DE10325373A1

DE10325373A1 - Verfahren und Vorrichtungen zum vereinfachten Wechseln von Schuttmulden nach DIN 30720 und DIN 30735 sowie ähnliche

Info

Publication number: DE10325373A1
Application number: DE2003125373
Authority: DE
Inventors: Thomas B Herwig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2005-01-05

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und dessen Vorrichtungen zum Wechsel von Mulden wie in den DIN-Normen 30720 und 30735 beschrieben. Mit den hinlänglich bekannten Muldenabsetzkippern ist es bislang nur möglich, den Wechsel durch insgesamt sechs Auf- und Absetzvorgänge zu bewältigen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und ihren Vorrichtungen ist es nun möglich, das Aufnehmen der vollen Mulde und das Absetzen der leeren in einem Arbeitsgang durchzuführen: Während die volle Mulde durch die konventionelle Absetzkipper-Hubvorrichtung aufgenommen und zusätzlich durch die ohnehin standardmäßig verbauten Hubarmteleskope angehoben wird, bewegen die erfindungsgemäßen Vorrichtungen den leeren, einzuwechselnden Behälter unter ihm hindurch, um ihn auf dem alten Standplatz abzustellen. So entsteht eine Reduzierung der Arbeitszeit vor Ort um rund 80 Prozent, eine deutliche Verringerung des Unfallrisikos durch verringerte Arbeits- und Rangiervorgänge und eine Umweltentlastung durch verringerte Lkw-Betriebszeit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und Vorrichtungen zum direkten Wechsel von Schüttgutmulden wie in obengenannten DIN-Blättern beschrieben. Sie werden in der Regel von Muldenabsetzkippern aufgenommen und transportiert, die hinlänglich bekannt, und durch die einheitliche Bauform und Dimensionierung der Behälter alle weitgehend einheitliche Maße haben. Die Behälter werden nach dem Stand der Technik an den fahrzeugseitigen Hubketten eingehängt. Ein Nachteil dieses Systems ist, daß stets nur ein Container mit den Hubarmen bewegt werden kann. Ein direkter Wechsel in einem Arbeitsgang ist deshalb unmöglich. In der Regel sind insgesamt vier Rangiervorgänge mit mehrfachem Absetzen und Aufnehmen nötig, um einen leeren Behälter an die Stelle des beladenen zu setzen und den beladenen zum Abtransport aufzunehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Wechsel in einem Arbeitsgang zu ermöglichen und damit mehrmaliges Umrangieren mit allen damit verbundenen Nachteilen und Gefahren zu vermeiden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch folgende Vergfahrensschritte:

a) Das Fahrzeug fährt an die beladene Mulde heran, während die leere auf der Ladefläche des Fahrzeuges verbleibt. Die Abstützungen werden ausgefahren. Die Hubarme des konventionellen Muldenabsetzaufbaus heben den vollen Behälter vom Boden an.
b) In einer Position nahe der vertikalen Hubarmstellung werden die Hubarm- Teleskope, wie sie heutzutage Standard sind, ausgefahren. Soweit, bis die Höhe unter der angehobenen Mulde ausreichend ist für Phase c. Gleichermaßen kann aber schon das Aufnehmen des beladenen Behälters mit ausgefahrenen Teleskopen erfolgen.
c) Die erfindungsgemäße Vorrichtung transportiert den Austauschbehälter (leer) nach hinten bis hinter das Fahrzeugheck.
d) Am Fahrzeugheck wird die Mulde bis auf den Boden abgesenkt.
e) Nachdem die erfindungsgemäße Zusatzvorrichtung wieder in ihre Ausgangsposition zurückgekehrt ist, kann der beladene Behälter zum Abtransport auf der Ladefläche abgestellt werden.

Die Phasen des Verfahrensablaufs und Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind in Zeichnungen dargestellt. Es zeigen
1 Muldenabsetzkipper vor Aufnahme der vollen Mulde, während die leere zunächst auf dem Fahrzeug verbleibt.
2: Aufnahme des Behälters und Ausfahren der Hubarmteleskope schaffen Platz für das Einwechseln des Austausch-Containers.
3: Herausfahren des Leerbehälters durch erfindungsgemäße Zusatzvorrichtung während die beladene Mulde im angehobenen Zustand arretiert ist.
4: Absenken des Austauschbehälters.
5: Nach Zurückfahren der Vorrichtung in die Transportstellung ist die Ladefläche frei. Die beladene Schuttmulde wird auf ihr abgesetzt.
6: Seitenansicht der Vorrichtung nach Anspruch 2.
7a–7d: Bewegungsablauf der Vorrichtung nach Anspruch 2.
a: Transportstellung der Vorrichtung bei aufgenommener Leermulde
b: Ausfahren des Transportschlittens
c: Neigen des Transportschlittens und erste Absetzphase
d: Zurückfahren des Schlittens und somit Freigabe des Behälters.
8: Seitenansicht der Vorrichtung Nach Anspruch 3 bei ausgefahrenem, geneigtem, Rampenausleger.
9: Seitenansicht der Vorrichtung nach Anspruch 4, Mulde in Transportstellung.
Das Verfahren nutzt die Möglichkeit, die konventionellen Muldenabsetzkipper durch eine Zusatzvorrichtung mit geringer Tragkraft, nämlich gerade 1000 Kilogramm, tauglich zu machen für den vereinfachten Wechsel der Behälter. Die relativ leichte Zusatzvorrichtung ermöglicht das im Zusammenspiel mit den bis auf rund vier Metern Länge teleskopierbaren Hubarmen der Absetzkipper, wie sie Standard sind. Sie schaffen so eine lichte Höhe von rund zwei Metern zwischen Ladefläche und hochgestemmter Mulde. Die Erfindung nutzt die Tatsache, daß lediglich das Absetzen des leeren Behälters, was relativ geringe Anforderungen an die statische Auslegung stellt, schon einen überaus großen Effekt an eingesparter Arbeits- und Betriebszeit erzeugt. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen berücksichtigen das, indem sie teilweise sogar auf eigene Hubeinrichtungen verzichten.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 2 ist wie die weiteren Vorrichtungen 3 und 4 der Bauform der aktuellen Muldenabsetzkipper angepaßt, kann somit nachgerüstet werden (6). Sie zeichnet sich durch einen Schlitten aus, der mit den seitlichen Profilen (4) eine Einheit bildet. Dieser Transportschlitten für die leeren Auswechselbehälter kann parallel zur Fahrzeuglängsachse verfahren werden. Der Schlitten kann dadurch einen Weg von über drei Metern zurücklegen. Die den Schlitten führenden Rollen (3) sind in einer schwenkbaren Aufnahme (2) gelagert. Damit ist der Schlitten auch in seiner Neigung variabel. Das ermöglicht ihm unter anderem, in seiner Ausgangsposition in Aussparungen auf der Ladefläche einzutauchen, um beim Transport beladener, schwerer Container nicht beschädigt zu werden. Der Antrieb (6) sorgt für die Horizontalbewegungen des Transportschlittens der in Phase eins des Arbeitsablaufs zunächst über Anlaufschrägen aus der Ruhestellung gehoben wird und die leere Mulde von unten her erfaßt. Der Behälter wird von den quer zur Längsachse verlaufenden Profilen getragen. Die Abstützung erfolgt nicht auf der gesamten Länge des Behälters, sondern ist so ausgebildet, daß das hintere Viertel des Containerbodens über die Abstützung hinausragt.
Im Laufe der Horizontalbewegung ändert sich die Schwerpunktlage des Gesamtsystems. Sobald der Schwerpunkt von Schlitten und Mulde den Drehpunkt der Führungsrollenaufnahme überschritten hat, wird durch die Gewichtskraft ein Moment erzeugt, das zunächst durch die hydraulische Bremse (7) ausgeglichen werden muß. Erst am Ende der horizontalen Schlittenfahrt öffnen sich die Ventile der Bremse und leiten damit die kontrollierte Abwärtsbewegung der Vorrichtung ein bis das hinterste Ende der Mulde Bodenkontakt hat.
Das nun folgende Wiedereinfahren des Schlittens gibt die Mulde weiter frei, da die Haftreibung zwischen Behälter und Boden größer ist als die zwischen Behälter und Schlitten. Das Herausziehen der Fördereinrichtung ändert im weiteren Bewegungsablauf den Neigungswinkel, beeinflußt von der Schwerpunktlage. Erst, wenn sich der Schwerpunkt des leeren Schlittens wieder vor dem, Drehpunkt der Rollenführung befindet, klappt dieser, gebremst durch die hydraulische Einrichtung wieder in seine horizontale Ausgangsposition zurück.
Ein kraftbetätigtes Verstellen des Neigungswinkels kann bei dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung entfallen. Ein Ausgleich kann für das Austarieren eines Bewegungsablaufes installiert sein, wie Zum Beispiel durch Federn.
Um den Container während des Neigungsvorgangs auf dem Schlitten zu fixieren, sind Sicherungseinrichtungen am Schlitten angebracht, die, automatisch geregelt, erst beim Zurückfahren lösen.
Beschreibung Vorrichtung nach Anspruch 3
Die Vorrichtung nach Anspruch 3 zeichnet sich aus durch eine um die Drehachse (1) der Hubarme schwenkbare und in der Länge ausfahrbare Rampe. Die zwei miteinander verbundenen Schwenkarme (9) bilden diese Rampe. Eine Schubvorrichtung (12) bildet den zweiten Teil der Vorrichtung. Sie ist durch ihren Antrieb per Spindel, Kette oder Zahnstange in der Lage, die Haftreibung des auf der Ladefläche ruhenden Containers zu überwinden, und ihn nach hinten auf die durch die Schwenkpressen (11) ausgeklappte und durch Auszüge (10) ausgefahrene Rampe zu schieben. Der Absetzvorgang verläuft analog zu dem aus der Beschreibung der Vorrichtung aus Anspruch II. Nach Abschwenken sitzt das hintere Ende des Containers am Boden auf. Die Rampe kann jetzt durch Einfahren der Teleskope unter der Mulde herausgezogen werden, sodaß auch der vordere Teil des Behälters sukzessive absenkt. Ein Einklappen der Schwenkarme gibt ihn schließlich frei. Anschließend wird die Schubvorrichtung (12) in die Ruhestellung hinter der Fahrzeugkabine zurückgefahren.
Beschreibung der Vorrichtung nach Anspruch 4
Die Vorrichtung nach Anspruch 4 für die Durchführung des Verfahrens aus Anspruch 1 ist so ausgebildet, daß sie für den Abladevorgang den Behälter schon auf der Ladefläche um einen geringen Betrag anhebt. Dazu fahren die Gabeln (19) durch Ausfahren des Hubmastes (15) nach oben in die Position unterhalb der Scheuerleisten des Containers. Diese Scheuerleisten sind seitlich aus der Kontur hervorstehende Winkelprofile, die mit der Tragstruktur des Behälters direkt verschweißt sind. Somit ist ein Anheben der Mulden an eben diesen Leisten möglich.
Um Breitenunterschiede zu kompensieren, fährt die hydraulische Weitenverstellung am Gabelträger zusammen, und sichert durch diesen Klemmvorgang gleichzeitig die Mulde während des nachfolgenden Absetzvorgangs. Dieser wird zunächst eingeleitet durch Verfahren des Fahrwerks (16) samt geneigt angeordnetem Hubmast (15) und Mulde bis ans Fahrzeugheck. Dort kann der Hubmast nach unten ausgefahren werden, was durch Hydraulikzylinder, Seilwinden der andere Hubeinrichtungen erfolgt.
Nach Abstellen der Mulde auf dem Boden fährt die Weitenverstellung der Gabeln auseinander, um den Container freizugeben. Hubmast und Gabeln fahren nun nach oben, um per Fahrwerksantrieb wieder in die Ausgangsposition rückkehren zu können.

Claims

Verfahren zum Wechsel von Schüttgut- Mulden (wie in DIN 30720 und 30735 beschrieben und ähnliche), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) die volle Mulde wird von den konventionellen Hubarmen des Absetzkippers aufgenommen und von den standardmäßig vorhandenen Teleskopauszügen dieser Ausleger zusätzlich nach oben gehoben oder aber mit bereits ausgefahrenen Auslegerteleskopen aufgenommen. Das beladene Behältnis wird so in eine Position gebracht, wie es für das anschließende Hindurchfahren des Leerbehälters nötig ist. Der Neigungswinkel der Ausleger und ihre durch die Teleskope einzustellende Länge sind in einem bestimmten Rahmen variabel. Während des gesamten Wechselvorgangs sind die Heckabstützungen (Standardausrüstung) ausgefahren, um eine ausreichende Standsicherheit des Fahrzeugs herzustellen. b) Die erfindungsgemäße Zusatzvorrichtung auf dem Lkw bewegt nun den leeren Behälter unter dem angehobenen horizontal nach hinten und über das Heck des Fahrzeugs hinaus. c) Der leere Behälter wird hinter dem Fahrzeugheck nach unten abgesetzt. Dies erfolgt entweder durch Neigung oder durch geradlinige Bewegung, abhängig von der Kinematik der jeweils eingesetzten erfindungsgemäßen Vorrichtung. d) Nach dem Absetzen des leeren Containers fährt die erfindungsgemäße Zusatzeinrichtung wieder in die Grundstellung zurück. Die Ladefläche wird damit frei, um den vollen Behälter absenken und auf der Ladefläche des Fahrzeugs abstellen zu können.
a) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der ohnehin bestehenden Hubarm- Drehachse (1) oder einer zusätzlichen, beidseitig eine Aufnahme (2) drehbar gelagert ist. Diese Aufnahmen enthalten Führungsrollen (3). Die Rollen führen ein Profil (4) auf jeder Seite der Ladefläche. Durch die Führungsrollen werden die Längsschienen zu Auszügen, die nach hinten ausgefahren werden können. Beide Längsschienen sind dergestalt miteinander verbunden, daß eine weitgehende Verwindungssteifigkeit erreicht wird. Diese Querverbindungen (5) dienen gleichzeitig als Auflager für zu transportierende Mulden. Der horizontal flächige Teil bildet zusammen mit den Schienen den zu schaffenden Transportschlitten. b) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein in die Aufnahmen (2) integrierter Antriebsmotor (6) über Kraftübertragungselemente wie Zahnstange, Spindel, Ketten oder Seil den vorbeschriebenen Transportschlitten parallel zur Fahrzeuglängsachse verschieben kann. c) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein hydraulisches Bremselement (7) zwischen dem festen Teil des Aufbaus (8) und den auf der Drehachse gelagerten Schienenführungen zu Steuern der Kippbewegung angeordnet ist. d) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Bremselemente abhängig von den Bewegungsphasen des Transportschlittens gesteuert werden. Diese Steuerung besitzt eine manuelle Eingriffsmöglichkeit sowie Notabschaltung. e) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Federelemente zwischen dem festen Teil des Aufbaus und den Schienenführungen angeordnet sein können. f) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Sicherungseinrichtungen den Container während des Absetzvorgangs am Abrutschen hindern. Ihre automatisch gesteuerte Funktion erfolgt in Abhängigkeit der jeweiligen Bewegungsphase.
a) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei Schwenkarmen (9) am Fahrzeugheck sowie einer Mulden- Schubeinrichtung besteht. Die Schwenkarme, die auf der Hubarmdrehachse des konventionellen Aufbaus oder einer zusätzlichen gelagert sind, bilden eine Rampe. Sie sind durch mehrstufige Auszüge (10) in ihrer Länge verstellbar, betätigt zum Beispiel durch integrierte, mehrstufige Hydraulikzylinder. Hydraulische Schwenkpressen (11) sind für die Veränderung des Neigungswinkels vorgesehen. Die Behälter-Schub-Vorrichtung (12) läuft in Führungsschienen (13), die fest mit dem Aufbau zu beiden Seiten der Ladefläche verbunden sind. Parallel zu diesen Schienen verlaufen Spindeln, Zahnstangen oder andere Elemente zur Kraftübertragung (14). b) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme (9) der erfindungsgemäßen Vorrichtung von der vertikalen in die horizontale Position, somit um einen Winkel von etwa 90 Grad um ihre Drehachse schwenken können. Die hydraulischen Schwenkpressen (11) sind doppelt wirkend und stützen sich am festen Teil des Aufbaus ab. c) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme (9) durch Streben miteinander verbunden sein können, um eine Synchronbewegung zu gewährleisten. d) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladefläche des Lkw mit reibungsminderndem Belag ausgestattet sein kann. e) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulden-Schubvorrichtung über Spindelmuttern mit den Antriebsspindeln (14) verbunden ist. Bei alternativem Einsatz anderer Antriebselemente wird der Kraftschluß entsprechend hergestellt.
a) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Ladefläche des konventionellen Lkw ein Hubmast (15) angebracht ist. Dieser Hubmast sitzt seinerseits auf einem Fahrgestell (16), dessen Laufräder (17) in zwei Führungsschienen (18) laufen, die auf beiden Längsseiten der Ladefläche fest mit dem Lkw- Aufbau verschraubt sind. Der Hubmast hat eine Neigung von circa 45 Grad. An ihm sind Gabelausleger (19) über einen Gabelträger mit Weitenverstellung befestigt. b) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgestell (16) einen Antriebsmotor besitzt, der über geeignete Kraftübertragungselemente ein Verfahren von Fahrwerk und Hubmast möglich macht. c) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Gabelträger integrierte, hydraulische Zylinder den Abstand der Gabeln voneinander verstellbar machen. d) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabelprofile entgegen der normalen Arbeitsstellung in Gabelstaplern um 90 Grad um ihre Längsachse gedreht sind. e) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubmast nach unten ausfahrbar ist.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Kombination der Vorrichtungen nach den Ansprüchen 2 bis 4 besteht.