37 sind dann mit der Spindelmutter 62 verbunden und werden von der Spindel 59 angetrieben.
Aufgrund der genannten Vorteile der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung 1 ist es besonders vorteilhaft, diese zum Anheben und Absenken von Waggonaufsätzen in einer Güterumschlagvorrichtung 100 (1) 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 (1 und 2) 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 109 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. Die Shuttlebalken 108 sind dabei auf den Förderbahnen 103 vorzugsweise gleit- oder wälzgelagert und weisen insbesondere Lastaufnahmeelemente zur Aufnahme eines Waggonaufsatzes 112 auf.
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 gleisbettfest 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. Sie klappen insbesondere in eine in den Förderbahnen 103 vorhandene Lücke bzw. Unterbrechung. 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. Insbesondere wird der Waggonaufsatz 112 mittels weiterer erfindungsgemäßer Hubvorrichtungen 1 von den Shuttlebalken 108 abgehoben, diese weg gefahren und der Waggonaufsatz 112 auf der Verladebahn 111 mittels der weiteren Hubvorrichtungen 1 abgesenkt. Dazu sind die Hubvorrichtungen 1 im Bereich der Verladebahn 111, bevorzugt neben den Förderbahnen 103 angeordnet.
Danach werden die Waggonaufsätze 112 mittels der Hubvorrichtungen 1 von der Verladebahn 111 abgehoben, die Shuttlebalken 108 fahren unter die Waggonaufsätze 112, die Waggonaufsätze 112 werden mittels der Hubvorrichtungen 1 auf den Shuttlebalken 108 abgesetzt und die Shuttlebalken 108 werden 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.
Alternativ dazu werden die Waggonaufsätze 112 mittels an den Shuttlebalken 108 vorgesehenen Hubeinrichtungen auf der Verladebahn 111 abgesenkt und von dieser abgehoben. Insbesondere sind die Hubeinrichtungen anstelle der Lastaufnahmeelemente vorhanden, das heißt die Waggonaufsätze 112 werden von den Hubeinrichtungen aufgenommen. Die Shuttlebalken 108 verbleiben in diesem Fall während des Be- und Entladens der Waggonaufsätze 112 unterhalb von diesen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2004/005103 A1 [0002, 0002]
DE 102004040245 A1 [0056, 0056]
DE 102009012159 A1 [0056, 0059]
DE 102009012159 [0056]
DE 102006012208 A1 [0059]

Claims

Hubvorrichtung (1) zum Anheben und Absenken von Gegenständen in eine, insbesondere vertikale, Hubrichtung (48) mit a) einem Kniehebelmechanismus (2), der zumindest ein erstes Hebel-Parallelogramm (3) mit zwei unteren und zwei oberen, gleich langen, miteinander paarweise drehbar verbundenen, eine Raute bildenden Kniehebeln (34; 35; 36; 37) aufweist, wobei das erste Hebel-Parallelogramm (3) a₁) eine erste, zur Hubrichtung (48) parallele Diagonale (75), und eine zweite, dazu senkrechte, Diagonale (76), a₂) in Hubrichtung (48) gesehen ein unteres und ein oberes Parallellogrammende (77; 78), aufweist, b) einem Tragelement (6), insbesondere einer Bodenplatte (6), auf dem das erste Hebel-Parallelogramm (3) an seinem unteren Parallellogrammende (77) unverschieblich gelagert ist, c) einer Antriebseinrichtung (5) mit einem Antriebsmittel (11) zur Betätigung des Kniehebelmechanismus (2) durch Verschwenken der Kniehebel (34; 35; 36; 37) zueinander, d) ein am oberen Parallellogrammende (78) angeordnetes Lastaufnahmeelement (50) zur Aufnahme des zu hebenden Gegenstands, wobei das Lastaufnahmeelement (50) durch Betätigung des Kniehebelmechanismus (2) in Hubrichtung (48) auf- und ab verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubvorrichtung (1) zumindest ein zweites Hebel-Parallelogramm (79) aufweist, welches durch einen der beiden unteren Kniehebel (34 oder 35) des ersten Hebel-Parallelogramms (3), einen zu diesem Kniehebel (34 oder 35) parallelen Stützhebel (7), das Tragelement (6) und ein mit dem Stützhebel (7) und dem unteren Kniehebel (34; 35) verbundenem weiteres Hebelelement (4) gebildet, wobei die vier einzelnen Hebelelemente (34 oder 35; 7; 6; 4) des zweites Hebel-Parallelogramms (79) miteinander paarweise drehbar verbunden sind.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubvorrichtung (1) ein Grundgestell (4) zur Lagerung der Antriebseinrichtung (5) aufweist, wobei das Grundgestell (4) das weitere Hebelelement des zweiten Hebel-Parallelogramms (79) bildet.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (5) ein Linearantrieb, insbesondere ein Spindeltrieb (5), ist.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindeltrieb (5) eine Spindel (21) mit einer zur zweiten Diagonalen (76) parallelen Spindelachse (59), eine Spindelmutter (62) und ein Antriebsmittel (11) aufweist, wobei die Spindel (21) mit dem Grundgestell (4) um die Spindelachse (59) drehbar und ansonsten unverschieblich und unverdrehbar in Verbindung steht und mit dem Antriebsmittel (11) um ihre Spindelachse (59) hin- und her drehbar antreibbar in Verbindung steht, und wobei die Spindelmutter (62) mit dem Grundgestell (4) in eine zur Spindelachse (59) parallele Richtung hin- und her verschieblich in Verbindung steht und wobei die Spindelmutter (62) mit der Spindel (21) in die zur Spindelachse (59) parallele Richtung relativ zum Grundgestell (4) hin- und her antreibbar in Verbindung steht.
Hubvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden unteren Kniehebel (34; 35) jeweils ein unteres Lagerende (40) und ein diesem gegenüberliegendes, oberes Kraftende (41) aufweisen und die beiden oberen Kniehebel (36; 37) jeweils ein unteres Kraftende (42) und ein diesem gegenüberliegendes, oberes Lastende (43) aufweisen.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Kniehebel (34; 35) an den Lagerenden (40) um eine zu den beiden Diagonalen (75; 76) senkrechte Hebellagerachse (44) drehbar und ansonsten unverdrehbar und unverschieblich mit dem Tragelement (6), insbesondere der Bodenplatte (6), verbunden sind, wobei die beiden unteren Kniehebel (34; 35) relativ zueinander um die Hebellagerachse (44) verschwenkbar sind.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden unteren Kniehebel (34; 35) an ihren Kraftenden (41) mit dem Kraftende (42) des jeweils benachbarten oberen Kniehebels (36; 37) um eine zu den beiden Diagonalen (75; 76) senkrechte Hebelschwenkachse (46; 47) zueinander verschwenkbar und ansonsten unverdrehbar und unverschieblich miteinander verbunden sind, wobei die zweite Diagonale (76) die beiden Hebelschwenkachsen (46; 47) schneidet.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden der Antriebseinrichtung (5) abgewandten Kniehebel (35; 37) an ihrem Kraftende (41; 42) um die Hebelschwenkachse (47) drehbar und ansonsten unverdrehbar und unverschieblich mit dem Grundgestell (4) verbunden sind.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden der Antriebseinrichtung (5) zugewandten Kniehebel (34; 36) an ihrem Kraftende (41; 42) um die Hebelschwenkachse (46) drehbar, parallel zur zweiten Diagonale (76) verschieblich und ansonsten unverdrehbar und unverschieblich mit dem Grundgestell (4) verbunden sind.
Hubvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden oberen Kniehebel (36; 37) an den Lastenden (43) um eine zu den beiden Diagonalen (75; 76) senkrechte Kopplungsachse (49) zueinander verschwenkbar und ansonsten unverdrehbar und unverschieblich miteinander verbunden sind.
Hubvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden antriebsmittelseitigen Kniehebel (34; 36) an ihren Kraftenden (41; 42) mit der Antriebseinrichtung (5) parallel zur zweiten Diagonale (76) in eine Antriebsrichtung (57) relativ zum Grundgestell (4) oszillierend, translatorisch, antreibbar in Verbindung stehen.
Hubvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (21) ein erstes, antriebsmittelseitiges Spindelende (60) und ein diesem gegenüberliegendes, zweites, freies Spindelende (61) aufweist.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (21) an dem antriebsmittelseitigen Spindelende (60) mit dem Antriebsmittel (11), insbesondere dem Antriebsmotor (11), drehbar antreibbar verbunden ist, und dass die Spindel (21) an dem freien Spindelende (61) unverschieblich mit den Kraftenden (41; 42) der beiden dem Antriebsmittel (11) abgewandten Kniehebel (35; 37) verbunden ist.
Hubvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (62) mit den beiden antriebsmittelseitigen Kniehebeln (34; 36) an deren Kraftenden (41; 42) um die Hebelschwenkachse (46) drehbar und ansonsten unverschieblich und unverdrehbar in Verbindung steht.
Hubvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden antriebsmittelseitigen Kniehebel (34; 36) an ihren Kraftenden mit der Spindel (21) über die Spindelmutter (62) in Antriebsrichtung (57) hin- und her antreibbar in Verbindung stehen.
Hubvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützhebel (7) ein erstes, unteres Stützhebelende (67) und ein zweites, oberes Stützhebelende (68) aufweist.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützhebel (7) an seinem unteren Stützhebelende (67) um eine zu den beiden Diagonalen (75; 76) senkrechte Stützhebellagerachse (69) drehbar und ansonsten unverschieblich und unverdrehbar mit dem Tragelement (6), insbesondere der Bodenplatte (6), verbunden ist.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützhebel (7) an seinem oberen Stützhebelende (68) mit dem Grundgestell (4) um eine zu den beiden Diagonalen (75; 76) senkrechte Stützhebeldrehachse (70) drehbar und ansonsten unverschieblich und unverdrehbar in Verbindung steht.
Hubvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubvorrichtung (1) mehrere, insbesondere zwei, erste Hebelparallelogramme (3) aufweist, wobei vorzugsweise pro erstes Hebelparallelogramm (3) jeweils ein zweites Hebel-Parallelogramm (79) vorhanden ist.
Hubvorrichtung (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden ersten Hebel-Parallelogramme (3) in eine zu den beiden Diagonalen (75; 76) senkrechte Grundrahmenquerrichtung (30) zueinander benachbart angeordnet sind, und vorzugsweise die Spindel (21) zwischen den beiden ersten Hebel-Parallelogrammen (3) 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) zur Verladebahn (111) und umgekehrt mit jeweils zumindest einem verfahrbaren Quertransportmittel (108), dadurch gekennzeichnet, dass die Hubvorrichtungen Hubvorrichtungen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche sind.
Güterumschlagvorrichtung (100) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubvorrichtungen (1) gleisbetffest, insbesondere direkt, neben den Schienensträngen (110) angeordnet sind.
Güterumschlagvorrichtung (100) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Güterumschlagvorrichtung (100) weitere Hubvorrichtungen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 20 zum Anheben der Waggonaufsätze (112) von den Quertransportmitteln (108) und zum Absetzen der Waggonaufsätze (112) auf der Verladebahn (111) und umgekehrt aufweist.
Güterumschlagvorrichtung (100) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Hubvorrichtungen (1) im Bereich der Verladebahn (111), insbesondere benachbart zu Förderbahnen (103), angeordnet sind, auf welchen die Quertransportmittel (108) verfahrbar sind.
Güterumschlagverfahren zum Umschlagen von Gütern von der Straße zur Schiene mit einer Güterumschlagvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 21 bis 24, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Abheben der Waggonaufsätze (112) von den Waggongestellen (102) und Absetzen der Waggonaufsätze (112) auf den Quertransportmitteln (108) mittels der Hubvorrichtungen (1), b) Transportieren der Waggonaufsätze (112) von den Waggongestellen (102) zur Verladebahn (103) mittels der Quertransportmittel (108), c) Absetzen der Waggonaufsätze (112) auf der Verladebahn (111), d) Ent- und Beladen der Waggonaufsätze (112), e) Aufnahme der Waggonaufsätze (112) durch die Quertransportmittel (108), f) Transportieren der Waggonaufsätze (112) von der Verladebahn (111) zu den Waggongestellen (102) mittels der Quertransportmittel (108), g) Abheben der Waggonaufsätze (112) von den Quertransportmitteln (108) und Absetzen der Waggonaufsätze (112) auf den Waggongestellen (102) mittels der Hubvorrichtungen (1).
Verfahren nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch, Abheben der Waggonaufsätze (112) von den Quertransportmitteln (108) und Absetzen der Waggonaufsätze (112) auf der Verladebahn (111), insbesondere jeweils mittels der weiteren Hubvorrichtungen (1), vor dem Beladen und durch Abheben der Waggonaufsätze (112) von der Verladebahn (111) und Absetzen auf den Quertransportmitteln (108), insbesondere mittels der weiteren Hubvorrichtungen (1), nach dem Beladen.