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Für Transportaufgaben im Bauwesen und in der Abfallwirtschaft aber auch bei der Belieferung mit Vorprodukten und im Stückguttransport kommen vielfach Abroll- und Absetzbehälter zum Einsatz.
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Abrollbehälter bestehen im Wesentlichen aus einem quaderförmigen Stahlbehälter, der auf einem tragenden Unterrahmen montiert ist, an der Stirnseite einen Aufnahmebügel für das Ladegerät und heckseitig ein Rollenpaar zum Verfahren und für die Fahrzeugbe- und Entladung besitzt.
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Absetzbehälter sind offene oder geschlossene Stahlmulden, die an Ketten hängend auf dem Transportfahrzeug abgestellt werden. Sie sind mehrheitlich im Bodenbereich mit einem Kipplager versehen, das aus einem parallel zur Heckseite angeordneten Kipplagerbolzen und seitlichen Blechen besteht.
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Beide Behälterarten müssen während des Transportes auf dem Fahrzeug gegen Verrutschen gesichert werden.
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Die Ladegutsicherungsmaßnahmen umfassen das Niederspannen der Behälter durch Verzurreinrichtungen, die Verwendung von festen, steck- oder verstellbaren Anschlägen sowie Verriegelungen unterschiedlicher Bauart.
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Im Behältertransport sind Verriegelungseinrichtungen bekannt, die direkt auf den Behälter einwirken und solche, die Verzurrungen oder Anschläge in ihrer Position sichern. Die Verriegelungsobjekte für die direkt wirkenden Verriegelungen sind bei den Abrollbehältern die Unterrahmen, insbesondere die Längsträger, die auf dem Transportfahrzeug niedergespannt werden, und bei den Absetzbehältern der Kipplagerbolzen. Zum Niederspannen der Längsträger oder des Kipplagerbolzens werden Verriegelungen eingesetzt, bei denen eine Klaue durch eine Schwenkbewegung auf das zu sichernde Objekt geführt wird und dort eine Kraft ausübt. Bei bekannten Verriegelungen, die mit einem Verriegelungsmaul ausgestattet sind, das durch eine Verschiebebewegung herangeführt wird und den Kipplagerbolzen umfasst, steht die Lagesicherung gegenüber der Zuspannwirkung im Vordergrund.
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Typische Ausführungsformen für diese Verriegelungseinrichtungen werden in den Patentschriften
DE4412085C2 und
EP 1661 755 beschrieben.
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Die im Behältertransport gebräuchlichen Verriegelungseinrichtungen sind sehr spezialisiert. Das trifft wegen der ungünstigen Platzverhältnisse insbesondere auf die Sicherungseinrichtungen für den Kipplagerbolzens zu. Es wäre nützlich, wenn ein Verriegelungssystem mit einem einheitlichen Verriegelungsprinzip für mehrere Einsatzfälle verwendet werden könnte.
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Die Zielsetzung der Erfindung besteht deshalb darin, eine Verriegelungseinrichtung zu schaffen, die durch ihre Verriegelungsbewegung die Möglichkeit bietet, sowohl für niederspannende als auch für lagesichernde Anwendungen eingesetzt zu werden.
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Die Erfindung erreicht diese Zielstellung gemäß dem Anspruch 1 durch eine Drehlagerung, bestehend aus einer Welle und einer darauf angeordneten Buchse, wobei sowohl die Welle als auch die Buchse drehbar sein können während das jeweils andere Teil fixiert ist. Des Weiteren sind Welle und Buchse durch eine Kulissenführung miteinander verbunden, die über ihre ganze Länge oder abschnittsweise mit einem Anstiegswinkel zur Umfangsrichtung verläuft. Dadurch entsteht bei der Drehbewegung eine zusätzliche Bewegungskomponente in axialer Richtung. Die überlagerte Bewegung ist schraubenartig und kann auch durch ein in der Steigung angepasstes Gewinde oder durch gewindeähnliche Führungsbahnen erzeugt werden.
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Das Verriegelungselement ist an der drehbaren Welle bzw. der der drehbaren Buchse befestigt. In den meisten Fällen wird es auf der drehbaren Welle bzw. auf der drehbaren Buchse angeordnet sein. Durch die Drehung der Welle bzw. Buchse kann das Verriegelungselement mit den Komponenten, die außerhalb der Drehachse liegen, in die Verriegelungsposition zum zu sichernde Objekt bewegt werden. Durch die gleichzeitige Bewegung in axialer Richtung kann sich das Verriegelungselement in einer zweiten Richtung an das Verriegelungsobjekt annähern oder eine Kraft auf dieses ausüben.
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Die Kulissenführung kann aus einem oder mehreren Schlitzen oder Nuten in der Buchse und dazu passenden Kulissensteinen auf der Welle oder aus einer oder mehreren Nuten in der Welle und Kulissensteinen an der Innenseite der Buchse bestehen. Unter Kulissensteinen versteht man Erhöhung wie z. B. Zapfen oder Stifte, die in den Schlitzen oder Nuten geführt werden.
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Verläuft die Kulisse schräg zur Umfangsrichtung der Buchse bzw. der Welle ändert sich durch die axiale Bewegung bei der Drehung der Abstand des Verriegelungselementes zum Verriegelungsobjekt. Bei einer Kulisse ohne Anstiegswinkel wird dagegen nur die Drehbewegung und keine axiale Verschiebung ausgeführt. Im Zusammenhang mit der Drehbewegung legt die Steigung auch die Annäherungsgeschwindigkeit fest. Mit der Form der Kulisse kann deshalb nicht nur die Anfangs- und Endposition der Verriegelung festgelegt werden, sondern auch der Verlauf der Verriegelungsbewegung gestaltet werden, was ein sehr vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist. Das geschieht z. B. durch das Aneinanderreihen von Abschnitten mit unterschiedlichen Anstiegen.
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Das Verriegelungselement, das die Verbindung zum Verriegelungsobjekt herstellt und dieses umgibt, sperrt oder niederspannt, ist dem konkreten Anwendungsfall angepasst. Bei den gleichzeitigen Verriegelungsbewegungen in axialer und in Umfangsrichtung sieht die Erfindung vor, die Verriegelungselemente im Unterschied zu den Ausführungen in herkömmlichen Verriegelungen räumlich zu gestalten. Dazu gehören ballige oder hervorgehobene Kontaktflächen, Zentrierungen und Führungselemente. Besondere Ausführungsformen des Verriegelungselementes im Sinne der Anwendung der Erfindung sind die schwenkhebelartige Ausführung, ein gekrümmter bzw. abgewinkelter Haken oder ein gekrümmtes bzw. abgewinkeltes Maul, des weiteren ein Verriegelungselement mit zwei gegenüberliegenden Haken oder maulförmigen Elementen, die in Drehrichtung geöffnet sind, so dass ein dazwischen positioniertes Verriegelungsobjekt bei der verriegelnden Drehbewegung von beiden Seiten in Eingriff genommen wird.
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Erfindungsgemäß kann die Verriegelung durch einen pneumatischen oder hydraulischen Arbeitszylinder, mit einem elektrischen Antrieb oder durch eine Feder betätigt werden.
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Eine besondere Ausführungsvariante der Erfindung besteht darin, dass an dem für die Drehbewegung vorgesehenen Teil der Drehlagerung, das die Welle oder die Buchse sein kann, oder am Verriegelungselement eine Auflage angebracht ist, auf die ein Absetzbehälter beim Beladevorgang bevorzugt mit seinem Kipplagerbolzen auftrifft. Das Behältergewicht drückt die Auflage und das für die Drehbewegung vorgesehenen Teil der Welle-Buchse-Lagerung nach unten. Bei der Axialbewegung wird durch die Kulissenführung die zusätzliche Drehbewegung erzeugt, die das Verriegelungselement in die Position schwenkt, in der es den Kipplagerbolzen sichert.
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Damit kann diese Ausführungsform der Erfindung in sehr vorteilhafter Weise selbsttätig verriegeln.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen in den 1 bis 3 näher erläutert. Es zeigen:
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1 den Einsatz der Verriegelung entsprechend der Erfindung zur Sicherung eines Kipplagerbolzens,
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2 die Anwendung zum Niederspannen des Längsträgers eines Abrollbehälters,
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3 die selbsttätige Verriegelungsfunktion.
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Die 1 zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung den Einsatz zur Sicherung eines Kipplagerbolzens (2).
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Im oberen Teil der Figur ist die Anordnung der Verriegelung an einem Absetzbehälter (1) zu sehen. Der als offene Stahlmulde ausgeführte Behälter (1) besitzt im Bodenbereich ein Kipplager mit einem Kipplagerbolzen (2), die Verriegelung steht mit ihrer Drehachse senkrecht vor dem zu sichernden Kipplagerbolzen (2).
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Im unteren Teil der Figur ist die Verriegelung zusammen mit dem Kipplagerbolzen (2) vergrößert perspektivisch und als Ausschnitt in der Seitenansicht dargestellt.
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Die Verriegelung besteht aus einer Welle (5), die drehbar in der fixierten Buchse (6) gelagert ist und deren Bewegung entsprechend der Erfindung durch die Kulissenführung (7) beeinflusst wird. Oben auf der Welle (5) ist das Verriegelungselement (3) befestigt. Es wäre auch möglich die Buchse (6) auf der feststehenden Welle (5) zu drehen und das Verriegelungselement auf der Buchse (6) zu befestigen.
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Im Ausführungsbeispiel wurde für das Übergreifen und Niederspannen des Kipplagerbolzens (2) eine strukturierte schwenkhebelartige Ausführung gewählt. Die Einzelteildarstellung rechts unten in der 1 zeigt die räumliche Gestaltung mit den äußeren Zentrierungen (11) und dem bogenförmigen Steg als Führungselement (12) und Anschlag für den Kipplagerbolzen (2). Es wäre auch möglich, ein hakenförmiges Verriegelungs-element zu verwenden. Die Verriegelung im Ausführungsbeispiel ist so aufgebaut, dass das Verriegelungselement (3) gegen andere Ausführungen ausgetauscht werden kann, sodass entsprechend der Zielsetzung der Erfindung mit der Verriegelung unterschiedliche Verriegelungsaufgaben gelöst werden können.
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Die 1 zeigt die Verriegelung in der Position beim Überschwenken des Verriegelungselementes (3) über den Kipplagerbolzen (2), bei der zirka der halbe Verriegelungsweg zurückgelegt ist. In der Seitenansicht ist erkennbar, dass das Verriegelungselement (3) mit seiner Unterseite noch nicht auf dem Kipplagerbolzen (2) aufliegt. In der Verriegelungsstellung, die in der 1 nicht dargestellt ist, befindet sich das Verriegelungselement (3) in einer etwa senkrechten Position zur Kippwellenachse (2). Es liegt mit seiner Unterseite auf dem Kipplagerbolzen (2) auf und übt eine Druckkraft auf ihn aus. Das Absenken des Verriegelungselementes (3) wird dadurch erreicht, dass die Welle (5) während der Drehbewegung in der Buchse (6) durch eine Kulisse geführt wird.
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Die Kulissenführung (7) besteht im Ausführungsbeispiel aus einem Schlitz (8) in der Buchse (6), der einen an der Welle (5) befestigten Stift (8) führt. Wenn die Kraftübertragung es erfordert, kann die Buchse (6) mit mehreren Führungsschlitzen (8) ausgestattet werden. Anstelle des Schlitzes (8) kann auch eine Nut an der Innenseite der Buchse (6) und ein dazu passendes Gegenstück an der Welle (5) vorgesehen werden, oder es kann auch die Welle (5) mit einer Nut versehen werden und der Kulissenstein an der Buchse (6) befestigt sein.
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Die Größe der Absenkung des Verriegelungselementes (2) während der Schwenkbewegung wird durch den Anstiegswinkel des Führungsschlitzes (8) bestimmt. Für Anwendungsfälle, in denen ein konstanter Anstiegswinkel und damit eine gleichmäßige Absenkung ausreichen, kann auch ein im Anstieg angepasstes Gewinde, z. B. ein Trapezgewinde eingesetzt werden.
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Die Kulissenführung (7) im Ausführungsbeispiel der 1, ist so gestaltet, dass eine größere Absenkung bei der Annäherung an den Kipplagerbolzen (3) und eine geringere Absenkung bei der Kraftbeaufschlagung am Ende der Verriegelungsbewegung auftritt.
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Unten an der Welle (5) ist ein Hebel (15) angebracht an dem zum Beispiel ein Arbeitszylinder als Verriegelungsantrieb montiert werden kann. Bei der Lagerung des Arbeitszylinders ist der Winkelausgleich für die Höhenänderung des Anlenkpunktes zu berücksichtigen.
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Im Ausführungsbeispiel der 2 wird die erfindungsgemäße Verriegelung zum Niederspannen eines Abrollbehälters an seinem Unterrahmen verwendet. Die Zeichnung zeigt den I-Träger (16) des Abrollbehälterunterrahmens auf dem Fahrgestell eines Transportfahrzeuges. Die Verriegelung ist vertikal angeordnet und mit der Buchse (6) am Fahrgestell befestigt. In der Zeichnung ist die Verriegelungsstellung zu sehen, der Stift (9) der Kulissenführung (7) befindet sich nahe der tiefsten Stelle des Führungsschlitzes (8). Anstelle des schwenkhebelartigen Verriegelungselementes (3) aus der 1 wurde eine Form gewählt, die den höheren Druckkräften beim Niederspannen des Abrollbehälters angepasst ist und den Kontakt zum I-Träger (16) über ballige Flächen (10) herstellt. Abgesehen von dem ausgetauschten Verriegelungselement (3), entspricht die dargestellte Verriegelung der Ausführung aus der 1. Durch einen Antrieb am Hebel (15) wird die Welle (5) gedreht und damit das Verriegelungselement (3) über den zu sichernden Untergurt des I-Trägers (16) geschwenkt. Mittels der Kulissenführung (7) senkt sich das Verriegelungselement (3) während der Drehbewegung auf den Untergurt und sichert ihn durch die aufgebrachte Kraft.
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Für die eingesetzte Welle-Buchse-Lagerung treffen alle Detail- und Ersatzlösungen aus dem Beispiel der 1 zu. Wegen der bei der Abrollbehältersicherung gewünschten hohen Kraftwirkung wäre ein angepasstes Gewinde eine gute Alternative zur Kulissenführung.
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Die Verriegelung kann mit einem veränderten Verriegelungselement (3) auch horizontal eingebaut werden. In dieser Lage greift durch die Drehbewegung das Verriegelungselement (3) klauenartig auf den I-Trägeruntergurt zu und presst ihn durch die Kraft des Antriebs auf das Fahrgestell. Die axiale Bewegung kann dabei zur Annäherung an die an den Behälterlängsträgern angebrachten Hakenverriegelungsösen genutzt werden und dort als Anschlag dienen. Auch eine schräge Anordnung am Fahrgestell und bei Bedarf auch zum Längsträger als Verriegelungsobjekt (4) ist mit einem angepassten Verriegelungselement (3) möglich. Die Beispiele in den 1 und 2 zeigen die vorteilhafte vielseitige Anwendung der Verriegelung für verschiedene Einsatzfälle.
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Die 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die selbsttätige Verriegelungsfunktion und für eine Ausführungsvariante mit feststehender Welle (5) und drehbarer Buchse (6). Es sind die Seitenansichten zu Beginn des Verriegelungsvorgangs und in der Verriegelungsstellung dargestellt.
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Die Verriegelung steht auf der Bodenplatte (17) der Welle (5), die auch zur Befestigung auf dem Fahrgestell genutzt werden kann. Auf der Buchse (6) als drehbarem Teil der Welle-Buchse-Lagerung ist das Verriegelungselement (3) befestigt. Das Verriegelungselement (3) ist als Verriegelungshaken (13) ausgeführt, zusätzlich ist es mit der Auflage (14) für den zu sichernden Kipplagerbolzen (2) ausgestattet. Die Darstellung neben den Seitenansichten der Verriegelung zeigt die dreidimensionale Gestaltung des Verriegelungselementes (3).
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Die Kulissenführung (7) besteht wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen aus einem Führungsschlitz (8) in der Buchse (6) und einem Stift (9) auf der Welle (5). Erfindungsgemäß sind auch Konstruktionen mit mehreren Führungsschlitzen (8) oder Nuten möglich.
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Eine Feder (18) bringt die Buchse (6) mit dem Verriegelungselement (3) in die durch die Kulissenführung (7) vorgegebene Ausgangslage zur Aufnahme des Kipplagerbolzens (2). Beim Absetzen des Behälters trifft der Kipplagerbolzen (2) auf die Auflage (14) der Verriegelung und drückt diese mit dem Behältergewicht zusammen mit der Buchse (6) nach unten. Bei der Abwärtsbewegung wird die Buchse (6) durch die Kulissenführung (7) gedreht und der Verriegelungshaken (13) über den Kipplagerbolzen (2) geschwenkt.
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Das vorteilhafte Funktionsprinzip verriegelt den Kipplagerbolzen (2) ohne eigenen Antrieb mit der Gewichtskraft des Behälters.
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Mit dem in der 3 unten rechts dargestellten Verriegelungselement (3), das erfindungsgemäß mit zwei Haken (13) ausgestattet ist, kann der Kipplagerbolzen (2) von beiden Seiten umschlossen werden. Es kann auch bei Verriegelungen entsprechend der Erfindung verwendet werden, die einen Antrieb besitzen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4412085 C2 [0007]
- EP 1661755 [0007]
