DE19721121A1 - Fahrzeug und Vorrichtung für Containertransport - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufnehmen, Anheben und Absetzen eines Containers, sowie ein Fahrzeug für Containertransport mit einer derartigen Vorrichtung und einem Triebkopf mit einachsigem Radfahrwerk und Fahrerkabine.

Aus der DE 44 03 350 A1 ist ein Schlackentransporter mit einem Triebkopf und einem mit diesem verbundenen Fahrzeugrahmen in U-Rahmenbauweise mit zwei Schenkeln, die Radfahrwerke aufweisen, und einem die Schenkel koppelnden Querhaupt bekannt. Der Triebkopf und der U-förmige Rahmen sind nur zusammen betreibbar, weil nur die Schenkel und der Triebkopf je ein Radfahrwerk aufweisen. Der Triebkopf hat eine Fahrerkabine und ist gegenüber dem U-förmigen Rahmen einschwenkbar, wo bei die Führung des Rahmens durch korrespondierend verstellbare Rundführungen geschieht.

Aus der WO 94/26554 ist eine Vorrichtung zum Aufnehmen und Anheben eines auf dem Boden abgestellten Containers mittels eines Anhängefahrzeuges bekannt. Das Anhängefahrzeug weist einen horizontalen U-förmigen Rahmen zum Umgreifen des Containers an seinen beiden Längsseiten und einer Querseite und eine Deichsel auf, die am Grund des U-förmigen Rahmens befestigt und mit ihrem freien Ende an ein Rangierfahrzeug ankuppelbar ist. Beide Schenke des U-förmigen Rahmens weisen vorn und hinten jeweils Hubeinrichtungen zum Anheben des Containers auf, die in die auf dem Boden stehenden Containerecken eingeklinkt werden können. Der Anhänger hat im Gegensatz zu dem vorgenannten Schlacketransporter mehrere Radfahrwerke, so daß er selbständig abgestellt und an beliebige Rangierfahrzeuge angekoppelt werden kann. Die Schenkel des Rahmens können durch teleskopische Verstellung in ihrer Länge der Containerlänge angepaßt werden. Ebenso kann die Deichsel bzw. die Basis des U-Rahmens in ihrer Breite durch teleskopische Verstellung auf die Containerbreite angepaßt und für den Leertransport der Vorrichtungen auf eine verengte "Fahrstellung Straße" eingestellt werden, um Überbreiten für Überlandfahrten zu vermeiden.

Ein ähnliches Gerät ist aus der DE 295 16 419 U1 bekannt, bei dem zusätzlich zu dem U-förmigen Rahmen noch ein oberer geschlossener Viereckrahmen auf den Schenkeln angeordnet ist, dessen Streben vertikal und horizontal durch entsprechende Hydraulikzylinder teleskopierend verstellt werden können, um an unterschiedlich große Container angepaßt zu werden. Auch dieser Anhänger kann durch an den vertikalen Stützen des Viereckrahmens angebrachte Füße separat abgestellt werden, wenn das Rangierfahrzeug nicht angekoppelt ist.

Ein Nachteil beider Anhänger für Containerhandling ist die hydraulische Teleskopverstellung der Schenkel und des geschlossenen Viereckrahmens. Die Verbreiterung des Schenkelinnenmaßes des Anhängers von der "Fahrstellung Straße" zur "Fahrstellung für Containeraufnahme" geschieht gegen den Reibwiderstand des querzuziehenden Radfahrwerkes zum Boden oder das konstruktiv andere Radfahrwerk muß gedreht werden, so daß nur ein Rollwiderstand entsteht. Für den Viereckrahmen ist die hydraulische Verstellung sehr aufwendig. Das Anheben des Containers ist nur durch manuellen Eingriff, nämlich das Einlaschen der Hubvorrichtung in die auf dem Boden stehenden Containerecken möglich. Schwenkbare Radfahrwerke sind kompliziert und teuer.

Ein Stapeln von zwei Containern aufeinander mit diesen Vorrichtungen ist weder offenbart noch möglich.

Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, für ein verbessertes Containerhandling ein entsprechendes Fahrzeug und eine Containeraufnahmevorrichtung vorzuschlagen.

Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Ansprüche 1 und 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Die Erfindung geht von der Idee aus, ein automatisierbares Umschlaggerät vorzuschlagen, das anders als Geräte nach dem Stand der Technik auch mit ungünstigen Bodenverhältnissen auf Baustellen fertig wird oder für den militärischen Einsatz problemlos anwendbar ist. Außerdem sollte das Gerät zwei Container übereinander zu stapeln können, einen Container selbsttätig vom Boden aufnehmen und in Fahrstellung bringen, sowie für Straßenfahrt einen kleinen Wendekreis und geringe Baubreite haben, um möglichst enge Kurven fahren zu können.

Dies wird erreicht, indem der für sich bekannte U-förmige Rahmen für das Aufnehmen eines Containers zwischen diesem U-förmigen Rahmen mit einer Hubvorrichtung nach Art einer Scherenhubbühne ausgebildet ist, wobei oben und unten an den kreuzförmigen Scherenhebeln Längsträger angeordnet sind, die zur eigentlichen Containerführung vorgesehen sind. Die Schere führt die Hubbewegung aus mit Hilfe eines Kettentriebes oder eines Zylinders, der auf den Schenkeln liegend angeordnet sein kann, oder einer Kombination von Hydraulikzylinder und Kettentrieb ausgebildet sein kann.

Zusätzlich werden die Längsträger noch mit Arretiereinrichtungen versehen, die ein Verhaken mit dem Container an dessen Oberseite ermöglichen, z. B. in den üblichen Containerecken mit den Anschlagösen. Dadurch ist es möglich, auch im Schlamm stehende Container zu ergreifen, ohne zunächst die bodenseitigen Anschlagecken des Containers freizuräumen, wie dies bei Hubeinrichtungen nach dem Stand der Technik erforderlich ist.

Die beiden auf den Schenkeln angeordneten Scherenelemente sind horizontal quer miteinander durch Rundführungen, z. B. Rohre mit darin laufenden Stangen verbunden, um ein paralleles Spreizen der Scheren-Längsträger zu garantieren.

Die U-förmigen Schenkel der Vorrichtung können wie beim Stand der Technik eine geschlossene Position "Fahrstellung Straße" und eine geöffnete Position "Fahrstellung Container" einnehmen, die sich durch die Spreizbreite der Schenkel voneinander unterscheiden.

Anders als beim Stand der Technik wird bei der vorliegenden Erfindung das als Deich sei dienende Querhaupt mit den Schenkeln durch ein Viergelenk-Hebel­ gestänge verbunden, vorzugsweise nach Art eines gut beherrschbaren Parallelogrammgestänges. Zusätzlich zu diesem Viergelenkgestänge ist zwischen der Deichsel und den Schenkeln eine eine Relativschwenkbewegung um z. B. 80° bis 170°, vorzugsweise 88°-155°, ermöglichende Verstelleinrichtung vorgesehen, z. B. ein Hydraulikzylinder oder ein Ritzel- Zahnstangen-Getriebe oder ein Kugelrollspindelelement. Auf Grund der Kräfteverhältnisse und einfachen Bauweise bieten sich jedoch Hydraulik- oder Pneumatikzylinder an.

Eine derartige U-förmige Vorrichtung ist an jedem Schenkel mindestens mit einem Radfahrwerk ausgestattet, ein weiteres Radachsenpaar ist dann einem Triebkopf zuzuordnen, so daß mindestens vier Räder des Gesamtfahrzeuges für die Standsicherheit sorgen. Falls die Containerlasten sehr hoch sind, können natürlich auch zwei Radfahrwerke je Schenkel an der Vorrichtung zum Einsatz kommen.

Die Besonderheit der Anlenkung des Querhauptes zu den Schenkeln besteht darin, daß das Spreizen von der "Fahrstellung Straße" zur "Fahrstellung Container" oder umgekehrt nicht gegen die Reibkräfte zwischen Radfahrwerk und Boden geschehen muß sondern ein Spreizen während der Rückwärtsfahrt dieser Vorrichtung ermöglicht wird, indem zunächst diese Verstelleinrichtung beaufschlagt wird, so daß bei anschließendem Rückwärtsfahren der U-Rahmen sich zunehmend öffnet bis er seine Maximalspreizung und einen Anschlag erreicht hat. Die Spreizung wird durch ein Lösen einer Verriegelung eingeleitet; diese Verriegelung ist in Fahrsteilung erforderlich, damit bei hohen Fahrgeschwindigkeiten die Breite des U-Rahmens sich nicht willkürlich ändern kann. Versuche haben ergeben, daß bei einer Rückwärtsfahrt von wenigen Metern eine volle Spreizung der Schenkel sich quasi selbsttätig einstellt aufgrund der Reibkräfte zwischen dem Fahrwerk und dem Boden. Ein so gespreizter U-Rahmen wird um den Container bugsiert bis der Container an einen entsprechenden Anschlag des U-Rahmens anstößt. Dies ist dann die Position, in der der Container mit den oberen Längsträgern des Scherenhubwerkes verriegelt wird, um sodann angehoben zu werden. Die Hubhöhe hängt ausschließlich von der Länge der beiden Scheren ab und wird idealerweise so gewählt, daß sowohl ein Container vom Boden aufgenommen werden kann, als auch zwei Container der gewünschten Maximalhöhe übereinander stapelbar sind. Durch die Spreizung der Schenkel kann beim Stapeln das Fahrzeug in maximaler Hubstellung mit dem U-Rahmen um einen auf dem Boden stehenden Container fahren und hat sodann automatisch den aufzusetzenden Container oberhalb des bereits vorhandenen Containers plaziert.

Für die Straßenfahrt mit dem Container ist außerdem vorgesehen, daß nach Anheben des Containers mit dem Scherenhubwerk, unterhalb der Schenkel an allen Containerecken angeordnete Auflager einwärts unter die Container geklappt werden, so daß das Hubwerk während der Straßenfahrt nicht in Funktion ist, sondern der Container auf diesen ein- und ausklappbaren und verriegelbaren Auflagern abgestellt werden kann.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Triebkopf in Fahrstellung für die Containeraufnahme in Seitenansicht,

Fig. 2a, b, eine Draufsicht auf das Gesamtfahrzeug gemäß Fig. 1 jedoch mit unterschiedlicher Spreizung des U-Rahmens,

Fig. 3 eine Draufsicht analog Fig. 2a auf den U-förmigen Rahmen mit Triebkopf,

Fig. 4 eine Stellung der Vorrichtung gemäß Fig. 3 jedoch mit dargestelltem Scherenhubwerk,

Fig. 5 die Arbeitsstellung des Fahrzeuges zum Stapeln von Containern,

Fig. 6 die Fahrstellung des Gesamtfahrzeuges mit Container,

Fig. 7 Fahrzeug in Darstellung gemäß Fig. 3 jedoch bei Kurvenfahrt,

Fig. 8 eine Einzelradaufhängung der Vorrichtung,

Fig. 9 einen Schnitt durch eine Einzelradaufhängung.

Im folgenden haben identische oder äquivalent wirkende Bauteile identische Bezugsziffern.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht ein komplettes Fahrzeug für Containertransport mit den Hauptbauteilen Triebkopf 1, U-Rahmen mit Fahrwerk 3 und Scherenhubwerk 9, wobei das Scherenhubwerk in eingeklappter Stellung dargestellt ist, mit einer Öffnungsweite der Schere entsprechend der Containeraufnahmeposition. Entscheidend ist hier die Höhe des oberen Längsträgers 10 relativ zur Höhe des unteren Längsträgers 11 beziehungsweise dem Schenkel 8 des U-Rahmens.

Der Triebkopf umfaßt im wesentlichen einen Antrieb 2, eine Fahrerkabine 23, ein einachsiges Fahrwerk 4 und das Deichselteil 5 für die Ankopplung der U-förmigen Containeraufnahmevorrichtung 3. Für Kurvenfahrt ist die Deichsel 5 mit dem Querhaupt 15 des U-förmigen Rahmens 3 und einem teleskopisch ausgeführten Lenker 21 (Fig. 2b) versehen.

Die Aufnahmevorrichtung für die Container besteht aus einem Querhaupt 15, den beiden Schenkeln 8 sowie dem unter den Schenkeln 8 angeordneten Fahrwerk 7, welches von einer federnden Aufhängung 14 mit Bremsnickausgleich an den Schenkeln 8 gehalten wird.

Auf den Schenkeln 8 ist das Scherenhubwerk 9 mit seinem unteren Längsträger 11, den kreuzweise schwenkgelagerten Scherenbalken 12 und oberen Längsträger 10 dargestellt, wobei die sich kreuzenden Träger 12 in Rollenlagerungen 13 in den Trägern 10 beziehungsweise 11 geführt werden.

Fig. 2 ist zweigeteilt in eine obere Fig. 2b und eine untere Fig. 2a. Die Draufsicht zeigt den Triebkopf 1 im Teilschnitt durch das Fahrwerk 4 mit angehängter Containeraufnahmevorrichtung, deren Fahrwerk ebenfalls im Teilschnitt zu sehen ist. Dabei ist sowohl in Fig. 2a als auch 2b das Scherenhubwerk aus Gründen der Übersicht weggelassen.

Fig. 2a zeigt die Spreizstellung des U-förmigen Rahmens hier als "Fahrstellung für Containeraufnahme" bezeichnet, also eine Stellung unmittelbar vor Aufnahme eines Containers, während Fig. 2b die "Fahrstellung Straße" darstellt, in der die Schenkel 8 zueinander auf engsten Abstand geklappt sind. Dadurch wird der U-Rahmen 3 um das Maß L länger. Das Aufspreizen der Schenkel aus der Position gemäß Fig. 2b in die Position gemäß Fig. 2a geschieht, indem der Hydraulikzylinder 17 zu Beginn einer Rückwärtsfahrt des kompletten Fahrzeuges mit Druck beaufschlagt wird, so daß der Abstand der Anlenkpunkte des Zylinders 17 an dem Querhaupt 15 relativ zu dem Flansch 20 beziehungsweise des Anlenkpunktes am Schenkel 8 für den Zylinder 17 vergrößert wird. Hier kommt das Parallelogramm-Gestänge mit den Hebeln 6 und 16 zwischen den Lenkpunkten 18 beziehungsweise 19 zum Einsatz, welches für eine kontinuierliche Parallelstellung und Parallelführung der Schenkel 8 während des Öffnungsvorganges bei Rückwärtsfahrt sorgt.

Fig. 3 zeigt analog Fig. 2a das komplette Gerät in Arbeitsstellung für die Containeraufnahme nach gespreizten Schenkeln 8. Der Container 22 steht zwischen den Schenkeln.

Fig. 4 zeigt analog Fig. 3 nur die U-förmige Containeraufnahmevorrichtung 3 in der Arbeitsstellung für die Containeraufnahme. Der Container 22 weist Anschlagecken 27 auf. Diese Anschlagecken 27 können durch Arretierungen 24 mit Arretierbolzen 26 verbunden werden, so daß der Container sicher an den Längsträgern 10 der Scherenhubvorrichtung hängt. Die beiden Längsträger 10 sind durch Führungen 25 parallel gespreizt worden und werden in dieser Position gehalten, indem die als Rundführungen ausgebildeten zylindrischen Teile 25 in der gezeigten Position verriegelt werden. In gleicher Weise können die Hebel des Parallelogrammgestänges 6 beziehungsweise 16 fixiert werden durch eine nicht dargestellte Verbolzung.

Fig. 5 zeigt das Fahrzeug mit dem auf dem Boden stehenden Container 22 in Aufnahmeposition des Containers und zugleich in der oberen Stellung das Abstapeln eines zweiten Containers 22a auf einem ersten Container 22. Nachdem das Scherenhubwerk, wie in Fig. 1 dargestellt, positioniert war, um den unteren Container 22 aufzunehmen mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 4, kann der Container, wie an dem Beispiel des Containers 22 in Fig. 6 dargestellt, angehoben werden. Dazu werden die beiden Scheren, das heißt die kreuzweisen Träger 12, die in Gelenk 28 schwenkbar miteinander gekoppelt sind, soweit auseinandergefahren, daß die in Fig. 6 gezeigte Position und schließlich die des Containers 22a erreicht wird. Dabei werden an der Vorderseite des Rahmens die Rollen 13 des Scherenhubwerkes in Position gehalten, während an der hinteren Seite die Rollen 13 in der durch Pfeil angedeuteten Richtung in dem oberen Träger 10 abrollen und so ein weiteres Spreizen der Scherenträger 12 ermöglichen.

Fig. 6 zeigt die Fahrstellung des Gerätes mit dem Container. Der Container ist in Fahrposition angehoben, so daß der Container 22 genügend Bodenfreiheit hat. Für den Transport auf der Straße sind unter dem Container die Containerauflager 29 eingeklappt worden, damit das Scherenhubwerk bzw. die Längsträger 10 während der Fahrt entlastet werden können.

Fig. 7 zeigt das Fahrzeug analog Fig. 2b bei Straßenfahrt im eingeklappten Zustand des U-Rahmens 3. Dies wurde erreicht, indem der Hydraulikzylinder 17 in seine engste Position gezogen wurde, wodurch das Parallelogrammgestänge, hier dargestellt durch die Hebel 6 und 16 in Parallellage in Fahrtrichtung gerät. Der Triebkopf 1 zum Transport des U-förmigen Rahmens 3 ist hier soweit wie möglich ingeschlagen, was durch Einziehen der Führung 21 an Deichsel 5 möglich ist, wobei die Führung 21 im wesentlichen passiv sein kann, wenn die Räder des Fahrwerks 4 lenkbar sind. Bei nichtlenkbarem Fahrwerk 4 werden die Führungen 21 als Hydraulikzylinder ausgebildet und das Lenken der nachfolgenden Vorrichtung geschieht im wesentlichen durch entsprechendes Ansteuern des Hydraulikzylinder. Es ist zu sehen, daß die Straßenbreite bei dem realisierten Fahrzeug nur etwa 4,6 Meter beträgt, bei einem Wendekreis von etwa 21 Metern, wenn die Vorrichtung 3 für 60-Fuß-Container ausgelegt ist.

Fig. 8 zeigt die Einzelradaufhängung 14 am Schenkel 8 des u-förmigen Containertransporters. Die Radachse ist an einer Schwinge 31, 32 aufgehängt, hier dargestellt als Fahrwerksteil 7, so daß das Rad entsprechend der Pfeilrichtung schwingen kann, wobei die Begrenzung in Richtung zum Schenkel 8 durch den Federzylinder 30 bewirkt wird. Dadurch erhält man zugleich einen Brems-Nick-Ausgleich.

Fig. 9 zeigt schließlich eine Draufsicht im Schnitt durch die Aufhängung gemäß Fig. 8.

Im Zusammenhang dargestellt funktioniert das Gerät wie folgt:
Bei Straßenfahrt (Fig. 2b) werden die Schenkel des Containertransporters 3 durch die Parallellenker 6, 16 positioniert und dann verriegelt. Zusätzlich wird das Scherenhubwerk nicht dargestellter Weise durch vier Verbolzungen mit dem Containertransporter 3 verbunden. Die gekoppelten Rundführungen 25 der so auf Abstand gehaltenen Längsträger 10, 11 sorgen für eine zusätzliche Steifigkeit aufgrund der Rahmenwirkung des Gesamtsystems in Kombination mit den Schenkeln 8 der Vorrichtung 3. Nachdem aus der Fahrstellung heraus zunächst Ausschiebeverriegelungen des Hubwerkes und des Parallelogrammgestänges gelöst wurden, kann ein paralleles Verbreitern der Schenkel der Containervorrichtung 3 durch Rückwärtsfahrt geschehen. Dazu wird der Schiebezylinder 17 während des Rückwärtsfahrens beaufschlagt und die Parallelogrammführung spreizt die Schenkel 8 bis der Transporter die Position gemäß Fig. 2a erreicht hat. Danach werden die Gestänge und die Rundführungen relativ zueinander wieder arretiert, so daß das Fahrzeug im Arbeitszustand für die Aufnahme des Containers bereitsteht. Vom Führerstand 23 aus kann der Fahrer das Gesamtfahrzeug mit Triebkopf 1 und Containertransporter 3 in diesem Arbeitszustand rückwärts an den Container fahren und hebt dabei das Hubwerk auf die in Fig. 1 dargestellte Position, der Aufnahmehöhe für den Container.

Das Fahrzeug wird solange rückwärts positioniert, bis der Container an einen Anschlag gerät. Sodann werden gemäß der Darstellung in Fig. 4 die Containerecken 27 durch die Arretierungen 24 in Kombination mit den Verbolzungen 26 angelascht, bevor der Container durch Spreizen der Scherenträger 12 angehoben wird.

Die Containerverriegelung kann vom Fahrer aus automatisch durch entsprechende Stellzylinder an den Arretierungen bewirkt werden. Eine mögliche Neigung des Hubwerkes relativ zu dem Container läßt sich durch Nachstellen des Federzylinders 30 in gewissen Grenzen korrigieren, da das gesamte Fahrzeug nur durch das vordere Fahrwerk 4 des Triebkopfes und das hintere Fahrwerk 7 der Hängers 3 geführt wird. So ist eine Parallelstellung der Längsträger bzw. Schenkel zu den Containerkanten möglich. Jetzt kann der Container angehoben werden und anschließend werden die Containerauflager 29 (Fig. 6) eingeklappt und verriegelt und der Container darauf abgesetzt. Das beladene Fahrzeug ist fahrfertig.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Aufnehmen, Anheben und Absetzen eines Containers mit einem horizontal U-förmigen Rahmen zum Umgreifen des Container an seinen beiden Längsseiten und einer Querseite und eine Deichsel, die am Grund des U-förmigen Rahmens befestigt ist und an ihrem freien Ende an ein Fahrzeug ankuppelbar ist, wobei an beiden Schenkeln des U-förmigen Rahmens jeweils Hubeinrichtungen für den Container vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtungen jeweils nach Art einer Schere ausgebildet sind mit oberen und unteren, der Länge der zu transportierenden Container etwa entsprechenden und zu den Schenkeln parallelen Längsträgern, die mit zum Ergreifen des Containers an dessen Oberseite geeigneten Arretiereinrichtungen ausgestattet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter beiden Schenkeln vorn und hinten klappbare Auflager für den Container angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Deichsel ein mittleres Querhaupt aufweist, welches beidseits über ein Viergelenkgestänge mit den Schenkeln verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Viergelenkgestänge als Parallelogramm ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Querhaupt und die Schenkel mittels Hydraulikzylinder relativ zueinander in einem Winkel von etwa 80° bis 170° verstellbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Längsträger mit den Schenkeln verbolzbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Längsträger über beiden Schenkeln vorn und hinten durch Rundführungen verbunden sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Viergelenkgestänge und/oder die Rundführungen verriegelbar sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schenkel ein Radfahrwerk aufweist.

10. Fahrzeug für Containertransport, umfassend einen Triebkopf mit einem einachsigen Radfahrwerk und Fahrerkabine sowie eine schwenkbeweglich damit koppelbare Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.