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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Arm zum Schleppen
und Handhaben von Behältern,
die es gestattet, einen Sattelschlepper beliebig umzuwandeln. Des
Weiteren betrifft die Erfindung ein mit dieser Vorrichtung ausgestattetes
Zugfahrzeug.
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Die
Transportindustrie sieht sich immer mehr einer intensiven Verwendung
von rollendem Material gegenüber.
Die Verwendung von Behältern
ist in dieser Hinsicht bedeutsam, dass es nicht mehr erforderlich
ist, während
des Ladens ein ganzes Fahrzeug anzuhalten, wie bei einem herkömmlichen
Kipplastwagen oder Lastwagen mit Bordwand. Vorrichtungen mit einem
Arm, wie zum Beispiel in der EP-358 541 oder
GB 1 371 812 beschrieben, gestatten
es, Behälter
und Wagenkästen
an Bord von Transportfahrzeugen leicht zu schleppen, zu laden und
sogar zu kippen.
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Des
Weiteren gibt es Fahrzeuge, die dem Ziehen von Sattelanhängern dienen,
im Wesentlichen mit gleicher Leistung und gleichen Abmessungen.
Diese Fahrzeuge sind hinten mit einer Sattelaufliegerkupplung versehen,
die eine Gelenkverbindung mit einem Sattelauflieger gestattet.
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Aus
Platzgründen
und aufgrund des mechanischen Widerstands ist das Vorsehen einer
Sattelaufliegerkupplung leider mit dem anderer Ausrüstungen
inkompatibel.
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Es
sind verschiedene Versuche unternommen worden, eine vielseitige
Verwendung der Fahrzeuge zu gestatten: Systeme zur Schnellentkopplung von
Ausrüstungen,
Hebelportale für
Ausrüstungen, die
insbesondere in der
EP 0 513
623 beschrieben werden.
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Die
FR 1 528 767 beschreibt
einen mit einem Hubkran und einer eine Schleppsattelkupplung bedeckenden
klappbaren Plattform ausgestatteten Lastwagen, was ein sehr schweres
und sperriges Hybridbedienungsfahrzeug ergibt, das kaum – wenn überhaupt – für den Straßenverkehr
geeignet ist.
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Die
WO 94/15813 beschreibt eine Vorrichtung mit einem Arm und einem
Kipper, wobei eine Sattelkupplung am Kipper angebracht ist, wodurch die
Abmessungen der Sattelkupplung und die Nutzlast begrenzt werden,
sowohl was Zugkraft als auch transportiertes Gewicht anbetrifft.
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Man
hat versucht, eine robuste Vorrichtung zu entwickeln, die an standardmäßige Fahrzeuggestelle
anpassbar und mit mechanischen Merkmalen versehen ist, die die Lade-
und Zugmöglichkeiten vergrößern, und
die die Straßeneigenschaften
des so ausgestatteten Fahrzeugs nicht ändert.
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Ein
anderes Ziel der Erfindung besteht darin, dass diese Vorrichtung
leicht handhabbar ist, um das Verladen zu beschleunigen. Ein anderes
Ziel besteht darin, dass die Vorrichtung das Leergewicht des Fahrzeugs
nicht merklich erhöht.
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Gegenstand
der Erfindung ist eine mit einem Arm versehene Vorrichtung zur Handhabung
eines Behälters
für ein
Kraftfahrzeug mit einem schwenkbaren Schlepparm, der mit einem Haken
versehen ist, einer um eine erste horizontale Achse schwenkbaren
Kippvorrichtung und Mittel zur Betätigung der Kippvorrichtung.
Ein einen vorderen Teil umfassendes Gestell stützt eine zweite Schwenkachse.
Diese Schwenkachse befindet sich vor dem Stützpunkt des Fahrzeug auf seinem
Hinterachsaggregat, und ein hinterer Teil stützt die horizontale Schwenkachse,
die bezüglich
der oberen Ebene des Gestells des Fahrzeugs versetzt ist; eine Schwinge
ist schwenkbar an der zweiten Achse angebracht. Diese Schwinge stützt schwenkbar
einen L-förmigen
Arm, an dessen Ende der Haken angebracht ist. Zwischen der Schwinge
und der Basis des L-förmigen
Arms sind Betätigungsmittel
angebracht.
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Der
Schaft des L-förmigen
Arms ist bezüglich seiner
Basis beweglich.
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Die
jeweiligen Proportionen des Sekundärarms, des Schafts und der
Basis des L-förmigen Arms
sind derart, dass der Haken leicht einen Behälter erfassen und ihn auf das
Gestell des Fahrzeugs hieven kann.
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Das
Fahrzeug ist an seinem Gestell, von Anfang an oder nicht von Anfang
an, vorzugsweise mit einer befestigten Sattelaufliegerkupplung versehen, wobei
sich die Achse der Sattelaufliegerkupplung vor dem Stützpunkt
des Fahrzeuggestells auf seinem Hinterachsaggregat befindet.
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Die
Sattelaufliegerkupplung kann eine 3 1/2'' – Sattelaufliegerkupplung
sein, wodurch die Lade- und Zugmöglichkeiten
bezüglich
einer 2'' – Sattelaufliegerkupplung beträchtlich
vergrößert werden.
Somit geht man von einer herkömmlichen
Ladung von 55 Tonnen auf 110 Tonnen über.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform ist
die Basis des L-förmigen
Arms bezüglich
seines Schafts angelenkt, wodurch die Handhabung eines Wagenkastens
erleichtert wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
die Basis des L-förmigen
Arms teleskopisch, was außer
der Gewichtsersparnis bezüglich
der obigen Ausführung
den zusätzlichen
Vorteil mit sich bringt, dass es mit nur einer einzigen Basisvorrichtung
gestattet wird, Behälter
mit verschiedenen Längen
zu bedienen und die Vorrichtung in gleicher Weise an verschiedenen
Lastwagenarten anzubringen (eine Anpassung ist zwischen 4,80 m und
5,30 m).
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Da
des Weiteren die Lebensdauer einer Handhabungsvorrichtung länger ist
als die des Fahrzeugs, auf dem sie angebracht ist, kann diese Vorrichtung
leicht auf nachfolgende Fahrzeuge einer Flotte übertragen werden, wodurch sich
ihre Rentabilität
erhöht.
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Der
Querschnitt der Basis des Arms ist vorzugsweise im Gegensatz zu
einem herkömmlichen Querschnitt
trapezförmig,
wodurch sich ihre Steifheit erhöht.
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Gemäß einer
Ausführungsform
sind der vordere und der hintere Teil des Gestells der Vorrichtung durch
einen tiefliegenden Längsträger miteinander verbunden,
der die obere Ebene des Fahrzeuggestells nicht übertrifft.
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Wahlweise
sind der vordere und der hintere Teil des Gestells unabhängig und
direkt am Gestell des Fahrzeugs befestigt, wodurch das Gewicht des Mechanismus
beträchtlich
verringert wird und die Nutzlast umso mehr erhöht werden kann.
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Vorzugsweise
sind Mittel zur Verriegelung eines Behälters an der durch die Kippvorrichtung
und die Schwinge gebildeten Anordnung angeordnet.
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Die
Sattelaufliegerkupplung ist auf vorteilhafte Weise mit einer Vorrichtung,
insbesondere einer pneumatischen oder hydraulischen, zur automatischen
Verriegelung des Sattelzapfens versehen, wodurch es dem Fahrzeugführer gestattet
wird, sie aus der Ferne zu betätigen.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform ist
die Schwinge mit nach unten klappbaren Führungsrollen versehen. Sie sind
zum Beispiel an einer parallel zur ersten Schwenkachse verlaufenden Schwenkachse
angebracht.
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Diese
Schwinge ist vorteilhafterweise aus einem Blech hergestellt, wodurch
gegenüber
einer herkömmlichen
Gitterkonstruktion eine Gewichtsersparnis und ein besserer Schutz
der darunter liegenden Glieder gestattet wird.
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Wenn
sich die Vorrichtung in Ruhestellung befindet, dann sind gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
die Kippvorrichtung und seine Arme außerhalb der das Fahrzeuggestell
bildenden Längsträger angeordnet.
Somit erhält
man eine optimale flache Bauweise, ohne dass die Vorrichtung deshalb das
Volumen des Hinterachsaggregats überschreitet.
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Ein
anderer Gegenstand der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug mit Frontkabine,
das vorteilhafterweise mit einer am Gestell angebrachten Sattelaufliegerkupplung
versehen ist, das eine Handhabungsvorrichtung wie die oben beschriebene
umfasst.
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Ein
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Vorrichtung direkt
an den bereits mit herkömmlichen
Sattelaufliegerkupplungen jeder Art ausgestatteten Fahrzeugen angebracht
werden kann.
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Ein
anderer Vorteil besteht darin, dass die Sattelaufliegerkupplung
ohne Modifikation auf einer standardisierten Höhe (1,35 m) bezüglich des
Bodens bleibt, wodurch die Manöver
für den
Fahrzeugführer
leichter werden.
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Weitere
Besonderheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung hervor, wobei auf die angehängten Zeichnungen Bezug genommen
wird; darin zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer an einem Lastwagen angebrachten erfindungsgemäßen Vorrichtung
in der Behälterkippposition;
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2 eine
schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die an einem
als Sattelauflieger verwendeten Fahrzeug angebracht ist;
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3 eine
Seitenansicht der am Fahrzeug angebrachten Vorrichtung in Behältertransportstellung;
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4 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die in Kippstellung dargestellt
wird;
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5 bis 7 Seitenansichten
der Vorrichtung in verschiedenen Stadien eines Behälterentladungsmanövers.
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Die 1 bis 3 zeigen
die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten
eines mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ausgestatteten
Fahrzeugs, sei es ein Fahrzeug zum Transport und zur Handhabung
eines Behälters 2 (1 und 3)
mit möglichem
Laden und Kippen (1) oder zum Ziehen eines Sattelaufliegers 4.
Das verwendete Basisfahrzeug kann ein beliebiges Fahrzeug mit Frontkabine 6 und
Hintergestell 8 sein. Dieses Fahrzeug kann von Anfang an
mit einer Sattelaufliegerkupplung 10 versehen sein, die
Sattelaufliegerkupplung 10 kann aber auch bei der Montage
der Vorrichtung 1 oder sogar später hinzugefügt werden.
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Der Übersicht
halber wird die die Vorrichtung unter besonderer Bezugnahme auf 4 beschrieben,
in der sie getrennt und genau wie in 1 in Kippstellung
dargestellt ist. Es versteht sich, dass die verschiedenen dargestellten
Glieder normalerweise an den Längsträgern 12 des
Hintergestells 8 eines Fahrzeugs befestigt sind.
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Die
Vorrichtung 1 umfasst einen vorragenden Teil, den Schlepparm 14,
der durch einen Haken 16 abschließt. Mit diesem Haken 16 können die
Behälter 2 ergriffen
und manövriert
werden, wenn der Arm 14 nach hinten geführt wird, wie in den 5 bis 7 dargestellt.
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Das
Schwenken eines geladenen Behälters wird
durch das herkömmliche
Vorsehen eines Kippgestells 18 möglich, das um eine erste Schwenkachse 20 schwenken
kann.
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Die
Kippbewegung erfolgt durch leistungsstarke Kippmittel 22,
im vorliegenden Fall durch Zylinder 22.
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Diese
Zylinder 22 sind mit ihren Enden am vorderen Teil 24 eines
zur Vorrichtung gehörenden Gestells
angebracht und sind an einer Schwinge 26 angelenkt, welche
schwenkbar an einer zweiten Schwenkachse 28 angebracht
ist, welche von den die Kippvorrichtung 18 verlängernden
Armen 30 gestützt
wird.
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Wenn
sich die Vorrichtung in Ruhestellung befindet, wie in 3 dargestellt,
sind die Arme 30 auf die Außenseite der Längsträger 12 ausgerichtet, ohne
das normalerweise von der Sattelaufliegerkupplung 10 eingenommene
Volumen zu überschreiten.
Des Weiteren ist ihr Profil so konzipiert, dass sie nicht nach oben
vorragen, um die Manöver
nicht zu behindern, und zwar insbesondere, wenn das Fahrzeug mit
einer Sattelaufliegerkupplung 10 ausgestattet ist.
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Das
Vorhandensein einer Sattelaufliegerkupplung 10, deren Achse
sich vorschriftsmäßig vor dem
Stützpunkt
des Hinterradachsaggregats des Fahrzeugs befindet, würde für eine herkömmliche Manövriervorrichtung
ein unlösbares
kinematisches Problem bedeuten. Dieses Problem stellt sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nicht.
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Der
den Haken 16 stützende
Schlepparm 14 nimmt die Form eines L an. Die Basis 32 des
L ist schwenkbar am freien Ende der Schwinge 26 angebracht.
Ein zweiter Satz von Zylindern 34 (der hier einen einzigen
Zylinder 34 umfasst) gestattet die Änderung der Position bezüglich dieser
beiden Glieder 26, 32. Des Weiteren weist die
Basis 32 des L einen teleskopischen Teil 36 auf,
wodurch ihre Länge
geändert
und somit der den Haken 16 stützende Schaft 38 des
L verschoben werden kann.
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Die
Funktionsweise der verschiedenen Glieder wird durch die Folge der 3, 5, 6 und 7 beschrieben,
die verschiedene Phasen der Entladung eines Behälters 2 zeigen.
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Der
Behälter 2 liegt
mit seinem hinteren Teil auf Führungsrollen 40 auf.
An der durch die Kippvorrichtung 18 und die Schwinge 26 gebildeten
Anordnung angebrachte Riegel 42 verhindern jegliche Relativbewegung
des Behälters
während
des Transports.
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Nach
der Freigabe der Riegel 42 betätigt der Bediener – im Allgemeinen
der Fahrzeugführer – den Riegel 34,
wodurch der Arm 14 geschwenkt wird, der das Anheben des
vorderen Teils des Behälters 2 einleitet.
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Indem
der erste Satz von Zylindern 22 zum Tragen kommt, kippt die Schwinge,
wodurch die Verschiebung des Behälters 2 verstärkt wird.
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Dieser
Letztere verschiebt sich zum hinteren Teil des Fahrzeugs, wobei
er von den Rollen 40 gestützt und geführt wird (5).
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Der
teleskopische Teil 36 des L-förmigen Arms fährt aus
(6): Das hintere Ende des Behälters berührt den Boden. Der Kontakt
mit den Rollen 40 wird unterbrochen. Der vordere Teil des
Behälters darf
zu diesem Zeitpunkt nicht am hinteren Teil des Fahrzeugs hängen bleiben, weil
sonst der Griff 44 aus dem Haken 16 rutschen könnte. Um
eine solche Gefahr zu vermeiden, liegt die Schwenkachse 20 der Kippvorrichtung 18 bei
der vorliegenden Vorrichtung bezüglich
der oberen Ebene des Ausgangsgestells 8 des Fahrzeugs sehr
tief. Deshalb wird das hintere Ende der Längsträger 12 bei der Montage
eingekerbt, was einen problemlosen Arbeitsgang darstellt, um einen
Träger 45 für die Achse 20 zu
befestigen. Die Bewegung kann somit ohne Zusammenstöße beendet
werden, wie in 7 dargestellt. Das Laden eines
Behälters 2 erfolgt
entsprechend durch Umkehr der oben beschriebenen Vorgänge.
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Das
Verschieben der Schwenkachse 20 nach unten bietet den Vorteil,
dass bei Verwendung des Fahrzeugs als Zugmaschine der Schwenkausschlag
gegenüber
einem Sattelauflieger, wie in 2 zu sehen,
vergrößert wird.
Um diesen Vorteil noch zu verstärken,
der besonders spürbar
ist, wenn die Kupplung mit ungleichen oder stark unebenen Strecken
konfrontiert wird, sind die Rollen 40 so angebracht, dass
sie nach unten geklappt werden können. Im
vorliegenden Fall kann der Bediener über einen Sekundärzylinder
die Verschiebung der die Rollen 40 tragenden Achse bewirken,
so dass sie unter der ersten Schwenkachse angeordnet wird (siehe 2). Dieser
Vorgang kann wie der Rest der ganzen Manöver zum Entladen eines Behälters und
Anhängen
eines Sattelaufliegers vom Fahrzeugführer aus gesteuert werden,
ohne dass dieser seine Kabine verlassen muss.
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Auf
Höhe des
Hinteraggregats ist ein Radachsensperrmechanismus 46 mit
einem anderen Sekundärzylinder
mit einer horizontalen Achse angeordnet. Diese Anordnung führt zu einer
Festlegung der relativen Positionen des Gestells 8 und
des Radsatzes 48, ohne dass die Stange des Steuerzylinders einer
direkten Kraft ausgesetzt wird, wobei dies gegenüber den herkömmlichen
Vorrichtungen mit vertikaler Achse ein nicht zu vernachlässigender
Vorteil ist.
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4 zeigt
des Weiteren eine vorteilhafte Besonderheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung: Die
Kippvorrichtung 18 ist nicht wie beim Stand der Technik
aus sich überkreuzenden
Tragstangen hergestellt, sondern aus einem starren Blech. Außer der erzielten
Gewichtsersparnis gewährleistet
eine solche Kippvorrichtung 18 einen wirksamen Schutz bei einem
falschen Manöver:
Ein gegebenenfalls schlecht eingerückter Sattelauflieger 4 findet
nämlich keinen
Anhängepunkt.
Das Anhängemanöver kann korrigiert
und ohne Schaden weder für
den Mechanismus noch für
das Fahrzeug fortgesetzt werden. Des Weiteren werden die zerbrechlichen
Elemente (Steuerkreis der Riegel 42 und der klappbaren
Rollen 40) wirksam vor Stößen und Witterungseinflüssen geschützt.
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Wie
bereits weiter oben erwähnt,
besteht ein wesentlicher einzuhaltender Punkt darin, dass die Vorrichtung 1 das
Leergewicht des Fahrzeugs nicht übermäßig vergrößert. Aus
diesem Grunde wird vorzugsweise insbesondere ein verdünntes Gestell
verwendet, wobei die Längsträger 12 des
Fahrzeuggestells 8 nur die – verringerten – Beanspruchungen
zwischen dem Teil 24 und der Schwenkachse 20 aufnehmen.
Wie weiter oben angeführt,
ist das hintere Ende dieser Längsträger 8 innerhalb
der von den Konstrukteuren zugelassenen Grenzen überarbeitet, um den Versatz
der Achse 20 nach unten zu erhalten.
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Es
versteht sich, dass die Vorrichtung 1 wunschgemäß auch perfekt
mit einem durchgehenden Gestell versehen werden kann.
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Darüber hinaus
führen
das Vorsehen der Schwinge 26 und ihres Gelenks bezüglich des
L-förmigen
Arms zu einer Gewichtsersparnis, die spürbar, wenn auch auf den ersten
Blick nicht offensichtlich ist: aufgrund der vorgerückten Position
der Schwinge 26 erzeugen die mit dieser Schwinge 26 verbundenen
Zylinder 22 ein viel wirksameres Drehmoment, somit kann
ihr Durchmesser (und somit ihr Gewicht) und ihr Verbrauch an Druckfluid
reduziert werden. Durch Verwendung eines trapezförmigen Querschnitts für die Basis 32 des
Arms 14 können
bei gleicher Steifheit viel dünnere
Bleche verwendet werden, woraus sich ebenfalls eine Gewichtsersparnis
ergibt.