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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Gelenk für die Pfosten eines Transport-
und Lagergestells mit zwei Bauteilen, die aus einer festgelegten
Endstellung in eine Schwenkstellung überführbar sind, in der sie um einen
begrenzten Winkel zueinander verschwenkbar sind.
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Derartige
Gelenke sind bereits bekannt. Sie werden beispielsweise für Spezialtransportgestelle verwendet,
die zum Transport von Bauteilen aus industrieller Fertigung dienen,
die wegen ihrer Formgebung oder Empfindlichkeit mit den üblichen
Standardverpackungen wie Kisten, Lattenverschlägen oder ähnlichem nur mit hohem Aufwand
transportiert werden können.
Beispiele solcher Bauteile aus der Automobilindustrie sind Motoren,
Kotflügel,
Sitze, montagefertige Achsen oder dergleichen.
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Derartige
Transportgestelle sind über
viele Jahre im Dauereinsatz und müssen entsprechend robust aufgebaut
sein. Bei ihrem Einsatz werden sie zunächst mit entsprechenden Bauteilen
beladen und zwecks Lagerung zu Türmen
bis 10 m Höhe
aufgestapelt, wodurch sich für
das zu unterst angeordnete Transportgestell eines solchen Turms
eine Gesamtlast von mehreren Tonnen ergeben kann. Anschließend werden
die Transportgestelle mit einem geeigneten Verkehrsmittel, wie beispielsweise
mit einem LKW, der Bahn oder einem Schiff transportiert, wobei bei
einem solchen Transport üblicherweise
ein Stapelverbund von 2 oder 3 übereinander
angeordneten Transportgestellen gebildet wird. Am Zielort werden die
Transportgestelle entladen und entleert.
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Bekannte
Transportgestelle bestehen aus einem rechteckigen Boden und vier
Eckpfosten, von denen in der Regel jeweils zwei Eckpfosten über einen
Querträger
miteinander verbunden sind. Um im leeren Zustand der Transportgestelle
den Platzbedarf der hoch aufragenden Eckpfosten zu reduzieren, sind
in den Pfosten Gelenke angeordnet, über die die mittels des Querträgers miteinander
verbundenen Pfosten zur Mitte des Transportgestells umgeklappt werden
können.
Eckpfosten, die nicht über
einen Querträger
miteinander verbunden sind, werden entsprechend einzeln umgeklappt.
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Solche
Gelenke müssen
neben den statischen Lasten, die während ihrer Benutzung auf sie wirken,
auch enorme dynamische Belastungen aufnehmen, welche sich im aufgestapelten
Zustand während
des Transportes und dem rauhen Umgang mit den Gestellen beim Stapeln
im Lager ergeben.
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Ein
bekanntes Gelenk wird durch zwei zapfenartig ineinander steckbare
und mit den Pfosten des Transport- und Lagergestells verbindbare
Rechteck-Hohlprofile gebildet. Um ein Verschwenken der beiden ineinander
steckbaren Hohlprofile zueinander zu ermöglichen, sind am oberen Profil
der beiden Profilstücke
ein Steg mit angebrachtem Lagerelement und am unteren Profil eine
Aufnahmebuchse zur Aufnahme des Steges sowie des Lagerelementes
so angeordnet, daß nach
dem Auseinanderheben der beiden zapfenartig ineinander gesteckten
Rechteck-Hohlprofile diese beiden Profilteile und das in dem Steg
angeordnete Lagerelement zueinander verschwenkt werden können.
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Diese
bekannte Konstruktion erlaubt zwar ein Verschwenken der Pfostenteile
eines Transportgestells zueinander, um die Bauhöhe eines solchen Transport-
und Lagergestells im leeren Zustand zu reduzieren, jedoch ist einerseits
der konstruktive Aufwand der auf einer Außenseite der Rechteck-Hohlprofile
angeschweißten
Elemente sehr hoch und andererseits bedarf es einer großen Kraftanstrengung, um
die über
den Querholm miteinander verbundenen Pfosten an einer Seite des
Transport- und Lagergestells umzuklappen, da vor dem Umklappen die
zapfenartig ineinander gesteckten Pfostenteile aus dem Eingriff
miteinander in Längsrichtung
der Pfosten angehoben werden müssen.
Da die Pfosten insgesamt sehr stabil ausgebildet sind, um die hohen
Lasten aufzunehmen, weisen sie meist ein hohes Gewicht auf, so daß ein häufiges Anheben
der Pfosten in Längsrichtung
beim Menschen zu Gesundheitsschäden
führen
kann. Ferner neigt die bekannte Konstruktion zum Verkanten, weshalb
sie häufig
nachgefettet werden muß,
um ein ordnungsgemäßes Anheben
zu ermöglichen.
Der Wartungsaufwand ist entsprechend hoch.
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Bei
einem weiteren bekannten Gelenk bestehen die Bauteile aus einem
Basisteil und einem am Basisteil gelagerten Schwenkteil, das um
einen Lagerbolzen verschwenkbar ist. Bei diesem Gelenk ist ein Riegelelement
vorgesehen, welches das Schwenkteil in der verriegelten Endstellung
innerhalb des Basisteils arretiert. Auf diese Weise wird ein Gelenk
geschaffen, dessen Verschwenkbarkeit nur durch das Riegelelement
blockiert wird, so daß das Gelenk
nach dem Entfernen des sperrenden Riegelelementes ohne zusätzlichen
Kraftaufwand einfach und sicher verschwenkbar ist. Dies bedeutet
aber auch, daß die
Arretierungen der Klappgelenke die enormen Belastungen allein aufnehmen
müssen. Durch
die Belastungen schlagen die Verriegelungen mit der Zeit aus und
können
bei außerordentlichen Belastungen
ganz versagen, was zur Beschädigung der
transportierten Bauteile aber auch zu schwerwiegenden Personenschäden führen kann.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gelenk der eingangs
genannten Art zu schaffen, das einfach und kostengünstig herzustellen ist
und darüber
hinaus ein Verschwenken mit nur geringem Kraftaufwand ermöglicht,
ohne daß die
Gefahr eines Verkantens besteht oder daß sich das Gelenk aus seiner
festgelegten bzw. arretierten Endstellung ungewollt löst.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Gelenk für die Pfosten
eines Transport- und Lagergestells nach Anspruch 1 sowie ein Transport-
und Lagergestell nach Anspruch 7.
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Das
erfindungsgemäße Gelenk
für die
Pfosten eines Transport- und Lagergestells umfaßt zwei Bauteile, die in einem
Betriebszustand des Gelenks aus einer festgelegten Endstellung in
eine Schwenkstellung überführbar sind,
also in eine Stellung, in der sie um einen begrenzten Winkel zueinander
verschwenkbar sind. Eines der beiden Bauteile weist wenigstens eine
Aufnahme zur Festlegung des anderen Bauteils auf. Diese Aufnahme
umfaßt
eine im Betriebszustand des Gelenks zur Vertikalen geneigte Führungsfläche, in
der das andere Bauteil geführt
ist. Um die beiden Bauteile aus der festgelegten Endstellung in
die Schwenkstellung zu überführen, werden die
beiden Bauteile entlang der Führungsfläche relativ
zueinander bewegt, bis die Schwenkstellung des Gelenks erreicht
und ein Verschwenken der Bauteile zueinander möglich ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eines der Gelenkbauteile derart in der Aufnahme des anderen
Bauteils versenkt und auf diese Weise festgelegt werden, daß durch
das Eigengewicht des oberen Bauteils eine festgelegte Endstellung
erzeugt wird. Je stärker
das erfindungsgemäße Gelenk
in der festgelegten Endstellung durch weiteres Gewicht belastet
wird, wie beispielsweise durch Aufstapelung zusätzlicher Transportgestelle,
desto schlüssiger
und sicherer verharrt das Gelenk in seiner festgelegten Endstellung.
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Soll
das erfindungsgemäße Gelenk
aus der festgelegten Endstellung in die Schwenkstellung überführt werden,
so läßt sich
das erfindungsgemäße Gelenk
durch eine relativ geringe Schubkraft, die auf das obere Gelenkbauteil
in Richtung der geneigten Führungsfläche der
Aufnahme ausgeübt
wird, leichter und rückenschonender
entriegeln, da von dem Personal aufgrund der Neigung keine reine
vertikale Aufwärtskraft
sondern eine kombinierte Vertikal- und Horizontalkraft aufgebracht
werden muß. Ein
Verkanten der beiden Bauteile ist dabei nicht zu befürchten.
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Das
erfindungsgemäße Gelenk
verbindet die Vorteile der beiden zuvor genannten bekannten Gelenke,
nämlich
das Schwenken nach Entriegelung ohne weiteren besonderen Kraftaufwand
und die dauerhaft präzise
Verriegelung durch die Festlegung des einen Bauteils in der Aufnahme
des anderen Bauteils.
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Vorzugsweise
beträgt
die Neigung der Führungsfläche zur
Vertikalen zwischen 30° und
60°, besser
noch zwischen 40° und
50°. Bei
diesen Neigungen ist eine sichere Verriegelung im Gebrauchszustand
des Gelenks sowie ein einfaches Entriegeln bei entleertem Transportgestell
gewährleistet.
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Vorteilhaft
umfaßt
das in der Aufnahme des einen Bauteils festlegbare andere Bauteil
einen Vorsprung, der im festgelegten Zustand in die Aufnahme greift
und über
die Führungsfläche der
Aufnahme führbar
ist. Dabei sind der Vorsprung und die Aussparung bevorzugt derart
ausgebildet, daß der
Vorsprung im festgelegten Zustand im wesentlichen formschlüssig in
der Aussparung versenkt ist. Auf diese Weise wird eine stabile Konstruktion
erzielt. Ferner wird die Sicherheit bezüglich eines ungewollten Lösens der
Bauteile aus der festgelegten Stellung erhöht.
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Ferner
ist es vorteilhaft, daß noch
eine zusätzliche
Verriegelung vorgesehen ist, die eine Schwenkbewegung der Bauteile
in der festgelegten Stellung sperrt. Gegenüber dem Stand der Technik wird
eine solche Verriegelung nur geringfügig belastet und weist eine
entsprechend hohe Lebensdauer auf, da ein Großteil der Last durch die Führungsfläche der
erfindungsgemäßen Aufnahme
aufgenommen wird, wenn das Gelenk seitliche Kräfte erfährt.
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Zeichnung genauer beschrieben. Darin ist:
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1:
eine Vorderansicht eines ersten Bauteils einer ersten beispielhaften
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Gelenks;
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2:
eine Seitenansicht des in 1 dargestellten
ersten Bauteils;
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3:
eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines zweiten Bauteils
der ersten beispielhaften Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Gelenks;
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4:
eine Querschnittansicht des in 3 dargestellten
zweiten Bauteils entlang der Linie IV-IV in 3;
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5:
eine Vorderansicht der ersten beispielhaften Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Gelenks;
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6:
eine Seitenansicht der in 5 dargestellten
Ausführungsform,
anhand der die Schwenkbewegung des ersten und zweiten Bauteils zueinander
schematisch dargestellt ist;
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7:
eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer zweiten beispielhaften
Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Gelenks
und
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8:
eine Seitenansicht der in 7 dargestellten
Ausführungsform.
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Gleiche
Bezugsziffern beziehen sich nachfolgend auf gleichartige Bauteile.
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1 zeigt
eine Vorderansicht eines ersten Bauteils 10 gemäß einer
ersten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Gelenks.
Das erste Bauteil 10 ist einteilig als Gußteil ausgebildet
und umfaßt
der Reihe nach, in 1 von oben nach unten betrachtet,
einen hohlen Stützabschnitt 12 mit
rechteckigem Querschnitt sowie einen sich an diesen anschließenden hohlen,
sich konisch erweiternden Übergangsabschnitt 14,
der ebenfalls rechteckige Querschnittformen aufweist, wobei diese
beiden Abschnitte zur Aufnahme und zum Anschweißen eines nicht dargestellten
Pfostenteils eines Transport- und Lagergestells dienen, einen im
wesentlichen massiven Abschnitt 16 mit Auflageflächen 18,
die in einer festgelegten Endstellung des zusammengesetzten Gelenks
auf entsprechenden Auflageflächen
eines in den 3 und 4 dargestellten
zweiten Bauteils aufliegen, Vorsprünge 20, die in entsprechende
Aufnahmen des zweiten Bauteils eingreifen und in diesen versenkbar
sind, einen stegförmigen
Abschnitt 22 mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt und
einen Endabschnitt 24, der eine größere Querschnittfläche als
der steckförmige
Abschnitt 22 aufweist und an dem beidseitig im wesentlichen
zylindrische Elemente 26 vorstehen.
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2 ist
eine Seitenansicht des in 1 dargestellten
ersten Bauteils 10, welche die Ausbildung eines der Vorsprünge 20 genauer
zeigt. Der Vorsprung 20 umfaßt eine Führungsfläche 28, die gegenüber einer
Vertikalen 30 um einen Winkel α geneigt ist, der vorliegend
etwa 45° beträgt, und
zwei sich an die Führungsfläche 28 anschließende Flächen 32 und 34.
Die genauere Funktion der Vorsprünge 20 wird
unter Bezugnahme auf die 6 noch genauer beschrieben.
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3 ist
eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines zweiten Bauteils 40 der
ersten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Gelenks.
Das zweite Bauteil 40 ist einteilig als Gußteil ausgebildet und
umfaßt
der Reihe nach, in 3 von oben nach unten betrachtet,
einen quadratischen, hohlen ersten Abschnitt 42 zur Aufnahme
des stegförmigen
Abschnitts 22 und des Endabschnittes 24 des ersten Bauteils 10,
wobei der erste Abschnitt eine aufwärts nach außen weisende, umlaufende Auflagefläche 44 zur
Aufnahme der Auflageflächen 18 des
ersten Bauteils und eine radial nach innen weisende, umlaufende
Anlagefläche 46 zum
Stützen
des stegförmigen Abschnittes 22 des
ersten Bauteils 10 umfaßt, sowie einen Übergangsabschnitt 48 und
ein Stützabschnitt 50,
die den entsprechenden Abschnitten 12 und 14 des
ersten Bauteils entsprechen und ebenfalls zur Aufnahme und zum Anschweißen von
Pfostenteilen eines Transport- und Lagergestells dienen. Der erste Abschnitt 42 des
zweiten Bauteils 40 weist ferner Aussparungen 52 und 54 auf,
die zur Aufnahme der zylindrischen Vorsprünge 26 des ersten
Bauteils 10 dienen.
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4 ist
eine seitliche Querschnittansicht des zweiten Bauteils 40 entlang
der Linie IV-IV in 3. Die Aussparung 52 ebenso
wie die nicht dargestellte Aussparung 54 weisen die Form
einer Längsnut
auf. Das zweite Bauteil 40 umfaßt ferner beidseitig Aufnahmen 56,
die zur Aufnahme der Vorsprünge 20 des
ersten Bauteils 10 dienen und entsprechend ausgebildet
sind. Ebenso wie die Vorsprünge 20 des
ersten Bauteils 10 umfassen die Aufnahmen 56 eine
Führungsfläche 58,
die gegenüber der
Vertikalen 60 um einen Winkel α von etwa 45° geneigt ist, und sich an die
Führungsfläche 58 anschließende Flächen 62 und 64,
die zur Aufnahme der entsprechenden Flächen 32 und 34 des
Vorsprungs 20 des ersten Bauteils 10 dienen.
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5 zeigt
eine Vorderansicht eines Gelenks 70 gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, bei dem das in den 1 und 2 dargestellte
erste Bauteil 10 in das in den 3 und 4 dargestellte
zweite Bauteil 40 eingesetzt ist. Die zylindrischen Elemente 26 des
ersten Bauteils 10 sind von oben durch die Aussparungen 52 und 54 des
zweiten Bauteils eingesetzt. In diesem Zustand sind die mit den
Bezugsziffern 72 und 74 bezeichneten Seitenwandabschnitte
des ersten Bauteils 10 nahe an den mit der Bezugsziffer 46 bezeichneten
Anlageflächen
des zweiten Bauteils 40 angeordnet und werden bei einer
seitlichen Verschiebung des ersten Bauteils 10 zum zweiten
Bauteil 40 von diesen gestützt. Auf diese Weise wird das
Spiel zwischen den Bauteilen 10 und 40 in der
festgelegten Endstellung reduziert. Die Auflageflächen 18 des
ersten Bauteils 10 liegen auf den Auflageflächen 44 des zweiten
Bauteils 40 auf. In der in 5 dargestellten festgelegten
Endstellung des Gelenkes 70 ist das erste Bauteil 10 sicher
in dem zweiten Bauteil 40 gehalten, was unter Bezugnahme
auf 6 noch genauer beschrieben ist.
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6 ist
eine Seitenansicht des in 5 dargestellten
Gelenkes 70. Der Vorsprung 20 des ersten Bauteils 10 ist
in der Aufnahme 56 des zweiten Bauteils 40 versenkt,
wobei die Führungsfläche 28 und
die Flächen 32 und 34 des
Vorsprungs 20 des ersten Bauteils 10 im wesentlichen
an der Führungsfläche 58 und
den Flächen 62 und 64 der
Aufnahme 56 des zweiten Bauteils 40 anliegen.
Durch das vertikal abwärts
wirkende Eigengewicht des ersten Bauteils 10 sowie durch
das im wesentlichen formschüssige
Abtauchen des Vorsprungs 20 des ersten Bauteils 10 in
die Aufnahme 56 des zweiten Bauteils 40 ist das
erste Bauteil 10 in der in 6 dargestellten festgelegten
Endstellung in dem zweiten Bauteil 40 arretiert, wodurch
eine ungewollte Schwenkbewegung zwischen den Bauteilen 10 und 40 sicher
verhindert wird. Wenn mehrere mit zu transportierenden oder zu lagernden
Produkten gefüllte
Transportgestelle übereinander
gestapelt sind, erfolgt eine zusätzliche
Arretierung der entsprechenden Gelenke 70 in ihrer festgelegten
Endstellung durch das Eigengewicht der oberhalb der Gelenke 70 eines
Transportgestells angeordneten Transportgestelle, das die jeweiligen
Vorsprünge 20 der
ersten Bauteile 10 fester in die entsprechenden Aufnahmen 56 der
zweiten Bauteile 40 drückt.
Zur Erleichterung eines Stapelns der Transportgestelle in der geschwenkten
Endstellung der Gelenke 70 umfaßt der obere Bereich des Bauteils 40 eine
Stapelaufnahme zur Aufnahme eines entsprechenden Stapeldorns eines
weiteren Transportgestells, wobei die Stapelaufnahme in den 1 bis 8 nicht
näher dargestellt
ist.
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Soll
nun das erste Bauteil 10 relativ zum zweiten Bauteil 40 geschwenkt
werden, so wird das erste Bauteil 10 entlang der Führungsfläche 58 der Aufnahme 56 des
zweiten Bauteils 40 aufwärts gedrückt und anschließend der
Vorsprung 20 nach rechts über die Auflagefläche 44 des
zweiten Bauteils 40 geschoben, wobei sich die zylindrischen
Elemente 26 des ersten Bauteils 10 in Richtung
des Pfeils 76 bewegen. Sobald kein Kontakt mehr zwischen
dem Vorsprung 20 des ersten Bauteils 10 und der
Auflagefläche 44 des
zweiten Bauteils 40 besteht, kann das erste Bauteil 10 frei
in Richtung des Pfeils 78 geschwenkt werden.
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Dabei
ist das Bewegen des Vorsprungs 20 des ersten Bauteils 10 entlang
der Führungsfläche 58 der
Aufnahme 56 des zweiten Bauteils 40 wesentlich leichter
als ein vertikales Anheben des ersten Bauteils 10. Durch
Vorsehen der Führungsfläche 58 der Aufnahme 56 können Kraftaufwand
und körperliche Belastung
des Bedienpersonals erheblich reduziert werden.
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7 zeigt
eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gelenkes 90.
Das Gelenk 90 entspricht im wesentlichen dem in 5 dargestellten
Gelenk 70, wobei bei dem Gelenk 90 zusätzlich eine
Verriegelung 92 vorgesehen ist. Diese Verriegelung 92 umfaßt einen
Riegel 94, einen Handgriff 96, einen Anschlag 98 und
einen Riegelhalter 104. Die Funktionsweise der Verriegelung 92 wird
unter Bezugnahme auf 8 noch genauer beschrieben.
Ferner ist im Unterschied zu 5 an den Übergangsabschnitt 48 des
zweiten Bauteils 40 ein quadratisches Hohlrohr 100 angeschweißt. Auf
diese Weise können
Pfostenteile eines Transport- und/oder Lagergestells mit dem Gelenk 90 verschweißt werden.
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8 zeigt
eine Seitenansicht des in 7 dargestellten
Gelenks 90. Der Riegel 94 der Verriegelung 92 ist
in einem Riegelhalter 104 geführt, der mit dem ersten Bauteil 10 verschweißt ist.
Durch Ergreifen des Handgriffs 96 kann der Riegel 94 in
Richtung des Pfeils 106 abwärts bewegt werden, so daß der Riegel 94 zur
Anlage mit dem Anschlag 98 kommt, wodurch eine Schwenkbewegung
des ersten Bauteils 10 gegenüber dem zweiten Bauteil 40 wirksam
verhindert wird.
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Die
in den 7 und 8 dargestellte Verriegelung 92 dient
als zusätzliche
Sicherung. Im Gegensatz zum Stand der Technik hat die Verriegelung 92 lediglich
noch eine Restlast aufzunehmen, soweit sich je nach Neigung der
Führungsfläche 58 der
Aufnahme 56 des zweiten Bauteils 40 noch eine
Schubwirkung in Richtung der Schwenkstellung des Gelenkes 90 ergibt.
Aufgrund der geringen auf die Verriegelung 92 wirkenden
Restlast weist die Verriegelung 92 eine hohe Lebensdauer
auf, weshalb ein Versagen dieser zusätzlichen Sicherung nicht zu
befürchten
ist.
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Es
sollte klar sein, daß die
in den Figuren dargestellten und entsprechend beschriebenen Ausführungsbeispiele
des erfindungsgemäßen Gelenks nicht
einschränkend
sind und daß Modifikationen
und Änderungen
vorgenommen werden können,
ohne den durch die beiliegenden Ansprüche definierten Schutzbereich
der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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- 10
- erstes
Bauteil
- 12
- Stützabschnitt
- 14
- Übergangsabschnitt
- 16
- Abschnitt
- 18
- Auflageflächen
- 20
- Vorsprünge
- 22
- stegförmiger Abschnitt
- 24
- Endabschnitt
- 26
- zylindrische
Elemente
- 28
- Führungsfläche
- 30
- Vertikale
- 32
- Fläche
- 34
- Fläche
- 40
- zweites
Bauteil
- 42
- erster
Abschnitt
- 44
- Auflagefläche
- 46
- Anlagefläche
- 48
- Übergangsabschnitt
- 50
- Stützabschnitt
- 52
- Aussparung
- 54
- Aussparung
- 56
- Aufnahme
- 58
- Führungsfläche
- 60
- Vertikale
- 62
- Fläche
- 64
- Fläche
- 70
- Gelenk
- 72
- Seitenwandabschnitt
- 74
- Seitenwandabschnitt
- 76
- Pfeil
- 78
- Pfeil
- 90
- Gelenk
- 92
- Verriegelung
- 94
- Riegel
- 96
- Handgriff
- 98
- Anschlag
- 100
- Hohlrohr
- 104
- Riegelhalter
- 106
- Pfeil