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Vorliegende
Erfindung befasst sich mit einer beidseitig an einer Fahrbahn angebrachten
Laderampe, deren Formgebung so gestaltet ist, dass beim Befahren
der Laderampe die Ladefläche
eines Transportfahrzeugs auf das Niveau einer Laderampe gebracht
wird und ein Rollensystem auf der Ladefläche des Fahrzeugs so positioniert
wird, dass eine Beladung und/oder Entladung durch Verschieben der Ladung
vom Transportfahrzeug zur Rampe bzw. von der Rampe zum Transportfahrzeug
quer zur Fahrtrichtung ermöglicht
wird
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Stand der Technik
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Die
derzeit übliche
Verladetechnik für
Container bzw. containerähnliche
Warentransporteinheiten erfolgt durch anheben, transportieren und
absenken der Ladung sowohl quer zur Fahrtrichtung als auch in Fahrtrichtung.
Diese Technik ist zeit- und energieaufwändig.
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Vorteile der Erfindung
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Vorliegende
Erfindung weist zwei wesentliche Vorteile gegenüber der derzeit verwendeten Technik
auf. Zum einen werden durch die automatisierte Bereitstellung eines
Rollensystems auf dem Transportfahrzeug sowie an der Verladerampe,
das ein einfaches Verschieben der Ladung sowohl quer zur Fahrtrichtung
als auch in Fahrtrichtung erlaubt, die Verladezeiten auf ein Minimum
verkürzt,
zum anderen reduziert sich der Energieaufwand für die Verladung sehr deutlich,
da das energieaufwändige
Anheben und Absenken der Ladung entfällt. Die Be- und Entladung eines kompletten Zuges
kann in einer Zeit von ca. 10–15
Minuten erfolgen.
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Es
erlaubt auch eine wesentlich präzisere Planung
des Warenflusses, da eine Nutzung vorliegender Erfindung besonders
für gleisgebundenen Güterverkehr
geeignet erscheint und dessen Unbeweglichkeit beseitigt und somit
die Risiken, die sich aus dem schwer vorhersehbaren Unwägbarkeiten des
Straßenverkehrs
ergeben, auf ein Minimum reduziert werden können und die Anforderungen
an die Lieferzeiten „on
demand" noch präziser geplant
werden können.
Ein ganz wesentlicher positiver Aspekt ergibt sich aus der gesteigerten
Nutzung des gleisgebundenen Verkehrs dadurch, dass fossile Energien nicht,
wie im Straßenverkehr
noch immer zwingend notwendig, genutzt werden müssen.
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Die
Reduzierung des Fernverkehrs im Schwertransport reduziert den erheblichen
finanziellen Aufwand für
Straßenreparaturen,
deren Ursache der Lastverkehr zu 85% ist.
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Eine
weitere Folge ist die Reduzierung des CO2 Ausstoßes durch
Wegfall vieler Ferntransporte.
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Weitestgehende
Berücksichtigung
für den Einsatz
bereits vorhandener Geräte,
die mit einem relativ geringem Aufwand angepasst werden können ist
ein zusätzlicher
positiver Aspekt.
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Beschreibung
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Unabdingbare
Voraussetzung vorliegender Erfindung sind Einrichtungen zum einen
an der Laderampe sowie an der Ladefläche des Transportfahrzeugs
und die Bereitstellung der zu transportierenden Güter in dafür und für diese
Verladetechnik geeigneter Form (vorzugsweise Container der heute üblichen
Bauweise).
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1. Einrichtungen
an den Laderampen
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1.1. Grundsätzliche
Anforderungen
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Vorliegende
Erfindung erfordert grundsätzlich
zwei gegenüberliegende
Laderampen, in deren Mitte die Fahrbahn für das zu entladende Fahrzeug verläuft (Bilder
1 und 2). Die eine Rampe dient der Bereitstellung und Positionierung
des Ladeguts vor der Verladung, während dann die andere Rampe
für das
zu entladende Ladegut frei zur Verfügung steht. Jede der beiden
Rampen kann sowohl für
die Bereitstellung/Positionierung, als auch für die Aufnahme des ankommenden
Ladegutes genutzt werden. Die jeweilige Nutzung muss nur vor der
Durchführung
eines Ent-/Beladungsvorganges determiniert sein. Die Ausführung beider
Rampen ist also, wenn auch spiegelverkehrt, mit Ausnahme des Verschiebemechanismus,
dessen Einrichtung für
beide Rampen zugleich dient, gleich.
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1.2. Ausführung des
Rampenkörpers
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Die
Ausführung
des Rampenkörpers
erfolgt vorzugsweise in einer Breite, die geeignet ist, Transportbehälter in
Längsrichtung
zu positionieren und zusätzlich
einen Verschiebemechanismus mit den hierfür notwendigen Toleranzen aufzunehmen.
Die Länge
des Rampenkörpers
entspricht mindestens der Länge
eines Transportbehälters
oder einem Vielfachen davon einschließlich der notwendigen und normierten
Abstände,
die zwischen den Transportbehältern
auf dem Transportfahrzeug erforderlich sind.
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Die
Höhe des
Rampenkörpers
entspricht in etwa der Höhe
der Ladefläche
eines unbeladenen Transportfahrzeugs.
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Fahrbahnseits
ist ein Vorsprung gemauert (s. Bilder 1, 2 und 3), auf dem zwei
Rollen-/Transportsysteme
angebracht sind, die zum einen die Ladefläche des Transportfahrzeuges
auf gleiche Höhe
wie die Rampenfläche
anhebt, zum anderen das Rollensystem auf der Ladefläche aktiviert.
Diese Rollen-/Transportsysteme werden unter Punkt 1.4. näher beschrieben.
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1.3. Ausführung der
Rampenoberfläche
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Die
Rampenoberfläche
ist eben und vorzugsweise in der unter 1.2. ausgeführten Tiefe
(Breite) gestaltet. In diese Fläche
sind Vertiefungen eingebracht, in denen Rollen aus Metall oder einem
anderen geeigneten Werkstoff untergebracht sind. Diese Rollen können über ein
gelagertes Gestänge
in Längsrichtung
miteinander verbunden sein oder aber einzeln gelagert eingebracht
werden. (siehe Bilder 1, 2 und 3). Die Rampenfläche nimmt die Transportbehälter auf,
die entweder zum Weitertransport bereitgestellt werden oder vom
Transportfahrzeug abgeladen werden. Die eingebauten Rollen sind
so positioniert, dass ein Teil der oberen Hälfte über das Niveau der Rampenfläche hinausragt.
Diese Positionierung ermöglicht
ein Verschieben der Transportbehälter
auf den Rampen quer zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs. Die
Sicherung der zur Beladung bereitgestellten Transportbehälter gegen
ein Verrutschen in die Fahrbahn hinein erfolgt durch die Verschiebeeinheit,
die nachfolgend unter Punkt 4 beschrieben wird.
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1.4. Rollen-/Transportsystem
für einfahrende
Transportfahrzeuge und deren Beladung (s. auch 1.2.)
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Gegenstand
dieser Beschreibung ist die robusteste, konstruktiv und wartungstechnisch
einfachste und somit kostengünstigste
Lösung.
Es gibt für
die Ausführung
auch weitere Modifizierungen, wie z.B. ein zweistufiger Vorsprung,
wobei ein Vorsprung das Rollensystem für die Nivellierung der Fahrzeugladefläche trägt, der
zweite den Anhebemechanismus für
das Rollensystem auf der Fahrzeugfläche. Vorstellbar sind auch
in der Rampe eingebaute Vorrichtungen, die über einen geeigneten Antrieb
das Anheben des Rollensystems auf der Ladefläche des Transportfahrzeugs
ermöglichen.
Da die für
den laufenden Betrieb erforderlichen Wartungsarbeiten soweit als
irgend möglich
aus Gründen
der Flexibilität und
Nutzungsdauer einfacher und flexibler am Transportfahrzeug stattfinden
sollten, ist nur das unter diesem Gesichtspunkt am besten geeignete
System Gegenstand dieser Beschreibung
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Wie
bereits unter 1.2. erwähnt
ist ein Vorsprung an der Fahrbahnseite des Rampenkörpers vorgesehen,
auf dem ein Rollen-/Transportsystem montiert ist, welches dazu dient,
die Ladefläche
des Transportfahrzeuges auf das exakte Niveau der Rampenoberfläche anzugleichen
und die in der Ladefläche
des Transportfahrzeuges angebrachten Rollen auf ein Niveau anzuheben,
das die Beweglichkeit der Rollen gewährleistet und den Transportbehälter soweit
mit anhebt, dass er bei der Einfahrt an die Rampen nur noch auf
den Rollen gelagert liegt und somit bei Erreichen der entspre chenden
Position an der Rampe und dem Stillstand des Transportfahrzeuges
ein Verschieben des Transportbehälters
quer zur Fahrtrichtung ermöglicht.
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Der
Vorsprung ist so ausgeformt, dass er in seiner Höhe und seiner Tiefe an den
Enden der Rampen bis zum Erreichen des jeweils geforderten Niveaus
stetig ansteigend ausgebildet ist (Bild 3 und 4).
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1.4.1 Rollensystem zur
Nivellierung der Transportfahrzeugs-Ladefläche auf Rampenniveau
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Das
Rollensystem zur Nivellierung der Transportfahrzeugs-Ladefläche auf
Rampenniveau ist auf der oberen Fläche des Vorsprungs angebracht.
Dieser Vorsprung weist eine Tiefe auf, die ein ungehindertes Einfahren
des Transportfahrzeugs erlaubt und ein Weitergleiten der Fahrzeugsladefläche auf
den im Vorsprung eingebauten Rollen ermöglicht. Der Abstand zwischen
dem links- und rechtsseitigen Vorsprung
ist also kleiner als die Breite der Fahrzeugsladefläche, jedoch
größer als
der Radstand des Transportfahrzeuges. Voraussetzung für ein Funktionieren
der Niveau-Angleichung ist eine normierte Stärke der Ladefläche des
Transportfahrzeugs. Der Niveauausgleich sollte so erfolgen, dass die
Höhe des
Vorsprungs ausgehend vom Erdbodenniveau jeweils vor dem Rampenende
ansteigend auf etwa das Niveau der Unterkante der Ladefläche eines
mit einem leeren Transportbehälter
beladenen Fahrzeugs am Rampenbeginn ausgeführt wird. In der Oberfläche des
Vorsprungs sind Vertiefungen eingebracht, die jeweils eine frei
gelagerte Rolle in fester Position aufnehmen. Die Oberkante der
Rolle liegt dann in einer Höhe
von Oberkante Rampenfläche
abzüglich
der Transportfahrzeugs-Ladeflächenstärke.
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1.4.2 Rollenpostionierungssystem
zur Anhebung eines Rollensystems auf der Transportfahrzeugs-Ladefläche
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Dieses
System ist eine Kombination aus rampen- und transportfahrzeugsseitig
angebrachten Installationen.
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Die
Tiefe des an der der Fahrbahn zugewandten Seite der Rampe angebrachten
Vorsprungs wird von einem Punkt in der verlängerten Linie der Rampenfahrbahnkante
vor der Verladerampe stetig ansteigend bis zum Beginn der Verlade
rampe bis zu einer Tiefe ausgeführt,
die eine freie Einfahrt des Transportfahrzeugs zwischen den Rampen
einschließlich
eines notwendigen Sicherheitsabstandes erlaubt.
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Das
Prinzip vorliegender Erfindung ist dabei, dass eine quer zur Fahrtrichtung
verschiebbare Installation in der Ladefläche des Transportfahrzeuges, dessen äußere Einbautiefe
in etwa der Transportfahrzeugbreite entspricht, bei Einfahrt in
den Rampenbereich durch den rampenseits angebrachten Vorsprung zusammengedrückt und
in Richtung der Transportfahrzeugsmitte bewegt wird und dass diese Bewegung
so umgesetzt wird, dass ein in der Ladefläche des Fahrzeugs versenktes
Rollensystem durch diese Bewegung so angehoben wird, dass die auf
der Ladefläche
ruhende Ladung über
der Ladefläche
auf dem Rollensystem lagernd im Rampenbereich bereit gestellt wird.
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Dieses
Prinzip kann auf verschiedenste konstruktive Weise gelöst werden.
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Nachfolgend
sollen nur 2, den Anforderungen an die Robustheit und Wartungsarbeiten
entsprechende, konstruktive Beispiele das System verdeutlichen.
- 1.4.2.1 Im rampenseitig installierten Vorsprung sind
auf der der Fahrbahn zugewandten Seite Vertiefungen angebracht,
in die frei gelagerte Rollen in fester Position eingebaut sind.
Der Abstand zwischen den Rollen ist so zu wählen, dass der fahrzeugseitige
Anhebemechanismus gleichmäßig ausgelöst wird
und eine weitgehend verlustfreie Einfahrt des Transportfahrzeuges
zwischen den Rampen ermöglicht
wird. Unterhalb der Ladefläche
an den beiden Seiten des Transportfahrzeugs in gleicher Höhe mit dem
in der Seitenwand des Rampenvorsprungs eingebauten Rollensystems
ist eine Platte am Transportfahrzeug angebracht, die direkt mit
einem Gestänge
verbunden ist, das über
eine Gelenkstange oder ein Scherengestänge (Bild 4) mit den in der
Ladefläche
des Transportfahrzeugs versenkten und in Längsrichtung montierten Rollen
verbunden ist. Vor Einfahrt in die Rampe sind die seitlichen Platten
auf der Breite der Ladefläche
des Transportfahrzeugs positioniert. Bei der Einfahrt in den Rampenbereich werden
die beiden seitlichen Platten durch den seitlich angebrachten Vorsprung
an der fahrbahnseitigen Rampenwand nach innen gedrückt und laufen
dann über
das im Vorsprung angebrachte Rollensystem in Fahrtrichtung weiter.
Die Bewegung der seitlich angebrachten Platten verschiebt das direkt
verbundene Gestänge
ebenfalls nach innen zur Fahrzeugmitte und hebt über die Gelenkstange, die mit
den Rollen in der Ladefläche verbunden
ist, diese Rollen an. Bei Ausfahrt aus dem Rampensystem drückt das
Gewicht der Ladung die Rollen wieder in die Fahrzeugfläche, die seitlichen
Platten werden über
die Gelenkstange und das an den Platten montierte Gestänge wieder
in die Position nach außen
gedrückt.
- 1.4.2.2 In den den Rollenenden der Rollen zugewandten Seiten
der Aussparungen, die in der Ladefläche angebracht sind, sind Führungsnuten angebracht
die stetig ansteigend nach oben zur Ladefläche führen. In diesen Nuten läuft ein
Zapfen, der aus der verlängerten
Rollenachse gebildet ist. Diese Zapfen sind über ein Gestänge beweglich
mit der Verschiebestange, die sich in der oder unterhalb der Ladefläche befindet.
Wird dieses Gestänge
nun durch den Rampenvorsprung nach innen gedrückt, so wird die Rolle durch
die Nut nach oben bewegt.
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2. Gestaltung der Ladefläche und
der Anhebevorrichtung am Transportfahrzeug
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Die
Ladefläche
des Transportfahrzeugs ist eben ausgeführt. In diese Fläche sind
Aussparungen aufgenommen, die geeignet sind, frei in seitlich in
einem Gestänge
angebrachten Lagern gelagerte Rollen, deren Längsachse in Fahrtrichtung des
Transportfahrzeugs ausgerichtet sind, aufzunehmen. Diese Rollen
müssen
so ausgeführt
sein, dass sie über ein
Gestänge,
das nach unten unterhalb der Ladefläche oder in diese führt in einer
Bewegung nach oben oder unten bewegt werden können. Das Gelenkgestänge wird
direkt unterhalb der Ladefläche
oder in dieser quer zur Fahrtrichtung beweglich befestigt und ist
nach unten in einem Gelenk befestigt, das eine Bewegung quer zur
Fahrtrichtung erlaubt, die durch ein weiteres Gestänge bei
Einfahrt in den Rampenbereich durch den dort fahrbahnseitig montierten Vorsprung
ausgelöst
wird. An diesem Quergestänge sind
mehrere der oben beschriebenen Gelenkgestänge befestigt, die jeweils
am anderen Ende eine Rolle in der Ladefläche des Transportfahrzeuges
beweglich halten. Die Einbauhöhe
des Quergestänges oder
Scherengestänges
(entfällt
beim einfachen Gestänge)
ergibt sich aus der für
eine Anhebung der Ladung notwendigen Hebelwirkung. Die Länge des Quergestänges entspricht
der Hälfte
der Distanz zwischen den Rampenvorsprüngen, sie reichen also etwa
bis zur Fahrzeugmitte. Diese Gestänge-/Rolleneinheiten werden
auf beiden Seiten des Transportfahrzeuges ausgeführt und in Längsrichtung
versetzt montiert. Die Anzahl der Gestänge-/Rolleneinheiten in Längsrichtung
ergibt sich aus dem verfügbaren freien
Raum im Unterbereich des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der Achsen und
Räder,
sowie der maximalen Beladungskapazität des Fahrzeugs.
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3. Gestaltung der Transportbehälter
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Die
Transportbehälter
sollten der Norm der heute üblichen
Container entsprechen. Sollten formale Vorgaben (z.B. Kessel, KFZ-Transport)
für das eigentliche
Güterbehältnis zwingend
eine für
diesen Transport ungeeigneten Form vorgeben, so wäre ein für diese
Art des Transports geeignete Umrahmung der Güterbehältnisse vorteilhaft und geeignet,
auch solche Güter
auf diesem Weg zu verladen.
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4. Verschiebevorrichtung
für die
Ladung
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Aus
der spiegelverkehrten Anordnung der zu beiden Seiten der Fahrbahn
gelegenen Laderampen ergibt sich für die Verschiebeeinrichtung
eine Gestaltung, die für
jeweils eine Rampenseite und die Fahrbahn genügende Verschiebeeinrichtung
aufweist. Die Anbringung der Verschiebeeinrichtung erfolgt vorzugsweise
in einer Höhe,
die der Oberkante eines beladenen Transportfahrzeugs zuzüglich einer
notwendigen Toleranz entspricht. Die Verschiebevorrichtung besteht
aus einer Antriebseinheit (diese kann elektrisch, hydraulisch, pneumatisch
ausgelegt sein und ist Stand der Technik), einer Laufschiene mit Führungsvorrichtung
(Gewindestange, Kettentrieb, Kolbentrieb etc., ebenfalls Stand der
Technik) und den Verschiebestangen oder -platten (im Folgenden Verschiebegestänge genannt).
Das Verschiebegestänge
weist dabei 2 umgekehrt U-förmige
Verschiebegestänge
auf, die durch eine gemeinsame Schiene in der Führungsschiene quer zur Fahrtrichtung
bewegt wird. Dabei ist ein Schenkel der umgekehrt U-förmigen Vorrichtung
an dem der Fahrbahn gegenüberliegenden
Ende der Laderampe, der andere Schenkel etwa (einschließlich erforderlicher
Toleranz) in einer Distanz von einer Ladungsbreite in Richtung Fahrbahn
positioniert, beim zweiten umgekehrt U-förmigen Schenkel liegt der eine
Schenkel direkt an den der Fahrbahn näher gelegenen Schenkel der
anderen U-förmigen
Verschiebegestänge
an, der zweite Schenkel befindet sich auf der anderen Seite der
Fahrbahn und bildet dort eine bündige
Linie mit der Abschlusskante der Rampe. Die Schenkel sind so konstruiert,
dass sie nach oben klappbar ausgeführt werden, um eine Freigabe
der Ladungsbehälter zum
Weitertransport zu ermöglichen.
Die Funktionsweise der Verschiebevorrichtung wird unter Punkt 6 beschrieben.
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5. Positionierung des
Transportfahrzeuges und der Transportbehälter
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Die
einfachste und zuverlässigste
Methode, um Transportfahrzeuge an einer vorbestimmten Position innerhalb
des Rampenbereichs zu positionieren – eine unabdingbare Voraussetzung
für das
reibungslose Funktionieren vorliegender Erfindung – setzt
eine einheitliche Dimensionierung der Transportfahrzeuge voraus,
so dass über
einen vorbestimmten Haltepunkt an den Enden des Rampenbereichs alle
Fahrzeuge an einer vorbestimmten Position zum Stillstand kommen.
Dies wird dann vorzugsweise dadurch erreicht, dass an den beiden
Enden des Transportzuges eine Zugmaschine eingesetzt wird und dass
nach Stillstand der einen Zugmaschine an einer vorbestimmten Position
die andere Zugmaschine die Transportfahrzeuge so aufschiebt, dass die
Abstände
zwischen den Transportfahrzeugen ein einheitliches Maß aufweisen.
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Der
heutige Stand der Technik erlaubt hier auch andere Methoden (elektronische,
optische Steuerung etc.), zumal die derzeitige Dimensionierung der
Zugmaschinen eine reibungslose Einfahrt in den Rampenbereich nicht
erlaubt. Hier sind geeignete und wirtschaftlich sinnvolle Lösungen derzeit
nur im Zusammenhang mit den zum Einsatz kommenden Zugmaschinen möglich und
nicht Gegenstand dieser Erfindung.
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6. Ablauf eines Ladevorganges
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Vor
der Einfahrt eines Transportfahrzeuges oder -zuges liegen die Informationen über die
an diesem Ladehof zu entladenden Transportfahrzeuge vor. An den
entsprechenden Positionen der Laderampe, die das zu verladende Transportgut
bereit stellen soll, sind die Transportbehälter an der vorbestimmten Position
bereit gestellt. Die U-förmigen Schenkel
des Verschiebegestänges,
das zur Rampenseite liegt sind nach unten geklappt und sichern das
Ladegut gegen ein verrutschen. Bei Einfahrt des bzw. der Transportfahrzeuge
in den Rampenbereich werden die Schiebegestänge, die in den Transportfahrzeugen
eingebaut sind, durch den fahrbahnseits an der Rampe angebrachten
Vorsprung nach innen gedrückt
und heben die Ladung auf den Transportfahrzeugen zusammen mit dem
Rollensystem, das in der Ladefläche
des Transportfahrzeuges montiert ist, an. Der Transportzug kommt
an der vorbestimmten Position zum Halten. Die U-förmigen Schenkel
des Verschiebegestänges über der
Fahrbahn werden abgesenkt, das Verschiebegestänge wird in der Führungsschiene
der Verschiebeeinheit durch einen geeigneten Antrieb in Richtung
der Laderampe bewegt, die das zu entladende Gut aufnehmen soll.
Dadurch werden die Transportfahrzeuge entladen, die Ladung der Transportfahrzeuge
wird auf die leere Laderampe verschoben, das bereit gestellte Ladegut
wird auf die freiwerdende Fläche
des Transportfahrzeugs geschoben. Die U-förmigen Schenkel des Verschiebegestänges werden
hochgeklappt. Der Transportzug verlässt die Ladestation wieder.
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Zeichnungen:
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Bild
1: Sicht der Verladestation in Fahrtrichtung vor dem Verschieben
der Ladung
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Bild
2: Draufsicht auf die Verladestation
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Bild
3: Ansicht der Fahrbahnseite einer Laderampe
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Bild
4: Funktionsdarstellung des Rollensystems im Transportfahrzeug