EP1010600A2 - Verladesystem für Fahrzeuge auf und von Eisenbahnwaggons - Google Patents

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EP1010600A2
EP1010600A2 EP99125010A EP99125010A EP1010600A2 EP 1010600 A2 EP1010600 A2 EP 1010600A2 EP 99125010 A EP99125010 A EP 99125010A EP 99125010 A EP99125010 A EP 99125010A EP 1010600 A2 EP1010600 A2 EP 1010600A2
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EP
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pallet
wagon
ramp
loading
vehicles
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EP99125010A
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EP1010600B1 (de
EP1010600A3 (de
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Walter Back
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Walter Back Firma
Original Assignee
Walter Back Firma
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D47/00—Loading or unloading devices combined with vehicles, e.g. loading platforms, doors convertible into loading and unloading ramps
    • B61D47/005—Loading or unloading devices combined with road vehicles carrying wagons, e.g. ramps, turntables, lifting means

Definitions

  • the invention is directed to a method for loading vehicles onto and of railway wagons, the vehicles being transversely to the tracks for loading a ramp on the wagons and for unloading in the opposite direction can be pushed by moving them on pallets, which are then opened for loading the wagons are moved and together with the vehicles during of rail transportation remain there; as well as a device therefor a pallet from the base of at least one vehicle with the underside Proppants.
  • This immense traffic often leads to traffic jams, in particular Border crossings, motorway junctions and in the event of accidents, which often takes a long time Waiting times have to be accepted during the perishable goods like Food, flowers, etc. lose their freshness. It must therefore be permanent Strive to provide the roads of that much by providing other modes of transportation to relieve excessive traffic.
  • Trials are already underway in this regard some of the road vehicles have been undertaken by rail transport, for example to relieve alpine pass roads.
  • a generic loading system is, for example, from the German published application 34 44 411 known.
  • the motor vehicles drive on according to the teaching known from this Platforms, which have rollers on the underside on rails with a U-shaped Cross section of a ramp moving onto a railroad car and vice versa can be.
  • This arrangement has the disadvantage that the side guide of the Rolling in the rails is comparatively bad, as with one Extremely high torques must be applied, which is a platform represents considerable material stress, especially for the roller bearings, which are loaded in the axial direction.
  • U-rail extensions be folded down the wagon and placed on the ramp.
  • these extensions have to be lowered manually and again can be folded up so that additional staff is required.
  • the invention sees within the scope of a generic Procedure before that the pallets during the shift phase between in the area their two end faces arranged centering.
  • the Vehicles When moving the motor vehicles on and off the wagons, the Vehicles, for example, moved perpendicular to their main direction of travel, which on their own initiative is not possible with normal vehicles. Therefore, it will be a special one Construction used, namely the entire footprint of the vehicles as Traversable pallet formed, which itself against the underground, d. H. the Top of the ramp or the loading area of the wagon, can be moved.
  • these pallets must have immense stability because they are not only the weight of a vehicle, but also that of its load and have to support without losing their mobility. This requires in particular a high torsional rigidity of the pallets according to the invention, because Bends of any kind lead to increased friction and thus to an inhibition contribute to the displacement movement.
  • the centering means according to the invention can be designed such that they with increasing distance of the pallet from its desired position exert increasing restoring force on the pallet. Since the centering means both are arranged in front of and behind the pallet transport position, the counter-parallel restoring forces in the central position of the pallet, while a deviation from this position increases a restoring force antiparallel reduced and so the resulting force is non-zero. If the Restoring forces are sufficiently large, the resulting total force is also large and can push the pallet into the desired position. Since this is the Centering means pressing on the end faces of the pallet can exert enormous forces exercise, since the pallet faces can be constructed much stronger than that Pallet-supporting lubricants or rolling agents; the latter are thereby by side forces relieved and are therefore not exposed to any unpredictable material stress.
  • a loading station does not have to Terminal station should be designed so that car transport trains after a short Stay in the same direction and therefore without uncoupling the locomotive can continue.
  • the selective unloading is any Vehicle possible at a train station, while the rest on the wagons can remain to continue their journey.
  • the pallets rollers on the underside can be moved across the railroad tracks.
  • the Rolls on the underside preferably have a small diameter of, for example, 5 cm, are made of a solid and hard material and preferably arranged by means of ball bearings on the underside of the pallets.
  • the axes of rotation of the rollers can improve their stability approximately in the plane the pallet, with the upper roller halves, for example, in recesses or There is room for holes in the pallet level.
  • the invention can be further developed in that the underside roles of Pallets in recessed guideways and / or on other rails of one Wagons and / or a ramp can be moved. Under use additional axial bearing for the suspension of the displacement rollers under the Pallets are able to move from the side edges of the same Guideways to be able to transfer experienced axial forces to the pallet thus in addition to the end guide elements in addition to an improvement to contribute to the guidance.
  • the guide elements according to the invention offer high precision the frequent loading of vehicles on trains, they can do this function however, only fulfill if it is guaranteed that the pallets open when loading a freight wagon is roughly pre-centered between the guide elements and do not bump against their sides.
  • the invention provides before that the wagons are loaded before loading and / or unloading in such a way that the Pallet transport position on the wagon side with the ramp side Pallet unloading position is aligned.
  • the word "rank” should not be narrow Understand the meaning of moving freight wagons on different tracks but rather as a high-precision approach to a specific one Setpoint position. This is not a disengagement of the individual wagons required if an exact placement of the load and / or unloading wagons is ensured.
  • an electric locomotive should be used for this purpose be, which has particularly favorable slow driving properties and by means of modern control structures, for example, a smooth start-up, but also a allows highly precise positioning.
  • the invention further provides that the electric motor (s) have a force strong transmission gear coupled to the axles of the wagons and / or can be coupled.
  • the electric motor (s) have a force strong transmission gear coupled to the axles of the wagons and / or can be coupled.
  • a translation enables use of weakly dimensioned and thus space-saving engines that are comparatively inexpensive.
  • there is one for high-precision maneuvering faster movement of the wagons is not necessary at all, rather it happens solely on the fact that for the transition from standstill to the opposite A sufficient torque can be generated without reduced rolling friction that here a recognizable jerk the wagon over the desired one Standstill position moved out. This can be the case with highly dynamic control can be achieved by an immediate countermeasure.
  • the loading device comprises a pallet from the base at least one vehicle, with sliding or rolling means on the underside Moving from a ramp to a railroad car, and stands out characterized in that on the loading surface of the wagon in the direction of travel in front of and behind the Pallet transport centering means are arranged to the pallet during to move them exactly to the place reserved for them.
  • a pallet loaded with a motor vehicle also has a high range to be moved Mass that should be stored as smoothly as possible so that especially to break free from static friction, no oversized Drives are required.
  • the surface of an inventive Pallet must be provided with a friction-increasing profile, so on it be able to safely maneuver vehicles in the wet and / or cold.
  • the Pallet must have an extraordinary stability to the enormous Support the weight forces of many tons of heavy, loaded trucks safely to be able to.
  • Stiffening beads or beads can be provided for this purpose be, which preferably run in the longitudinal direction of the railroad tracks and thus also in the direction of an up or down motor vehicle.
  • the pallet should be of unnecessary weight despite its extraordinarily high stability be as light as possible, and they should also be rust-free, since they are used every day is exposed to the weather.
  • the lubricants or rolling agents should increase their service life from if possible Side loads are largely kept free. They serve this purpose Centering means according to the invention, which instead Catch side loads. Such centering means could also in Area of the ramp can be arranged, but in such a case could already be minimally offset wagon position lead to jamming of the pallet, so that the invention dispenses with additional guide means in the area of the ramp and even preferably a coupling mechanism for a shift drive provides for slight displacements of the pallet compared to their ideal Loading position tolerated.
  • the centering means according to the invention allow a pure escort movement of the Pallet, so that undersides or other flat surfaces can be used can find.
  • rollers and / or wheels can also be used, these on one or more, on the ramp and / or the wagon across the Rail tracks and / or rails can roll.
  • rollers carry the weight of many tons of a loaded pallet and thanks to their ball-bearing shafts, they can be moved easily the temporary unit of pallet and motor vehicle
  • Another design specification of the invention states that the pallet in each case should have multiple wheels per guide rail or track to handle large loads to be able to support reliably. To prevent the pallet from bending, should be one below or preferably near each vehicle tire role according to the invention or a runner can be positioned.
  • the rollers below parallel to the railroad tracks bulging upwards Stiffening ribs are arranged.
  • the roles are below this Stiffening ribs against the effects of the weather as well as against the direct impact of the Protected car tires.
  • the storage elements can directly in the Side areas of the stiffening ribs or on webs inserted into them be arranged so that there is a "hanging" construction on the rollers, the not to any of them even with the greatest effects of weight Bends, but rather that inherent in a hanging construction, high mechanical stability. The risk of through or Bends are almost completely eliminated, and finally the ribs form Stiffening elements in the otherwise relatively flat pallet base.
  • the pallet with stiffeners rising upwards is preferably not only extending in the direction of travel of the wagon, but also across it in order to achieve a maximum in the manner of a cassette construction
  • the pallet area is at regular intervals penetrated by water drainage openings, which include also for anchoring Brake pads can be used for the charged vehicles.
  • locking connections for example in the form of underside depressions etc. may be provided to the same during the Rail transport fixed on the wagon in question.
  • the wagons are also adapted to the pallets according to the invention. It starts when using medium-heavy wagons with high rigidity and the lowest possible loading area, so that even heavy and high trucks can be transported.
  • sliding surfaces or rails are provided on the top of the wagon all lie exactly on the same level. Due to the high rigidity of the wagon ensures that the sliding surfaces or rails that cover the underside skids or support rollers, do not change their relative position even under load, so that weight distribution as evenly as possible among the various Support elements results.
  • a particularly important feature of the wagons according to the invention are Centering elements in front of and behind a pallet position.
  • This Centering elements are in equal numbers in front of and behind the pallet present so that their centering forces are mutually ideal at the ideal position cancel.
  • the centering elements can be as in the pallet level, i.e., scarce Above the loading area of the wagon in question. They exist preferably made of elements that spring out in the longitudinal direction of the wagon, the ends of which face the pallet end face with a vertical one Axis rotatable roller can be provided by a spring element transfer the generated compressive force to the pallet.
  • the springs have to be so hard be designed so that a deflection of a few millimeter restoring forces can trigger on the order of tons. On the other hand, you need the In this case, apply the forces exerted on the wagon chassis and therefore accordingly be firmly connected to it.
  • Locking elements are present, which reached the pallet in the Determine the transport position immovably.
  • vertically movable, solid metal pins with a diameter of, for example, 5 to 10 cm, which is worked into each corner of the relevant pallet Engage anchor openings.
  • These pens are each strong
  • the lifting mechanism is extended, For example, with gear motors that are strongly geared down. If the Centering elements can guide the pallet with an accuracy of approximately 2 to 5 millimeters this remaining distance when the locking elements extend from them be completely eliminated.
  • the Top of the extendable pins has a tapered contour, For example, in the form of a pyramid or a cone, so that the slope downforce used along these inclined surfaces to fully center the pallet can be.
  • a tapered contour For example, in the form of a pyramid or a cone, so that the slope downforce used along these inclined surfaces to fully center the pallet can be.
  • lateral devices for Adjustment of their position relative to the ramp may be provided.
  • wedge, pyramid or conical depressions in which a corresponding counterpart with a complementary shape from the ramp is pushed in after the wagon using the electric motors if possible has been precisely ranked.
  • this is based on the wedge principle the compressive force directed across the tracks into a force component in Track direction implemented, which is able to exactly the wagon in the desired Position.
  • conical or pyramidal Pressure bodies can even have an adjustment force acting in the vertical direction on the Waggon are exercised.
  • each with two such adjustment devices extendable cone or pyramid bodies are provided, each with one Correspond to the four corners of the wagon according to the invention, see above the wagon can also be adjusted vertically, so to speak clamped in a standardized position, namely precisely aligned horizontally and such that its sliding surfaces are exactly aligned with the ramp sliding plane. This will bridged the suspension of the wagon, and even when the wagon is loaded by pushing on the loaded pallet does not change its position Millimeter. So it is no problem to load the loaded pallet over the short one Push the gap between the ramp and the wagon.
  • An arrangement offers further advantages, whereby the guideways of the ramp are recessed from the surroundings of the pallet loading area. This allows the pallet to be inserted into a kind of trough on the top of the ramp and then just finish with the rest of the ramp so that a Vehicle without overcoming an obstacle directly from the ramp to the pallet can drive.
  • a further development of the invention comprises a device on the ramp for pulling and / or pushing a pallet.
  • the drive mechanism for the movement of the pallet is arranged entirely on the ramp while the pallet only passively rolls along on the railway wagons. Does it have its final position reached, it can be moved vertically through the pallet into the loading area of the wagon inserted bolts are fixed or locked. If any Movement of the pallet by means of a movement device arranged on the ramp side is generated, the relative movement of the pallet related to this point is at Load a pushing movement, while unloading a pulling movement.
  • the displacement device itself must be connected to the different force and Be adapted directions of movement and has a parallel for this purpose lead to the direction of displacement, on which one with a pallet couplable trestle is screwed on and can be moved by turning the spindle.
  • a driving motor for example an electric motor
  • the drive itself can therefore with a commercially available electric motor can be realized.
  • the push / pull member comprises a central web, the connects two coupling pins parallel to each other.
  • One such, such as U-or H-shaped construction ensures that in the direction of the U or H plane Always transmit forces perpendicular to the coupling pins without deformation can be, regardless of whether it is tensile or compressive forces.
  • Another design improvement provides that the coupling pins on their both ends are connected to each other by a web, so that one circular closed structure results in the shape of an O.
  • a ring can be similar to a chain link with two different devices, namely the Drive device on the one hand and the pallet on the other hand, are connected to Transfer tensile forces on the one hand and compressive forces on the other. The latter will thereby possible that the annular coupling element in a push-through opening the drive device on the one hand and in a vertical slot of the pallet on the other hand, is inserted or inserted.
  • the ring can be horizontal Transfer of forces, but by vertical movement it can come out of the slot lifted out and thereby the coupling to the pallet can be removed, so the wagon can start its journey.
  • Another advantageous feature of the invention is a self-contained one Control loop used to control the position of a wagon before loading and / or unloading serves in relation to the ramp in question, such that the guide rails or -Align the wagons of the wagon and the ramp.
  • a smooth displacement of the pallet crucial for their long lifespan.
  • Already one, improper Shift in which the rollers are not on guideways, but on raised ones Hitting areas can destroy the roller bearings and therefore costly Entail repairs.
  • an exact positioning of the wagons to be loaded is of central importance for the performance of the device according to the invention.
  • Such a highly precise positioning can be can only be achieved by means of a control with which the wagon position is approached exactly becomes. With a pure control, however, external influences could unpredictable extent to an adjustment of the actual position compared to the Contribute target position.
  • control loop an actual value transmitter for the relative position of the wagon to the ramp in question having.
  • This actual value transmitter represents the feedback for the control loop, and each more precisely this actual value transmitter works in order to leave better positioning results achieve because the positioning accuracy of an electromotive wagon drive over an intermediate, power-boosting transmission, in particular with a underlying position control of the drive motor rotor, extremely precise control processes allowed.
  • a contactless position transmitter for example an optical encoder.
  • Such donors allow one fully automatic positioning, since no mechanical connection between the concerned wagon and the ramp or another fixed element, is to be made.
  • An arrangement can be made within the scope of an optical sensor, with the Wagon or on the ramp in spatial relation to the guide rails or - a lateral and / or underside reflector is arranged.
  • the principle of the light barrier can be used for position control the reflection technology has the advantage that the light source and evaluation unit are spatially can be summarized so that the fixed or wagon-fixed part of Position sensor can be installed with the least possible effort.
  • the reflector can also be designed in this way be that a beam of light falling on it depends on the position of the wagon in different directions is reflected.
  • the point of impact of the reflected light beam on the optical sensor give information about whether the wagon is exactly at the target position or not.
  • the reflector in Direction of travel of the wagon is curved, in particular convex.
  • the light beam is thrown back into itself (apart from one slight vertical displacement), which signals that the wagon is in the target position, or the reflected light beam hits in front of or behind it Area on the light sensor and indicates that the target position is not yet is reached and the wagon has to be moved back or forward instead.
  • This reflection device corresponds to a ramp or wagon side Arrangement that on the one hand and a light source for emitting a light beam one or more photosensitive elements to register the reflected Beam on the other hand.
  • the sensor can in particular as be formed light-sensitive bar, the respectively illuminated element emits electrical signal, which is a measure of the current position of the concerned Wagons can be interpreted and a correction made possible.
  • control loop is preferably an electrical one Has actuator.
  • an electric motor has particularly good ones Slow driving and standstill properties and can therefore with appropriate Structure can be used for a particularly sensitive control.
  • a direct coupling or connectivity of the electric motor to one or more Axes of the wagons to be positioned allow individual positioning every wagon and is therefore far more precise than this by a very sensitive Maneuvering with a coupled locomotive would be possible.
  • the additional electric motor can power the gearbox performance can be kept small, so that it is inexpensive and not too big Weight includes, it can be housed in a fully enclosed housing so that the weather cannot harm him and he can, for example, use one of derived from the pantograph of the locomotive and from wagon to wagon looped through power cable can be supplied with power, the control by a tax rate also arranged on the relevant wagon can be made.
  • all of the electronics can be combined in one single housing, with the additional possibility of also attach the light source and the optical sensor to the wagon and instead its the reflector on the ramp so that by installing a single Control box all elements must be wired to the relevant wagon can.
  • One by electrical means, especially from the engine driver given signal via one or more control lines leads to a decoupling the actuators of all coupled wagons, so that the same after loosening the Braking from the locomotive in the usual way at high speed can be pulled.
  • the preferably pneumatic wagon brakes are used, provided their control is via electromagnetic valves are made, which in turn are used by the control electronics can be influenced to only after the exact positioning the parking brake actuate.
  • positioning can be done using an electric motor and the control loop are replaced by, for example, an outgoing from the ramp mechanical element, which the car in question at exactly predetermined Position stops.
  • This can be, for example, a swing-out stop against which a specially designed element of the wagon drives and then the wagon in this position stops.
  • it becomes a wedge-shaped element in the longitudinal direction of the wedge advanced across the railroad tracks against the wagon, the Wedge with a correspondingly shaped recess in the wagon substructure cooperates to one in both directions when the wedge is fully extended effective locking of the wagon.
  • the centering and / or Fixing elements when activated a mechanical shape and / or Form a frictional connection between the relevant wagon and the ramp.
  • the feature does not serve the Adjustment of the wagon position, but the fixation of the wagon in the one time found position, in which it is held immovably. This can be due to the most different ways take place u. a. also on the principle of one Parking brake.
  • the loading station 1 shows a top view of a loading station 1 for Motor vehicles, in particular trucks 2 and trailers 3.
  • the loading station 1 has the form of a ramp 5 running parallel to a railway track 4 with a Width that is larger than a truck 2, for example 3 m, and with a flat, accessible top 6, the height of which is almost exactly the same as the height of the loading surface 7 of a freight car 8 standing on the track 4 matches.
  • the example shown is a freight car 8 with a length of about 20 m used, on which a full truck 9 with trucks 2 and Trailer 3 place.
  • the truck 9 for loading from the ramp 6 across to its preferred direction of travel 10 on the Freight car 8 are moved. This is accomplished with a device 11 which can be seen more clearly in FIG. 2.
  • Such pallets 12 can be from the truck or trailer 3 are driven and are then with a drive device 13 transverse to the Tracks 4 from the top 6 of the loading ramp 5 onto the loading surface 7 of the Freight cars 8 moved.
  • Fig. 3a Such a pallet 12, two pieces in a row on one Freight wagons 8 find space is shown enlarged in Fig. 3a.
  • the base is the Pallet 12 divided into several fields 15, between which the base plate 14 after Has protruding elevations 16 which are in the manner of a profile over the the entire length of the pallet 12 parallel to the tracks 4 and this thereby giving high rigidity.
  • The is experiencing additional stabilization Pallet 12 through at right angles to the bead-like elevations 16
  • the cross struts 17 connect the sides 18, 19 of adjacent longitudinal elevations 16 and 12 to be pointed towards one another thus ensure maximum connection rigidity on all sides of Stiffeners 16, 17 surrounding field 15 and thus the pallet 12 as a whole.
  • the rollers 25 can Improved smooth running with roller bearings on the axles 24 wherein at least one radial bearing is provided, for example in the form of a ball or Roller bearing. Furthermore, can also improve the management characteristics additional axial bearings can be provided. As can be seen in FIG. 3b, the are at the Outer sides 26, 27 of the pallet 12 wider and running along elevations 27 higher than the inner elevations 16, so that here larger and thus more sustainable Rollers 25 can be arranged. Each of the rollers 25 has a load capacity of approximately 1- 2 t, and adding a variety of such rolls 15 at regular intervals are arranged below the elevations 16, 27, the pallet 12 receives one Load capacity of many tons, so that even a fully loaded truck can be supported reliably.
  • the rollers 25 preferably move when the pallet 12 is displaced flat guideways on the top 6 of the ramp 5 or on the loading surface 7 of the freight wagon 8. These guideways can carry out elevations on the edge have or be recessed into the surface 6 or loading surface 7, so that the rollers 25 experience a lateral guidance, which may be via axial bearings on the pallet 12 can be transmitted, so that the same during the displacement movement exactly predefined train. Furthermore, the guideways on the Loading area 7 of the freight car 8 are used to during the Transport of the truck 9 on the tracks 4 all acting in the direction of travel Forces such as acceleration or braking forces or downhill forces are reliable to transfer to the pallet 12 and the vehicles loaded on it, so that also without additional measures a shift of the pallets 12 on the Freight car 8 is impossible.
  • FIG. 4 Another adjustment device can be seen in FIG. 4. You can see a wedge 49, the against an approximately positioned freight car 8 from the ramp 5 a longitudinal side of the wagon 8 facing the same is advanced, for example by means of a hydraulic cylinder 50, and there in a complementary, V-shaped Recess 51 engages and moves the freight car 8 in such a way that the The center axes of the V-shaped recess 51 and the wedge 49 are aligned with one another. Each freight wagon 8 can thus be positioned in a reproducible manner.
  • the drive device 13 for moving the pallets 12 is shown in FIGS. 5 and 6 reproduced. These are two parallel to each other and with each other synchronized devices 29 in the area of one end face 30 of each Pallet 12.
  • To couple the two identical pull / push devices 29 is on the respective outside 31 of the edge-side elevation 27 each has a metal flag 32 welded, which has a top slot 33, in the one chain link-shaped coupling element 34 can be inserted.
  • both Longitudinal sides 26 of the pallet 12 each have two or more metal lugs 32 are, so the ramp 5 at different stations at different Sides of the loading track 4 may be arranged, d. that is, a wagon 8 can for example load on the right-hand side and unload to the left-hand side.
  • the coupling element 34 has an annular, but oval structure and is with a its two narrow sides in a recess 35 of a pull / push plate 36 stored.
  • the plate 36 is aligned with the correct positioning of the wagon 8 with the concerned metal flag 32, so that it is possible to the metal bracket 34 of an approximately 5 ready position in the front engagement position of FIG pivot 37, the front bracket portion 52 in the slot 33 of the Metal flag 32 engages and thus a positive in the horizontal direction Connects between the pallet 12 and the pull / push plate 36.
  • the pull / push plate 36 engages through a slot 38 extending transversely to the ramp 5 whose top 6 and extends into a cavity 39 located below.
  • a pallet 12 can be loaded after unloading Wagons 8 are pushed back onto the wagon. So that in one the shortest possible period of time can be in the area of the drive 44 for the Threaded spindles 40 provide a switchable gear so that the pallets 12 in unloaded state can be moved in an overdrive.
  • FIGS. 7 to 13 of an inventive Loading system 100 differs from the previous one primarily in that Realization of the pallet 101 with 102 runners 103 on the underside instead of rollers.
  • a Skid 103 is shown in cross section in Fig. 12, it is made of stainless steel and has a width of, for example, 10 cm, a thickness of about 2 cm and extends across the entire width of pallet 101. It slides on a flat stainless steel track 104, which is fixed on the top 105 of the wagon 106.
  • the stainless steel train 104 has a width of about 15 cm, a thickness of about 2 cm and extends across the entire width of wagon 106.
  • the sliding device 13 shown in Fig. 8 corresponds to that in the described above embodiment.
  • a bow-shaped Coupling element 34 is positively connected to the pull / push plate 36 in this way can be that the pull / push plate 36 has an upper slot in which the coupling element 34 is first inserted. Then another metal plate 108 with a corresponding slot in the fallen position on the side of the pull-push plate 36 screwed, such that the overlapping slots one only leave the circular opening corresponding to the cross section of the bracket 34, see above that this next to a pivoting movement hardly any other Degree of freedom of movement is allowed.
  • the bow-shaped coupling element 34 works together with a pallet-side Metal flag 109, as shown enlarged in Fig. 9.
  • the Metal flag 109 has an approximately U-shaped shape, with the upward pointing free ends 110, 111 inwardly facing projections have, which the bow-shaped coupling element 34 both in the train and in Extend thrust condition and therefore evading it upwards prevent.
  • Forces to be introduced are the metal lugs 109 on reinforcements 112 welded, which in turn in the side longitudinal members 27 of the pallet 101st are welded in.
  • the reinforcements 112 have an elongated shape and one approximately trapezoidal longitudinal section so that the force is introduced into the pallet chassis 27 is spread over as large an area as possible.
  • the device 113 adjusting the wagon 106 differs from that Adjustment device 49-51 from FIG. 4 mainly in that instead of the one there Keils 49, a conical element 114 is used here, which in one complementary, conical recess 115 in the side 116 of the wagon 106 can be pushed in.
  • a conical element 114 is used here, which in one complementary, conical recess 115 in the side 116 of the wagon 106 can be pushed in.
  • This can on the one hand compared to the wedge embodiment also an adjustment of the wagon 106 in the vertical direction take place in order to this during the unloading process as in a Clamping vise immobile in all three spatial directions and thus a yielding of the wagon suspension under the loaded weight to prevent.
  • the adjusting element 114 is arranged at the front end of a threaded spindle 117 and through Relative rotation compared to an internal thread in its longitudinal direction extend opposite to the wagon 106 until it is form-fitting in there Recess 115 is stuck.
  • the employment by means of threaded spindle 117 brings on the one hand a conversion of the linear movement into one for the drive with an electric motor optimally suitable rotary movement and on the other hand a strong reduction with it. A further reduction can be brought about simply by the fact that the Rotational movement of the threaded spindle 117 or one enclosing it Internal thread element takes place via a worm gear.
  • each centering device 119 has, for example, designed as a coil spring compression spring 121, which in a rear cylinder 122 is recorded and over it on the top 105 of the wagon 106 supports.
  • the cylinder 122 is open on its end face facing the pallet 101 and thereby offers a longitudinally displaceable inside the cylinder the piston 123 arranged piston 123 opportunity, through this face kick outside.
  • the piston 123 is at its free end 124 with one of two superimposed arms 125 connected fork 126 connected, the one vertical axis 127 rotatable, but otherwise largely immovably supported.
  • the vertical axis 127 carries a roller 128 made of a solid material such as. Steel, which on the one hand on the end face 120 of the pallet 101 at the Shifting movement rolls, on the other hand the received longitudinal displacement in the event of an offset of the pallet 101 as a deflection on the spring 121.
  • each end face 120 of the pallet 101 has several, for example five, centering devices 119 arranged so that the restoring force is multiplied accordingly.
  • the locking mechanism 129 does this.
  • the stiffening serves in the crossing point Elevations, namely a longitudinal elevation 16 and a cross strut 17 on the Underside 102 of the pallet 101 is welded a solid metal block 130, the has a single, underside recess 131.
  • the recess 131 has one tapering jacket, in the illustrated embodiment in the lower Area pyramid-shaped, which changes into a cone shape upwards.
  • the upper end 132 of one corresponds to this shape of the recess 131 solid metal pin 133 that sinks into the top 105 of the wagon 106 is arranged, however, extended by motor drive 134 upwards can be.
  • Preferably four such metal pins 133 are provided, which at ideally placed pallet 101, each with a recess 131 in the area of the four corners of pallet 101 are aligned. If the metal pins 133 are moved upwards, they engage in the recesses 131 of the pallet 101 and thereby insert them horizontal direction firmly.

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Abstract

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Verladen von Fahrzeugen (2,3) auf und von Eisenbahnwaggons (8), wobei die Fahrzeuge (2,3) quer zu den Gleisen (4) zum Beladen von einer Rampe (5) auf den/die Waggons (8) und zum Entladen in umgekehrter Richtung geschoben werden, indem sie auf Paletten (12) fahren, die sodann zum Beladen auf den/die Waggons (8) verschoben werden und zusammen mit den Fahrzeugen (2,3) während des Schienentransports dort verbleiben, wobei die Paletten (12) während der Verschiebephase zwischen im Bereich ihrer beiden Stirnseiten angeordneten Zentrierungsmittel geführt werden sowie auf eine Vorrichtung hierfür, umfassend eine Palette (12) von der Grundfläche wenigstens eines Fahrzeugs (2,3) mit unterseitigen Gleit- oder Rollmitteln, wobei auf der Ladefläche des Waggons (8) in Fahrtrichtung vor und hinter dem für eine Palette (12) reservierten Ort der Palettenführung dienende Zentrierungsmittel angeordnet sind.

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Verladen von Fahrzeugen auf und von Eisenbahnwaggons, wobei die Fahrzeuge quer zu den Gleisen zum Beladen von einer Rampe auf den/die Waggons und zum Entladen in umgekehrter Richtung geschoben werden, indem sie auf Paletten fahren, die sodann zum Beladen auf den/die Waggons verschoben werden und zusammen mit den Fahrzeugen während des Schienentransports dort verbleiben; sowie auf eine Vorrichtung hierfür, umfassend eine Palette von der Grundfläche wenigstens eines Fahrzeugs mit unterseitigen Stützmitteln.
Die mitteleuropäischen Staaten, insbesondere Deutschland, Österreich und die Schweiz, sind infolge ihrer zentralen Lage Durchgangsländer für einen riesigen Güterverkehr, aber auch für Reisende, beispielsweise bei der jährlichen Urlaubsfahrt in den Süden. Dieser immense Verkehr führt nicht selten zu Staus, insbesondere an Grenzübergängen, Autobahnkreuzen und bei Unfällen, wobei sodann oftmals lange Wartezeiten hinzunehmen sind, während der leicht verderbliche Güter wie Lebensmittel, Blumen, etc. ihre Frische verlieren. Es muß daher ein ständiges Bestreben sein, durch Bereitstellung anderer Verkehrsmittel die Straßen von dem viel zu hohen Verkehrsaufkommen zu entlasten. In dieser Hinsicht sind bereits Versuche unternommen worden, einen Teil der Straßenfahrzeuge auf der Schiene zu transportieren, beispielsweise zur Entlastung von Alpenpaßstraßen. Hierbei werden die betreffenden Fahrzeuge - Personen- wie auch Lastkraftwagen - zusammen mit dem eingeladenen Gepäck und/oder der Fracht auf Eisenbahnwaggons aufgeladen. Die in Deutschland aufgeladenen Fahrzeuge werden erst an der italienischen Grenze wieder abgeladen. Dabei ist es bislang üblich, daß die Fahrzeuge nacheinander von einer im Bereich eines Prellbocks angeordneten Rampe auf die zusammengekoppelten Waggons und auf diesen entlang bis in ihre Transportpositionen fahren. Ein derartiges Beladen ist jedoch sehr zeitintensiv, wie auch das abschließende Entladen. Für den reinen Transportverkehr ist derzeit ein System im Einsatz, wobei etwa 17 Lastkraftwagen in etwa 20 Minuten nacheinander über die endseitige Rampe über den ganzen Zug fahren müssen und deshalb ausschließlich in einem als Kopfbahnhof konzipierten Anfangs- und Endbahnhof verladen werden können. Ein selektives Ausladen einzelner, insbesondere mittig plazierter Fahrzeuge ist dabei überhaupt nicht möglich.
Ein gattungsgemäßes Verladesystem ist bspw. aus der deutschen Offenlegungsschrift 34 44 411 bekannt. Nach der daraus bekannten Lehre fahren die Kraftfahrzeuge auf Plattformen, welche über unterseitige Walzen auf Schienen mit U-förmigem Querschnitt von einer Rampe auf einen Eisenbahnwaggon und umgekehrt bewegt werden können. Diese Anordnung hat den Nachteil, dass die Seitenführung der Walzen in den Schienen vergleichsweise schlecht ist, da bei einem einer Plattform extrem hohe Drehmomente aufgebracht werden müssen, was eine erhebliche Materialbeanspruchung darstellt, insbesondere für die Lager der Walzen, die hierbei in Achsrichtung belastet werden. Deshalb versuchte der Vorerfinder, einem Verkanten dadurch vorzubeugen, dass die Walzenführungsschienen von dem Waggon zu der Rampe verlängert werden, indem U-Schienen-Verlängerungen von dem Waggon herabgeklappt werden und auf die Rampe aufgelegt werden. Hierdurch ist es demnach erforderlich, stets die Verlängerungen auf dem betreffenden Waggon mitzuführen, was ein erhöhtes Gewicht und einen erhöhten Luftwiderstand mit sich bringt. Außerdem müssen diese Verlängerungen manuell herab und wieder hochgeklappt werden, so dass zusätzliches Personal erforderlich ist.
Aus diesen Nachteilen des vorbekannten Stands der Technik resultiert das die Erfindung initiierende Problem, für eine stärkere Verlagerung des Straßenverkehrs auf die Schiene deren Transportkapazitäten zu verbessern, insbesondere durch eine Reduzierung des Verladeaufwands und der damit verbundenen Zeit.
Zur Lösung dieses Problems sieht die Erfindung im Rahmen eines gattungsgemäßen Verfahrens vor, daß die Paletten während der Verschiebephase zwischen im Bereich ihrer beiden Stirnseiten angeordneten Zentrierungsmitteln geführt werden.
Bei dem Verschieben der Kraftfahrzeuge auf und von den Waggons werden die Fahrzeuge etwa lotrecht zu ihrer Hauptfahrtrichtung bewegt, was aus eigenem Antrieb bei normalen Fahrzeugen nicht möglich ist. Deshalb wird hier eine besondere Konstruktion verwendet, nämlich die gesamte Aufstandsfläche der Fahrzeuge als verfahrbare Palette ausgebildet, die selbst gegenüber dem Untergrund, d. h. der Oberseite der Rampe oder der Ladefläche des Waggons, versetzt werden kann. Naturgemäß müssen diese Paletten eine immense Stabilität aufweisen, da sie nicht nur das Gewicht eines Fahrzeugs, sondern auch das seiner Ladung aufnehmen und abstützen müssen, ohne dabei ihre Beweglichkeit zu verlieren. Dies erfordert insbesondere eine hohe Verwindungssteifigkeit der erfindungsgemäßen Paletten, da Verbiegungen gleich welcher Art zu erhöhter Reibung und damit zu einer Hemmung der Verschiebebewegung beitragen.
Die erfindungsgemäßen Zentrierungsmittel können derart ausgebildet sein, dass sie mit zunehmendem Abstand der Palette von deren gewünschter Position eine zunehmende Rückstellkraft auf die Palette ausüben. Da die Zentrierungsmittel sowohl vor als auch hinter der Palettentransportposition angeordnet sind, heben sich die antiparallel gerichteten Rückstellkräfte in mittiger Position der Palette gegenseitig auf, während bei einer Abweichung von dieser Position eine Rückstellkraft erhöht, die dazu antiparallele reduziert und so die resultierende Kraft ungleich null wird. Wenn die Rückstellkräfte ausreichend groß sind, so ist auch die resultierende Gesamtkraft groß und kann die Palette in die gewünschte Position drücken. Da hierbei die Zentrierungsmittel auf die Stirnseiten der Palette drücken, können sie enorme Kräfte ausüben, da die Palettenstirnseiten weitaus stärker konstruiert werden können als die Palette abstützende Gleit- oder Rollmittel; letztere werden dadurch von Seitenkräften entlastet und sind daher keiner unvorhersehbaren Materialbeanspruchung ausgesetzt.
Somit ist es möglich, die Paletten mit den aufgeladenen Kraftfahrzeugen weitgehend automatisch von einer Rampe auf den/die Waggons und in umgekehrter Richtung zu schieben, so dass mehrere, ggf. alle Waggons eines Zugs gleichzeitig be- und/oder entladen werden können und sich die Verladezeit etwa auf die zum Verladen eines Fahrzeugs erforderliche Zeit verkürzt. Ferner muß ein Verladebahnhof nicht als Kopfbahnhof ausgebildet sein, so daß Autotransportzüge nach einem kurzen Aufenthalt in derselben Richtung und damit ohne Abkuppeln der Lokomotive weiterfahren können. Weiterhin ist auch das selektive Entladen jedes beliebigen Fahrzeugs an einem Bahnhof möglich, während die übrigen auf den Waggons verbleiben können, um ihre Reise fortzusetzen.
Es hat sich als günstig erwiesen, dass die Paletten während der Verschiebephase auf unterseitigen Kufen oder sonstigen, vorzugsweise ebenen Flächen gleiten. Diese Stützelemente wiederum werden auf ebenen, vorzugsweise als Gleitbahnen ausgebildeten Flächen verschoben. Es ergibt sich somit eine Gleitbewegung, welche ohne jegliche bewegliche Teile auskommt, so dass Beschädigungen vermieden sind. Auch hat sich gezeigt, dass bei Verwendung von etwa 2 bis 10, vorzugsweise etwa 5 Kufen pro Palette, deren Breite jeweils etwa 5 bis 25, vorzugsweise etwa 10 bis 15 cm beträgt, der Flächendruck im Bereich der Reibflächen minimal ist, so dass keinerlei Verschleiß zu befürchten ist, selbst wenn sich zwischen den Reibflächen kein reibungsvermindernder Schmier- oder Gleitfilm befindet. Ferner ist es solchenfalls problemlos, einen verbleibenden Spalt zwischen Waggon und Rampe zu überbrücken, wenn ausschließlich die jeweils vordere Kante leicht abgeschrägt ist, so dass ein Verhaken ausgeschlossen ist.
Andererseits liegt es auch im Rahmen der Erfindung, daß die Paletten auf unterseitigen Rollen quer zu den Eisenbahngleisen verfahren werden. Die unterseitigen Rollen haben vorzugsweise einen geringen Durchmesser von bspw. 5 cm, sind aus einem festen und harten Werkstoff massiv hergestellt und vorzugsweise mittels Kugellager an der Unterseite der Paletten angeordnet. Zur weiteren Verbesserung der Stabilität können die Drehachsen der Rollen sich etwa in der Ebene der Palette befinden, wobei die oberen Rollenhälften bspw. in Aussparungen oder Ausbohrungen der Palettenebene Platz finden.
Die Erfindung läßt sich dahingehend weiterbilden, daß die unterseitigen Rollen der Paletten in vertieften Führungsbahnen und/oder auf sonstigen Schienen eines Waggons und/oder einer Rampe geführt verfahrbar sind. Unter Verwendung zusätzlicher Axiallager bei der Aufhängung der Verschiebungsrollen unter den Paletten sind dieselben in die Lage versetzt, von den Seitenkanten der Führungsbahnen erfahrene Axialkräfte auf die Palette übertragen zu können, um somit neben den stirnseitigen Führungselementen zusätzlich zu einer Verbesserung der Spurführung beizutragen.
Die erfindungsgemäßen Führungselemente bieten einerseits eine hohe Präzision bei dem vielmaligen Verladen von Fahrzeugen auf Züge, sie können diese Funktion jedoch nur dann erfüllen, wenn gewährleistet ist, daß die Paletten beim Aufladen auf einen Güterwaggon sich bereits grob vorzentriert zwischen den Führungselementen befinden und nicht an deren Seiten anstoßen. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß die Waggons vor dem Be- und/oder Entladen derart rangiert werden, daß die waggonseitige Palettentransportposition mit der rampenseitigen Palettenentladeposition fluchtet. Dabei soll das Wort "rangieren" nicht in dem engen Sinne des Verschiebens von Güterwaggons auf unterschiedliche Gleise verstanden werden, sondern vielmehr als hochpräzises Anfahren einer bestimmten Sollwertposition. Hierzu ist ein Auseinanderkuppeln der einzelnen Waggons nicht erforderlich, wenn auf anderem Wege eine exakte Plazierung der zu be- und/oder entladenden Waggons sichergestellt ist. Dieses kann bspw. mit einer üblichen Lokomotive erfolgen, wenn durch Sonderkupplungen zwischen den Waggons gewährleistet ist, daß sich die Waggons gegeneinander nicht verschieben können. Darüber hinaus sollte zu diesem Zweck eine elektrische Lokomotive verwendet werden, welche besonders günstige Langsamfahreigenschaften aufweist und mittels moderner Regelungsstrukturen bspw. ein ruckfreies Anfahren, aber auch ein hochgenaues Positionieren zuläßt.
Es hat sich als günstig erwiesen, daß das Rangieren unter Auswertung von Istwertsignalen eines oder mehrerer Lagegeber erfolgt. Erst ein derartiger Rückmelder erlöst den Lokomotivführer von der optischen und daher naturgemäß sehr ungenauen Kontrolle der Waggonpositionen. Man erhält statt dessen exakte Signale, welche eine bequeme Kontrolle vom Führerstand aus ermöglichen oder gar eine automatische Positionierung möglich machen.
Wie oben bereits ausgeführt, haben sich für das hochgenaue Positionieren elektrische Antriebsmotoren als besonders vorteilhaft erwiesen, da sie einerseits in ihrer Drehzahl und/oder Lage auf elektronischem Weg und damit ohne größeren Konstruktionsaufwand sowie mit äußerster Präzision geregelt werden können. Darüber hinaus können Elektromotoren bei Realisierung moderner Antriebsalgorithmen ihr volles Nenndrehmoment auch im Stillstand erbringen, so daß die den Lagern der Waggonräder innewohnende Haftreibung mit Leichtigkeit überwunden werden kann und darüber hinaus noch ein sanftes und ruckfreies Anfahren möglich ist wie auch ein Stillsetzen an jedweder gewünschten Position.
Besondere Vorteile ergeben sich dadurch, daß an den Waggons mit einer oder mehreren Achsen antriebsmäßig gekoppelte und/oder koppelbare Elektromotoren vorgesehen sind. Bei Verwendung derartiger, selbstfahrender Waggons ist eine Lose, wie sie bei Eisenbahnkupplungen nahezu unvermeidlich ist, völlig vermeidbar, vielmehr kann jeder Waggon nach vollständigem Abbremsen des Zuges ohne Abkopplung von den übrigen Waggons exakt an die gewünschte Position hinfahren, wobei Relativbewegungen zwischen benachbarten Waggons durch die Kupplungslose toleriert werden. Besonders bewährt hat sich hierbei eine Anordnung, wobei der Elektromotor für den Normalbetrieb des von einer Lokomotive gezogenen Zustandes abgekoppelt werden kann, so daß überflüssige, Verschleiß hervorrufende und Energie verzehrende Relativbewegungen zwischen verschiedenen Teilen des Antriebssystems ausgeschlossen sind.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß der/die Elektromotor(en) über ein kräftemäßig stark übersetzendes Getriebe mit der/den Achsen des Waggons gekoppelt und/oder koppelbar ist (sind). Eine derartige Übersetzung ermöglicht einerseits die Verwendung von schwächer dimensionierten und somit platzsparend aufgebauten Motoren, die vergleichsweise preiswert sind. Darüber hinaus ist für das hochpräzise Rangieren eine schnellere Bewegung der Waggons überhaupt nicht erforderlich, vielmehr kommt es ausschließlich darauf an, daß für den Übergang vom Stillstand in die demgegenüber verminderte Rollreibung ein ausreichendes Drehmoment erzeugt werden kann, ohne daß hierbei ein erkennbarer Ruck den Waggon über die gewünschte Stillstandsposition hinaus bewegt. Dies kann bei einer hochdynamischen Regelung durch ein sofortiges Gegensteuern erreicht werden.
Die erfindungsgemäße Verladevorrichtung umfaßt eine Palette von der Grundfläche wenigstens eines Fahrzeugs, mit unterseitigen Gleit- oder Rollmitteln zum Verschieben von einer Rampe auf einen Eisenbahnwaggon, und zeichnet sich dadurch aus, daß auf der Ladefläche des Waggons in Fahrtrichtung vor und hinter der Palettentransportposition Zentrierungsmittel angeordnet sind, um die Palette während deren Verschiebung exakt zu dem für sie reservierten Ort zu führen.
Auch eine mit einem Kraftfahrzeug belastete Palette stellt eine hohe, zu verfahrende Masse dar, die möglichst leichtgängig gelagert werden soll, damit zur Verschiebung, insbesondere zum Losbrechen aus der Haftreibung, keine überdimensionierten Antriebe erforderlich sind. Andererseits kann die Oberfläche einer erfindungsgemäßen Palette mit einer reibungserhöhenden Profilierung versehen sein, damit darauf befindliche Fahrzeuge auch bei Nässe und/oder Kälte sicher rangieren können. Die Palette muß eine außerordentliche Stabilität aufweisen, um die enormen Gewichtskräfte viele Tonnen schwerer, beladener Lastkraftfahrzeuge sicher abstützen zu können. Zu diesem Zweck können Versteifungssicken oder -wülste vorgesehen sein, welche vorzugsweise in Längsrichtung der Eisenbahngleise verlaufen und damit auch in Richtung eines auf- oder abfahrenden Kraftfahrzeugs. Zur Vermeidung unnötigen Gewichts sollte die Palette trotz ihrer außerordentlichen hohen Stabilität möglichst leicht sein, und sie sollte schließlich auch rostfrei sein, da sie Tag für Tag der Witterung ausgesetzt ist.
Die Gleit- oder Rollmittel sollten zur Erhöhung ihrer Betriebsdauer möglichst von Seitenbeanspruchungen weitgehend freigehalten werden. Diesem Zweck dienen die erfindungsgemäßen Zentrierungsmittel, welche stattdessen die Seitenbeanspruchungen abfangen. Zwar könnten derartige Zentrierungsmittel auch im Bereich der Rampe angeordnet werden, solchenfalls könnte jedoch bereits eine minimal versetzte Waggonposition zu einem Verklemmen der Palette führen, so dass die Erfindung im Bereich der Rampe auf zusätzliche Führungsmittel verzichtet und sogar vorzugsweise einen Ankopplungsmechanismus für einen Verschiebeantrieb vorsieht, der geringfügige Versetzungen der Palette gegenüber ihrer idealen Beladeposition toleriert.
Die erfindungsgemäßen Zentrierungsmittel erlauben eine reine Geleitbewegung der Palette, so dass hierfür unterseitige Kufen oder sonstige, ebene Flächen Verwendung finden können.
Andererseits können auch Rollen und/oder Räder verwendet werden, wobei diese auf einer oder mehreren, auf der Rampe und/oder dem Waggon quer zu den Eisenbahnschienen verlaufenden Bahnen und/oder -schienen abrollen können. Die Rollen tragen einerseits das viele Tonnen schwere Gewicht einer beladenen Palette und erlauben dank ihrer kugelgelagerten Wellen eine leichtgängige Verschiebbarkeit der vorübergehenden Einheit aus Palette und Kraftfahrzeug
Eine weitere Konstruktionsvorschrift der Erfindung besagt, daß die Palette jeweils mehrere Räder pro Führungsschiene oder -bahn aufweisen sollte, um große Lasten zuverlässig abstützen zu können. Um einer Verbiegung der Palette vorzubeugen, sollte unterhalb oder vorzugsweise in der Nähe jedes Fahrzeugreifens eine erfindungsgemäße Rolle oder eine Kufe positioniert sein. Dabei lassen sich die erfindungsgemäßen Führungsbahnen besonders effektiv nutzen, wenn mehrere Rollen je einer Führungsbahn zugeordnet sind und auf dieser abrollen.
Weitere Vorzüge lassen sich erzielen, indem die den Längsseiten der Palette benachbarten Räder oder Rollen einen Durchmesser aufweisen, der größer ist als der im Arretierungszustand zwischen Waggon und Rampe verbleibende Spalt. Naturgemäß kann ein Güterwaggon nicht so nah an eine Rampe heranfahren, daß zwischen denselben kein Spalt mehr bestünde, da solchenfalls beim Vorbeifahren der Waggons Beschädigungen der Rampe oder anderer Eisenbahneinrichtungen zu befürchten wären. Ein derartiger Spalt darf jedoch nicht so groß sein, daß er für eine die Palette tragende Rolle ein unüberwindliches Hindernis darstellt. Dies wird gewährleistet durch eine Dimensionierung, wobei zumindest die äußersten, den Längsseiten der Palette zugeordneten Räder einen derartigen Durchmesser aufweisen, daß diese den Spalt als erstes überwindende Stützelemente sich nicht verhaken können. Eine ähnliche Wirkung kann auch dadurch erzielt werden, daß zwei kleinere Rollen in einem kurzen Abstand hintereinander angeordnet sind, so daß jeweils eine Rolle sich auf einer Führungsbahn der Rampe oder des Waggons befindet, wenn die andere Rolle den Spalt überwindet.
Bei Verwendung von Kufen können deren Stirnseiten jeweils leichte Abschrägungen aufweisen, so dass hierdurch die Gefahr eines Verhakens bei dem Verschieben über den Spalt zwischen Waggon uns Rampe vermieden ist.
Um weitere Vorteile zu erzielen, kann vorgesehen sein, daß die Rollen unterhalb von parallel zu den Eisenbahnschienen verlaufenden, nach oben ausgewölbten Versteifungsrippen angeordnet sind. Dabei lassen sich mehrere Effekte vorteilhaft miteinander kombinieren. Einerseits sind die Rollen unterhalb dieser Versteifungsrippen vor Witterungseinflüssen wie auch vor direkter Einwirkung der Autoreifen geschützt. Ferner können die Lagerungselemente direkt in den Seitenbereichen der Versteifungsrippen oder an in diese eingesetzten Stegen angeordnet sein, so daß sich eine an den Rollen "hängende" Konstruktion ergibt, die auch bei den höchsten Gewichtskrafteinwirkungen nicht zu irgendwelchen Ausbiegungen neigt, sondern vielmehr die einer Hängekonstruktion innewohnende, hohe mechanische Stabilität zu entfalten vermag. Die Gefahr von Durch- oder Verbiegungen ist nahezu vollständig eliminiert, und schließlich bilden die Rippen Versteifungselemente in der ansonsten relativ ebenen Palettengrundfläche.
Da, wie oben ausgeführt, die Palette mit nach oben sich erhebenden Versteifungen vershen ist, die sich vorzugsweise nicht nur in Fahrtrichtung des Waggons erstrecken, sondern auch quer dazu, um nach Art einer Kassettenkonstruktion eine maximale Steifigkeit der Palette zu gewährleisten, ergeben sich Mulden, in denen bei Regen Pfützen entstehen könnten. Deshalb ist die Palettenfläche in regelmäßigen Abständen von Wasserablauföffnungen durchsetzt, welche u.a. auch zur Verankerung von Bremsklötzen für die aufgeladenen Fahrzeuge verwendet werden können.
Ferner sollten an den Paletten Arretierungsanschlüsse, bspw. in Form von unterseitigen Vertiefungen etc. vorgesehen sein, um dieselben während des Eisenbahntransports an dem betreffenden Waggon unverrückbar festzulegen.
Auch die Waggons sind an die erfindungsgemäßen Paletten angepaßt. Dies beginnt bei der Verwendung von mittelschweren Waggons mit einer hohen Steifigkeit und einer möglichst niedrigen Ladefläche, damit auch schwere und hohe Lastkraftwagen transportiert werden können.
Ferner sind auf der Waggonoberseite Gleitflächen oder Schienen vorgesehen, die allesamt exakt in derselben Ebene liegen. Durch die hohe Steifigkeit des Waggons ist gewährleistet, dass die Gleitflächen oder Schienen, welche die unterseitigen Kufen oder Rollen abstützen, auch unter Belastung ihre Relativposition nicht ändern, so dass sich eine möglichst gleichmäßige Gewichtsaufteilung auf die verschiedenen Stützelemente ergibt.
Ein besonders wichtiges Merkmal der erfindungsgemäßen Waggons sind die Zentrierungselemente jeweils vor und hinter einer Palettenposition. Diese Zentrierungselemente sind in jeweils gleicher Anzahl vor und hinter der Palette vorhanden, so dass sich ihre Zentrierungskräfte an der Idealposition gegenseitig aufheben. Die Zentrierungselemente können als in der Palettenebene, d.h., knapp oberhalb der Ladefläche des betreffenden Waggons, angeordnet sein. Sie bestehen vorzugsweise aus in Längsrichtung des Waggons federnd ausweichenden Elementen, deren jeweils der Palettenstirnfläche zugekehrten Enden mit einer um eine vertikale Achse rotierbaren Rolle versehen sein können, welche die von einem Federelement erzeugte Druckkraft auf die Palette übertragen. Die Federn müssen derart hart ausgebildet sein, dass bereits eine Auslenkung um wenige Millimeter Rückstellkräfte in der Größenordnung von Tonnen auslösen kann. Sie müssen andererseits die hierbei ausgeübten Kräfte auf das Waggonchassis einleiten und daher entsprechend fest mit diesem verbunden sein.
Darüber hinaus sollten an der Oberseite des erfindungsgemäßen Waggons Arretierungselemente vorhanden sein, welche die Palette in der erreichten Transportposition unverrückbar festlegen. Hierfür eigenen sich bspw. vertikal verfahrbare, massive Metallstifte mit einem Durchmesser von bspw. 5 bis 10 cm, welche in an je einer Ecke der betreffenden Palette eingearbeitete Verankerungsöffnungen eingreifen. Diese Stifte werden von je einem kräftigen Hubmechanismus ausgefahren, sobald sich die Palette an Ort und Stelle befindet, bspw. mit getriebemäßig stark untersetzten Elektromotoren. Sofern die Zentrierungselemente die Palette auf etwa 2 bis 5 Millimeter genau führen, kann dieser restliche Abstand beim Ausfahren der Arretierungselemente von diesen vollständig beseitigt werden. Es hat sich hierbei als vorteilhaft erwiesen, wenn die Oberseite der ausfahrbaren Stifte eine sich nach oben verjüngende Kontur aufweist, bspw. in Form einer Pyramide oder eines Kegels, so dass die Hangabtriebskraft entlang dieser Schrägflächen zur vollständigen Zentrierung der Palette verwendet werden kann. Hierbei wird in vorteilhafter Weise davon Gebrauch gemacht, dass die Metallstifte beim Ausfahren ggf. mit ihren geneigten Flächen an die Öffnungskanten der Palette anstoßen und dieselbe dadurch leicht anheben, wodurch sich die Reibungskraft reduziert.
Schließlich sollten an den erfindungsgemäßen Waggons seitliche Vorrichtungen zur Justierung ihrer Position gegenüber der Rampe vorgesehen sein. Hierfür bevorzugt die Erfindung keil-, pyramiden- oder kegelförmige Vertiefungen, in welche ein entsprechendes Pendant mit einer komplementären Form von der Rampe aus hineingedrückt wird, nachdem der Waggon mittels der Elektromotoren möglichst genau rangiert worden ist. Infolge der Schrägflächen wird hierbei nach dem keilprinzip die quer zu den Gleisen gerichteten Druckkraft in eine Kraftkomponenten in Gleisrichtung umgesetzt, die in der Lage ist, den Waggon exakt in die gewünschte Position zu führen. Bei Verwendung von kegeligen oder pyramidenförmigen Druckkörpern kann sogar eine in vertikaler Richtung wirkende Justierungskraft auf den Waggon ausgeübt werden. Sofern deshalb an der Rampe und in dem der Rampe gegenüberliegenden Bereich des Gleises je zwei derartige Justiervorrichtungen mit ausfahrbaren Kegel- oder Pyramidenkörpern vorgesehen sind, welche mit je einer Vertiefung an den vier Ecken des erfindungsgemäßen Waggons korrespondieren, so läßt sich der Waggon zusätzlich in vertikaler Richtung justieren, er wird sozusagen an einer genormten Position eingespannt, nämlich exakt horizontal ausgerichtet und derart, daß seine Gleitflächen exakt mit der Rampengleitebene fluchten. Dadurch wird die Federung des Waggons überbrückt, und auch bei Belastung des Waggons durch das Aufschieben der beladenen Palette verändert sich dessen Position um keinen Millimeter. Somit bereitet es keinerlei Probleme, die beladene Palette über den kurzen Spalt zwischen Rampe und Waggon hinwegzuschieben.
Weitere Vorteile bietet eine Anordnung, wobei die Führungsbahnen der Rampe gegenüber der Umgebung des Palettenbeladeplatzes vertieft angeordnet sind. Dadurch kann die Palette in eine Art Mulde der Rampenoberseite eingefahren werden und sodann eben mit dem übrigen Bereich der Rampe abschließen, so dass ein Fahrzeug ohne Überwindung eines Hindernisses direkt von der Rampe auf die Palette fahren kann.
Eine Weiterbildung der Erfindung umfaßt eine Einrichtung an der Rampe zum ziehenden und/oder schiebenden Versetzen einer Palette. Um das Gewicht der erfindungsgemäßen Waggons und damit das Gesamtgewicht des von der Lokomotive zu ziehenden Zuges so gering wie möglich zu halten, ist der Antriebsmechanismus für die Bewegung der Palette vollständig an der Rampe angeordnet, während die Palette auf den Eisenbahnwaggons ausschließlich passiv entlangrollt. Hat sie ihre Endposition erreicht, kann dieselbe mittels vertikal durch die Palette hindurch bis in die Ladefläche des Waggons hineingesteckte Bolzen fixiert bzw. arretiert werden. Sofern jegliche Bewegung der Palette durch eine rampenseitig angeordnete Bewegungsvorrichtung erzeugt wird, ist die auf diesen Punkt bezogene Relativbewegung der Palette beim Beladen eine schiebende Bewegung, beim Entladen dagegen eine ziehende. Die unterschiedlichen Bewegungsarten müssen von dem rampenseitigen Antrieb auf die Palette übertragen werden, auch wenn dieselbe sich nahezu vollständig auf dem Waggon befindet. Andererseits muß die Antriebsvorrichtung zum Abfahren des Güterzuges von der auf dem betreffenden Waggon verbleibenden Palette getrennt werden. Diese Anforderungen resultieren in einer speziellen Kupplungsvorrichtung.
Auch die Versetzungseinrichtung selbst muß an die unterschiedlichen Kraft- und Bewegungsrichtungen angepaßt sein und verfügt zu diesem Zweck über eine parallel zu der Versetzungsrichtung verlaufende Gewindespindel, auf der ein mit einer Palette koppelbarer Bock aufgeschraubt und durch Drehen der Spindel verschiebbar ist. Somit werden die unterschiedlichen Bewegungsrichtungen in unterschiedliche Drehrichtungen der Gewindespindel transformiert, die wiederum durch unterschiedliche Drehrichtungen eines antreibenden Motors, bspw. Elektromotors, hervorgerufen werden können. Der Antrieb selbst kann daher mit einem handelsüblichen Elektromotor realisiert sein.
Es hat sich als günstig erwiesen, daß der Bock über ein Schub-/Zugglied mit der Palette koppelbar ist. Wie oben bereits ausgeführt, erfordern die unterschiedlichen Bewegungsrichtungen ein besonders gestaltetes Koppelelement, das die verschiedenen Bewegungsrichtungen und -kräfte übertragen kann. Darüber hinaus muß dieses Koppelglied lösbar sein, da die Palette im aufgeladenen Zustand auf dem Waggon verbleibt, die Antriebseinrichtung dagegen am Bahnhof.
Eine Realisierungsmöglichkeit für das Schub-/Zugglied umfaßt einen Mittelsteg, der zwei zueinander parallele Koppelstifte miteinander verbindet. Eine derartige, etwa U-oder H-förmige Konstruktion gewährleistet, daß in Richtung der U- oder H-Ebene lotrecht zu den Koppelstiften verlaufende Kräfte stets ohne Verformung übertragen werden können, unabhängig davon, ob es sich um Zug- oder Druckkräfte handelt.
Eine weitere, konstruktive Verbesserung sieht vor, daß die Koppelstifte an ihren beiden Enden durch je einen Steg miteinander verbunden sind, so daß sich eine ringförmig geschlossene Struktur etwa in der Form eines O ergibt. Ein derartiger Ring kann ähnlich einem Kettenglied mit zwei unterschiedlichen Einrichtungen, nämlich der Antriebseinrichtung einerseits und der Palette andererseits, verbunden werden, um Zugkräfte einerseits und auch Druckkräfte andererseits zu übertragen. Letzteres wird dadurch möglich, daß das ringförmige Kopplungselement in einer Durchstecköffnung der Antriebseinrichtung einerseits und in einem vertikalen Schlitz der Palette andererseits eingesetzt bzw. eingelegt ist. Solchenfalls kann der Ring horizontale Kräfte übertragen, durch eine Vertikalbewegung kann er jedoch aus dem Schlitz herausgehoben und dadurch die Kopplung zu der Palette aufgehoben werden, damit der Waggon seine Reise antreten kann.
Ein weiteres, vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist ein in sich geschlossener Regelkreis, der zur Positionsregelung eines Waggons vor dem Be- und/oder Entladen in Bezug auf die betreffende Rampe dient, dergestalt, daß die Führungsschienen oder -bahnen des Waggons und der Rampe miteinander fluchten. In Anbetracht der großen, zu bewegenden Massen ist eine reibungslose Verschiebbarkeit der Palette ausschlaggebend für deren lange Lebensdauer. Bereits eine einzige, unsachgemäße Verschiebung, bei der die Rollen nicht auf Führungsbahnen, sondern auf erhabene Bereiche treffen, kann die Rollenlagerungen zerstören und somit kostenintensive Reparaturarbeiten nach sich ziehen. Aus diesem Grund ist eine exakte Positionierung des zu beladenen Waggons von zentraler Bedeutung für die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Eine derartige, hochgenaue Positionierung läßt sich nur durch eine Regelung erreichen, mit der die Waggonposition exakt angefahren wird. Bei einer reinen Steuerung könnten dagegen äußere Einflüsse in unvorhersehbarem Ausmaß zu einer Verstellung der Istposition gegenüber der Sollposition beitragen.
In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß der Regelkreis einen Istwertgeber für die Relativposition des Waggons zu der betreffenden Rampe aufweist. Dieser Istwertgeber stellt die Rückkopplung für den Regelkreis dar, und je genauer dieser Istwertgeber arbeitet, um so bessere Positionierungsergebnisse lassen sich erzielen, da die Stellgenauigkeit eines elektromotorischen Waggonantriebs über ein zwischengeschaltetes, kraftverstärkendes Getriebe, insbesondere mit einer unterlegten Lageregelung des Antriebsmotorrotors, äußerst präzise Regelvorgänge erlaubt.
Zusätzliche Vorteile ergeben sich, wenn ein berührungslos arbeitender Positionsgeber verwendet wird, bspw. ein optischer Geber. Derartige Geber erlauben eine vollautomatische Positionierung, da keinerlei mechanische Verbindung zwischen dem betreffenden Waggon und der Rampe oder einem sonstigen, feststehenden Element, vorzunehmen ist.
Im Rahmen eines optischen Sensors läßt sich eine Anordnung treffen, wobei an dem Waggon oder an der Rampe in räumlicher Beziehung zu den Führungsschienen oder - bahnen ein seitlicher und/oder unterseitiger Reflektor angeordnet ist. Obzwar auch das Prinzip der Lichtschranke zu einer Lageregelung verwendet werden kann, bietet die Reflektionstechnik den Vorteil, daß Lichtquelle und Auswerteeinheit räumlich zusammengefaßt sein können, so daß der feststehende oder waggonfeste Teil des Lagegebers mit einem geringstmöglichen Aufwand installiert werden kann.
Bei einer derartigen Ausführungsform kann der Reflektor weiterhin derart ausgebildet sein, daß ein darauf fallender Lichtstrahl je nach der Position des Waggons in unterschiedliche Richtungen reflektiert wird. Somit kann der Auftreffpunkt des zurückgeworfenen Lichtstrahls auf den optischen Sensor Aufschluß darüber geben, ob sich der Waggon genau an der Sollposition befindet oder nicht.
Eine Realisierungsmöglichkeit dieses Prinzips besteht darin, daß der Reflektor in Fahrtrichtung des Waggons gewölbt ist, insbesondere konvex. Je nachdem, an welchem Bereich ein Lichtstrahl auf die gewölbte Oberfläche eines derartigen Spiegels trifft, wird der Lichtstrahl in sich selbst zurückgeworfen (abgesehen bspw. von einer geringen, vertikalen Versetzung), wodurch signalisiert wird, das sich der Waggon in der Sollposition befindet, oder der reflektierte Lichtstrahl trifft vor oder hinter diesem Bereich auf den Lichtsensor auf und zeigt dadurch an, daß die Sollposition noch nicht erreicht ist und der Waggon statt dessen noch zurück- bzw. vorbewegt werden muß.
Diese Reflektionsvorrichtung korrespondiert mit einer rampen- oder waggonseitigen Anordnung, die eine Lichtquelle zur Aussendung eines Lichtstrahls einerseits sowie eines oder mehrere lichtempfindliche Elemente zum Registrieren des reflektierten Strahls andererseits aufweist. Hierbei kann der Sensor insbesondere als lichtempfindlicher Balken ausgebildet sein, wobei das jeweils beleuchtete Element ein elektrisches Signal abgibt, das als Maß für die aktuelle Position des betreffenden Waggons interpretiert werden kann und eine Korrektur möglich macht.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß der Regelkreis einen vorzugsweise elektrischen Stellmotor aufweist. Wie oben bereits ausgeführt, hat ein Elektromotor besonders gute Langsamfahr- und Stillstandseigenschaften und kann daher bei entsprechendem Aufbau für eine besonders feinfühlige Regelung herangezogen werden.
Eine direkte Kopplung oder Koppelbarkeit des Elektromotors an eine oder mehrere Achsen des zu positionierenden Waggons erlaubt eine individuelle Positionierung jedes Waggons und ist somit weitaus genauer als dies durch ein noch so feinfühliges Rangieren mittels einer angekoppelten Lokomotive möglich wäre. Durch ein kräftemäßig übersetzendes Getriebe kann der zusätzliche Elektromotor leistungsmäßig klein gehalten werden, so daß er preiswert ist und kein allzugroßes Gewicht umfaßt, er kann in einem vollständig gekapselten Gehäuse untergebracht sein, damit ihm die Witterung nichts anhaben kann, und er kann bspw. über ein von dem Stromabnehmer der Lokomotive abgeleitetes und von Waggon zu Waggon durchgeschleiftes Stromkabel mit Strom versorgt werden, wobei die Ansteuerung durch einen ebenfalls an dem betreffenden Waggon angeordneten Steuersatz vorgenommen werden kann. Solchenfalls kann die gesamte Elektronik in einem einzigen Gehäuse untergebracht werden, wobei sich die weitere Möglichkeit bietet, auch die Lichtquelle und den optischen Sensor an dem Waggon anzubringen und statt dessen den Reflektor an der Rampe, so daß durch Installation eines einzigen Steuerkastens sämtliche Elemente an dem betreffenden Waggon verdrahtet sein können. Ein auf elektrischem Weg, insbesondere von dem Lokomotivführer gegebenes Signal über eine oder mehrere Steuerleitungen führt zu einer Abkopplung der Stellenmotoren aller angekoppelten Waggons, so daß dieselben nach Lösen der Bremsen von der Lokomotive in der gewohnten Weise mit hoher Geschwindigkeit gezogen werden können.
Zur Fixierung eines Waggons an der gefunden Position kann einerseits die vorzugsweise pneumatische Waggonbremse dienen, sofern deren Steuerung über elektromagnetische Ventile erfolgt, die wiederum von der Regelungselektronik beeinflußt werden können, um erst nach exakter Positionierung die Feststellbremse zu betätigen.
Andererseits ist es auch möglich, daß an der Rampe und/oder an dem Waggon Zentrierung- und/oder Fixierungselemente zum Arretieren des Waggons in justierter Position vorgesehen sind. Solchenfalls kann die Positionierung mittels Elektromotor und Regelkreis ersetzt werden durch ein bspw. von der Rampe ausgehendes mechanisches Element, welches den betreffenden Waggon an exakt vorgegebener Position stillsetzt. Dies kann bspw. ein ausschwenkbarer Anschlag sein, gegen den ein eigens dafür konstruiertes Element des Waggons fährt und den Waggon sodann in dieser Position stoppt. Oder es wird ein bspw. keilförmiges Element in Längsrichtung des Keils quer zu den Eisenbahngleisen gegen den Waggon vorgeschoben, wobei der Keil mit einer entsprechend geformten Ausnehmung des Waggonunterbaus zusammenwirkt, um bei voll ausgefahrenem Keil eine in beiden Fahrtrichtungen wirkende Arretierung des Waggons herbeiführt.
Schließlich entspricht es der Lehre der Erfindung, daß die Zentrierungs- und/oder Fixierungselemente bei ihrer Aktivierung einen mechanischen Form- und/oder Reibschluß zwischen dem betreffenden Waggon und der Rampe ausbilden. Dieses Merkmal dient im Gegensatz zu dem vorangehend erläuterten Merkmal nicht der Justierung der Waggonposition, sondern der Fixierung des Waggons in der einmal gefundenen Position, in dem derselbe unverrückbar festgehalten wird. Dies kann auf den unterschiedichsten Wegen erfolgen, u. a. auch nach dem Prinzip einer Feststellbremse.
Weitere Merkmale, Einzelheiten, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in:
Fig. 1
eine schematische Draufsicht auf eine Verladestation für Lastzüge;
Fig. 2
einen Ausschnitt aus Fig. 1, jedoch ohne Kraftfahrzeuge;
Fig. 3a
eine Draufsicht auf die Palette aus Fig. 2;
Fig. 3b
eine Seitenansicht der Fig. 3a in Richtung des Gleises;
Fig. 3c
einen Schnitt durch die Fig. 3a entlang der Linie III - III;
Fig. 4
eine Vorrichtung zum exakten Positionieren eines Güterwaggons in der Draufsicht;
Fig. 5
einen Schnitt durch die Fig. 2 entlang der Linie V - V;
Fig. 6
einen Schnitt durch die Fig. 5 entlang der Linie VI- VI;
Fig.7
eine Seitenansicht eines über eine Palette nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit einem Fahrzeug beladenen Waggons;
Fig. 8
eine perspektivische Ansicht auf den Waggon aus Fig. 1 an einer Rampe vor dem Beladen mit einem Fahrzeug;
Fig. 9
das Detail IX aus Fig. 8 in einer vergrößerten Darstellung;
Fig. 10
eine Draufsicht auf ein Führungselement der Fig. 7 in Richtung des Pfeils X;
Fig. 11
einen Schnitt durch die Fig. 10 in Richtung der Linie Xl - Xl;
Fig. 12
einen Schnitt durch die Fig. 8 entlang der Linie XII - XII; sowie
Fig. 13
einen Arretierungsmechanismus in einer Sprengdarstellung.
Fig. 1 zeigt in der Draufsicht eine erfindungsgemäße Verladestation 1 für Kraftfahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen 2 und Anhänger 3. Die Verladestation 1 hat die Form einer parallel zu einem Eisenbahngleis 4 verlaufenden Rampe 5 mit einer Breite, die größer ist als ein Lastkraftwagen 2, bspw. 3 m, und mit einer ebenen, befahrbaren Oberseite 6, deren Höhe ziemlich exakt mit der Höhe der Ladefläche 7 eines auf dem Gleis 4 stehenden Güterwaggons 8 übereinstimmt. Bei dem dargestellten Beispiel wird ein Güterwaggon 8 mit einer Länge von etwa 20 m verwendet, auf welchem ein vollständiger Lastzug 9 mit Lastkraftwagen 2 und Anhänger 3 Platz findet.
Sobald der Güterwaggon 8 in der dargestellten Form plaziert ist, muß der Lastzug 9 zum Beladen von der Rampe 6 quer zu seiner bevorzugten Fahrtrichtung 10 auf den Güterwaggon 8 verschoben werden. Dies wird mit einer Vorrichtung 11 bewerkstelligt, die in Fig. 2 deutlicher zu sehen ist. Man erkennt dort eine Palette 12 mit einer horizontalen Grundfläche, auf der ein Lastkraftwagen 2 oder ein Anhänger 3 Platz findet. Solche Paletten 12 können von dem Lastkraftwagen oder dem Anhänger 3 befahren werden und werden sodann mit einer Antriebseinrichtung 13 quer zu den Gleisen 4 von der Oberseite 6 der Verladerampe 5 auf die Ladefläche 7 des Güterwaggons 8 verschoben.
Eine derartige Palette 12, von denen zwei Stück hintereinander auf einem Güterwaggon 8 Platz finden, ist in Fig. 3a vergrößert dargestellt. Man erkennt die befahrbare, ebene Grundplatte 14, die zum Abstützen eines voll beladenen Lastkraftwagens aus einer massiven Stahlplatte mit einem Querschnitt von mehreren mm hergestellt ist. Wie man aus Fig. 3b erkennen kann, ist die Grundfläche der Palette 12 in mehrere Felder 15 eingeteilt, zwischen denen die Grundplatte 14 nach oben ragende Erhebungen 16 aufweist, die sich nach Art eines Profils über die gesamte, zu den Gleisen 4 parallele Länge der Palette 12 erstrecken und dieser dadurch eine hohe Steifigkeit verleihen. Eine zusätzliche Stabilisierung erfährt die Palette 12 durch im rechten Winkel zu den wulstartigen Erhebungen 16 verlaufende Querverstrebungen 17, die ein ähnliches Profil aufweisen können wie die längsvelaufenden Erhebungen 16. Die Querverstrebungen 17 verbinden die aufeinander zu weisenden Seiten 18, 19 benachbarter Längserhebungen 16 und sorgen dadurch für eine maximale Verbindungssteifigkeit eines somit allseits von Versteifungen 16, 17 umgebenen Feldes 15 und damit der Palette 12 insgesamt.
Während die Querverstrebungen 17 auf die Oberseite 20 der Grundplatte 14 aufgeschweißt sind, so daß sich in diesen Bereichen von den Profilen 17 und der Grundplatte 14 vollständig umschlossene Hohlräume 21 ergeben, sind die Längserhebungen 16 nicht auf die Grundplatte 14 aufgesetzt, sondern in dieselbe eingefügt, so daß die darunter befindlichen Räume 22 nach unten offen sind. Zur weiteren Versteifung der Palette 12 auch in diesem Bereich können in die unterseitigen Vertiefungen 22 vertikale und quer zu den Längserhebungen 16 verlaufende Metallplatten 23 eingeschweißt sein. Von diesen Metallplatten 23 sind vorzugsweise jeweils zwei in einem geringen Abstand voneinander angeordnet, und zwischen denselben ist je eine Verbindungsachse 24 eingefügt, die sich in Längsrichtung der Erhebungen 16 erstreckt und in dem Bereich zwischen den betreffenden Metallplatten 23 je eine Rolle 25 trägt. Die Rollen 25 können zur Verbesserung der Leichtgängigkeit mit Wälzlagern auf den Achsen 24 gelagert sein, wobei mindestens je ein Radiallager vorgesehen ist, bspw. in Form eines Kugel- oder Rollenlagers. Ferner können zur Verbesserung der Führungseigenschaften auch zusätzliche Axiallager vorgesehen sein. Wie Fig. 3b erkennen läßt, sind die an den Außenseiten 26, 27 der Palette 12 entlang laufenden Erhebungen 27 breiter und höher als die inneren Erhebungen 16, so daß hier größere und damit tragfähigere Rollen 25 angeordnet sein können. Jede der Rollen 25 hat eine Tragkraft von etwa 1 - 2 t, und indem eine Vielzahl von derartigen Rollen 15 in regelmäßigen Abständen unterhalb der Erhebungen 16, 27 angeordnet sind, erhält die Palette 12 eine Tragfähigkeit von vielen Tonnen, so daß auch ein voll beladener Lastkraftwagen zuverlässig abgestützt werden kann.
Vorzugsweise bewegen sich die Rollen 25 bei der Verschiebung der Palette 12 auf ebenen Führungsbahnen auf der Oberseite 6 der Rampe 5 bzw. auf der Ladefläche 7 des Güterwaggons 8. Diese Führungsbahnen können randseitige Erhebungen aufweisen oder in die Oberfläche 6 bzw. Ladefläche 7 vertieft sein, so daß die Rollen 25 eine seitliche Führung erfahren, die ggf. über Axiallager auf die Palette 12 übertragen werden können, so daß dieselbe während der Verschiebebewegung eine exakt vorgegebene Bahn befährt. Ferner können die Führungsbahnen auf der Ladefläche 7 des Güterwaggons 8 dazu verwendet werden, um während des Transportes des Lastzugs 9 auf den Gleisen 4 sämtliche in Fahrtrichtung wirkenden Kräfte wie Beschleunigungs- oder Bremskräfte oder Hangabtriebskräfte zuverlässig auf die Palette 12 und die darauf lastenden Fahrzeuge zu übertragen, so daß auch ohne zusätzliche Maßnahmen eine Verschiebung der Paletten 12 auf dem Güterwaggon 8 unmöglich ist. Um ein seitliches Verschieben der Palette 12 bspw. unter dem Einfluß von Fliehkräften in Kurven oder auf seitlich geneigten Streckenabschnitten auszuschließen, können die Paletten 12, nachdem sie vollständig auf dem Güterwaggon 8 aufgeladen sind, mittels vertikaler Durchsteckbolzen oder sonstiger Verschraubungen an der Ladefläche 7 des Güterwaggons 8 festgelegt werden.
In dem Fall, daß sich die Rollen 25 auf Führungsbahnen bewegen, muß durch eine exakte Positionierung des Güterwaggons 8 vor jedem Be- oder Entladevorgang sichergestellt sein, daß die Führungsbahnen auf der Ladefläche 7 exakt mit denjenigen auf der Rampe 5 fluchten, da ansonsten die Rollen 25 nicht auf den ebenen Mittelbereich einer Führungsbahn, sondern auf deren randseitige Führungselemente auftreffen würden, so daß möglicherweise das Lager der betreffenden Rolle 25 oder die Rolle 25 selbst brechen könnten. Dies kann entweder durch eine exakte Positionierung des Güterwaggons 8, bspw. mittels einer elektronischen Regelung und eines angebauten und/oder ankoppelbaren Elektromotors erfolgen, der auf einen Positionssensor an dem Waggon 8 und/oder an der Rampe 5 reagiert.
Darüber hinaus ist es auch möglich, mechanische Zentrierungsmittel vorzusehen, welche den grob positionierten Güterwaggon 8 derart ausrichten, daß dessen Führungsbahnen mit denjenigen der Rampe 5 fluchten. Hierbei können um vertikale Achsen rotierbare Rollen von der Rampe 5 oder von dem Waggon 8 ausfahrbar angeordnet sein, die zwischen zueinander konvergierenden, vertikalen Führungsflächen eine Positionierung erfahren und diese dem Güterwaggon 8 mitteilen. In einer besonderen Ausführungsform können diese um vertikale Achsen rotierbaren Zentrierungsrollen sogar an den Paletten 12 selbst angeordnet sein, vorzugsweise unterhalb der äußeren, randseitigen Erhebungen 27, und die damit zusammenwirkenden, vertikalen und zueinander konvergierenden Führungsflächen können sich an der dem Gleis 4 zugewandten Kante 28 der Rampe 5 befinden.
Eine andere Justierungsvorrichtung ist in Fig. 4 zu sehen. Man erkennt einen Keil 49, der bei einem näherungsweise positionierten Güterwaggon 8 von der Rampe 5 gegen eine derselben zugewandte Längsseite des Waggons 8 vorgeschoben wird, beispielsweise mittels eines Hydraulikzylinders 50, und dort in eine komplementäre, V-förmige Vertiefung 51 eingreift und dabei den Güterwaggon 8 derart verfährt, dass die Mittelachsen der V-förmigen Vertiefung 51 und des Keils 49 miteinander fluchten. Damit ist jeder Güterwaggon 8 reproduzierbar positionierbar.
Die Antriebseinrichtung 13 zum Verschieben der Paletten 12 ist in den Fig. 5 und 6 wiedergegeben. Es handelt sich hierbei um zwei zueinander parallele und miteinander synchronisierte Vorrichtungen 29 im Bereich je einer Stirnseite 30 der betreffenden Palette 12. Zur Ankopplung der beiden, identischen Zug-/Schubvorrichtungen 29 ist an der betreffenden Außenseite 31 der randseitigen Erhebung 27 je eine Metallfahne 32 angeschweißt, die einen oberseitigen Schlitz 33 aufweist, in den ein kettengliedförmiges Kopplungselement 34 eingelegt werden kann. Sofern an beiden Längsseiten 26 der Palette 12 jeweils zwei oder mehrere Metallfahnen 32 vorgesehen sind, so kann die Rampe 5 an unterschiedlichen Bahnhöfen auch an verschiedenen Seiten des Verladegleises 4 angeordnet sein, d. h., ein Waggon 8 kann bspw. von der rechten Seite beladen und zur linken Seite hin entladen werden.
Das Kopplungselement 34 hat eine ringförmige, jedoch ovale Struktur und ist mit einer seiner beiden Schmalseiten in einer Ausnehmung 35 einer Zug-/Schubplatte 36 gelagert. Die Platte 36 fluchtet bei richtiger Positionierung des Waggons 8 mit der betreffenden Metallfahne 32, so daß es möglich ist, den Metallbügel 34 von einer etwa rückwärtigen Bereitschaftsposition in die vordere Eingriffsposition nach Fig. 5 zu verschwenken 37, wobei der vordere Bügelbereich 52 in den Schlitz 33 der Metallfahne 32 eingreift und somit eine in horizontaler Richtung formschlüssige Verbindung zwischen der Palette 12 und der Zug-/Schubplatte 36 herstellt. Die Zug/Schubplatte 36 greift durch einen quer zu der Rampe 5 verlaufenden Schlitz 38 in deren Oberseite 6 und erstreckt sich in einen darunter befindlichen Hohlraum 39.
Dort befindet sich in unmittelbarer Nachbarschaft der Zug-/Schubplatte 36 eine parallel zu dem Schlitz 38 verlaufende Gewindespindel 40, die an beiden Seiten 41, 42 der Rampe 5 verdrehbar, ansonsten jedoch unverrückbar gelagert 43 ist. Mittels eines an der dem Gleis 4 abgewandten Seite 42 angebauten Antriebs 44 kann die Gewindespindel 40 in Drehbewegung versetzt werden. Hierbei wird über einen darauf geschraubten Reiter 45 mit Innengewinde-Bohrung 46 zwecks Eingriff mit der Gewindespindel 40 die mittels Schrauben 47 daran festgelegte Zug-/Schubplatte 36 und damit über das Koppelelement 34 die Palette 12 in Richtung der Gewindespindel 40 verschoben. Zum Schutz der Gewindespindel 40 vor Witterungseinflüssen kann an dem Reiter 45 eine Abdeckung angeordnet sein, welche die Gewindespindel überdeckt. Eine ähnliche Wirkung haben auch den Schlitz 38 abdeckende Gummilaschen.
Damit die Bewegung der Palette 12 an beiden Stirnseiten 30 gleichmäßig erfolgt, muß die Drehbewegung der beiden Gewindespindeln 40 vollständig synchronisiert sein. Dies wird durch eine rückwärtige 42 Kopplung 48 erreicht, die bspw. durch eine Kette realisiert werden kann, welche je ein Zahnrad der beiden Gewindespindeln 40 vorzugsweise unter Spannung umschließt, so daß die beiden Spindeln 40 drehbeweglich miteinander gekoppelt sind. Infolge dieser Kopplung ist es möglich, auch mehr als zwei Schubvorrichtungen 29 für eine Palette 12 vorzusehen, sofern besonders große Massen, bspw. ein gesamter Lastzug 9 oder ein Sattelzug mit Zugmaschine und Aufleger und aufgeladenen Containern, auf nur einer Palette 12 verladen werden sollen.
Aus logistischen Gründen kann eine Palette 12 nach dem Entladen des betreffenden Waggons 8 wieder auf den Waggon geschoben werden. Damit dies in einem möglichst kurzen Zeitraum erfolgen kann, läßt sich im Bereich des Antriebs 44 für die Gewindespindeln 40 ein umschaltbares Getriebe vorsehen, so dass die Paletten 12 in unbeladenem Zustand in einem Schnellgang verfahren werden können.
Die in den Fig. 7 bis 13 wiedergegebene Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verladesystems 100 unterscheidet sich von dem vorangehenden vor allem durch die Realisierung der Palette 101 mit unterseitigen 102 Kufen 103 anstelle von Rollen. Eine Kufe 103 ist in Fig. 12 im Querschnitt wiedergegeben, sie ist aus rostfreiem Edelstahl und hat eine Breite von bspw. 10 cm, eine Stärke von etwa 2 cm und erstreckt sich über die gesamte Breite der Palette 101. Sie gleitet auf einer ebenen Edelstahlbahn 104, welche auf der Oberseite 105 des Waggons 106 festgelegt ist. Die Edelstahlbahn 104 hat eine Breite von etwa 15 cm, eine Stärke von ebenfalls etwa 2 cm und erstreckt sich über die gesamte Breite des Waggons 106. Die Stirnseiten der beiden Edelstahlbahnen 103, 104 konvergieren von ihrer rückwärtigen Befestigungsfläche zu ihrer Gleitfläche, so dass sich eine rampenartige Anlauffläche ergibt und beim Verschieben der Palette 101 über den Spalt zwischen dem Waggon 106 und der Rampe 107 hinweg kein Verhaken zu befürchten ist.
Die in Fig. 8 wiedergegebene Schiebevorrichtung 13 entspricht der bei der vorangehenden Ausführungsform beschriebenen. In der Zeichnung ist durch ein in Sprengmanier dargestelltes Detail zu erkennen, dass ein bügelförmiges Koppelelement 34 mit der Zug-/Schubplatte 36 derart formschlüssig verbunden werden kann, dass die Zug-/Schubplatte 36 einen oberseitigen Schlitz aufweist, in den das Koppelelement 34 zunächst eingelegt wird. Sodann wird eine weitere Metallplatte 108 mit einem entsprechenden Schlitz in gestürzter Position seitlich an die Zug-Schubplatte 36 angeschraubt, derart, dass die einander überlappenden Schlitze eine nur etwa dem Querschnitt des Bügels 34 entsprechende Kreisöffnung freilassen, so dass diesem neben einer Verschwenkbewegung kaum ein weiterer Bewegungsfreiheitsgrad erlaubt ist.
Das bügelförmige Koppelelement 34 wirkt zusammen mit einem palettenseitigen Metallfahne 109, wie sie in Fig. 9 vergrößert wiedergegeben ist. Man erkennt, dass die Metallfahne 109 eine etwa U-förmige Gestalt aufweist, wobei die nach oben weisenden, freien Enden 110, 111 nach innen aufeinander zu weisende Vorsprünge aufweisen, welche das bügelförmige Koppelelement 34 sowohl im Zug- wie auch im Schubzustand übergreifen und daher ein Ausweichen desselben nach oben unterbinden. Aufgrund der hohen, über die Metallfahnen 109 in die Palette 101 einzuleitenden Kräfte sind die Metallfahnen 109 an Verstärkungen 112 festgeschweißt, welche wiederum in die seitlichen Längsträger 27 der Palette 101 eingeschweißt sind. Die Verstärkungen 112 haben eine längliche Gestalt und einen etwa trapezförmigen Längsschnitt, so dass die Krafteinleitung in das Palettenchassis 27 auf einen mögleichst großen Bereich verteilt wird.
Die den Waggon 106 justierende Vorrichtung 113 unterscheidet sich von der Justiervorrichtung 49 - 51 aus Fig. 4 vor allem dadurch, dass anstelle des dortigen Keils 49 hier ein kegelförmiges Element 114 verwendet wird, das in eine dazu komplementäre, konische Vertiefung 115 in der Seite 116 des Waggons 106 hineingeschoben werden kann. Dadurch kann einerseits gegenüber der Keil-Ausführungsform auch eine Justierung des Waggons 106 in vertikaler Richtung erfolgen, um diesen dadurch während des Entladevorgangs wie in einem Schraubstock in allen drei Raumrichtungen unbeweglich einzuspannen und somit einem Nachgeben der Waggonfederung unter dem aufgeladenen Gewicht vorzubeugen. Andererseits ist es infolge der Kegelform möglich, das Justierelement 114 an dem vorderen Ende einer Gewindespindel 117 anzuordnen und durch Relatiwerdrehung gegenüber einem Innengewinde in seiner Längsrichtung gegenüber dem Waggon 106 auszufahren, bis es formschlüssig in der dortigen Ausnehmung 115 festsitzt. Das Anstellen mittels Gewindespindel 117 bringt einerseits eine Umsetzung der Linearbewegung in eine für den Antrieb mit einem Elektromotor optimal geeignete Drehbewegung und andererseits eine starke Untersetzung mit sich. Eine weitere Untersetzung läßt sich einfach dadurch bewirken, dass die Drehbewegung der Gewindespindel 117 oder eines diese umschließenden Innengewindeelements über einen Schneckentrieb erfolgt. Schließlich kann durch eine spitzkegelige Anordnung des kegelförmigen Elements 114 eine weitere Reduzierung der erforderlichen Betätigungskraft erreicht werden, so dass der Waggon 106 mit Elektromotoren vergleichsweise niedriger Leistung auch in vertikaler Richtung fixiert werden kann und daher beim Aufladen viele Tonnen schwerer Gegenstände keinen Millimeter nachgibt.
Während des Beladevorgangs wird die ein Fahrzeug 118 tragende Palette101 von zwei Schubvorrichtungen 13 von der Laderampe 107 auf den festgespannten 113 Waggon 106 geschoben. Da ferner auch bei dieser Ausführungsform 100 die beiden Schubvorrichtungen 13 miteinander gekoppelt sind, kann die Palette 101 kaum in eine Schieflage geraten. Ein übriges tun hierzu auf dem Waggon 106 angeordnete Zentrierungseinrichtungen 119, die zu beiden Stirnseiten 120 der Palette 101 angeordnet sind. Wie Fig. 11 zeigt, weist jede Zentrierungseinrichtung 119 eine bspw. als Spiralfeder ausgebildete Druckfeder 121 auf, die in einem rückwärtigen Zylinder 122 aufgenommen ist und sich über diesen auf der Oberseite 105 des Waggons 106 abstützt. Der Zylinder 122 ist an seiner der Palette 101 zugewandten Stirnseite offen und bietet dadurch einem innerhalb des Zylinders längsverschiebbar geführten, vor der Druckfeder 121 angeordneten Kolben 123 Gelgenheit, durch diese Stirnseite nach außen zu treten. Der Kolben 123 ist an seinem freien Ende 124 mit einer aus zwei übereinander liegenden Armen 125 gebildeten Gabel 126 verbunden, die eine vertikale Achse 127 verdrehbar, ansonsten jedoch weitgehend unverrückbar abstützt. Die Vertikale Achse 127 trägt eine Rolle 128 aus einem festen Werkstoff wie bspw. Stahl, welche einerseits an der Stirnseite 120 der Palette 101 bei deren Verschiebebewegung abrollt, andererseits die dabei empfangene Längsverschiebung im Falle eines Versatzes der Palette 101 als Auslenkung auf die Feder 121 überträgt. Sofern bei einem erhöhten Versatz die Rückstellkraft der Feder 121 größer wird als die Reibungskraft zwischen den Gleitbahnen 103, 104, so gibt die Palette 101 nach und kehrt in die für sie vorgesehene Mittelposition zurück. Wie Fig. 8 zeigt, sind an jeder Stirnseite 120 der Palette 101 mehrere, bspw. fünf Zentrierungseinrichtungen 119 angeordnet, so dass die Rückstellkraft entsprechend vervielfältigt ist.
Aufgrund der hochgenauen Justierung des Waggons 106 und der präzisen Führung der Palette 101 bei deren Verschiebebewegung nimmt diese im Anschluß an die Verschiebung millimetergenau die vorgersehene Position ein und muß dort nur noch arretiert werden. Dies bewirkt der Arretierungsmechanismus 129 nach Fig. 13.
Man erkennt aus Fig. 13, dass in dem Kreuzungspunkt der Versteifung dienender Erhebungen, nämlich einer Längserhebung 16 und einer Querverstrebung 17, an der Unterseite 102 der Palette 101 ein massiver Metallblock 130 eingeschweißt ist, der eine einzige, unterseitige Ausnehmung 131 aufweist. Die Ausnehmung 131 hat einen sich nach oben verjüngenden Mantel, im dargestellten Ausführungsbeispiel im unteren Bereich pyramidenförmig, der nach oben in eine Kegelform übergeht.
Mit dieser Form der Ausnehmung 131 korrespondiert das obere Ende 132 eines massiven Metallstifts 133, derin der Oberseite 105 des Waggons 106 versenkt angeordnet ist, durch motorischen Antrieb 134 dagegen nach oben ausgefahren werden kann. Vorzugsweise sind vier derartige Metallstifte 133 vorgesehen, die bei ideal plazierter Palette 101 mit je einer Ausnehmung 131 im Bereich der vier Ecken der Palette 101 fluchten. Werden solchenfalls die Metallstifte 133 nach oben gefahren, greifen sie in die Ausnehmungen 131 der Palette 101 ein und legen diese dadurch in horizontaler Richtung formschlüssig fest. Sollte die Palette 101 nach dem Verschiebevorgang noch einen geringen Versatz im Millimeterbereich aufweisen, so sind die Metallstifte 133 aufgrund ihrer sich verjüngenden oberen Enden 132 in der Lage, die Palette 101 vollends auszurichten, die hierbei mit dem sich entsprechend nach oben verjüngenden Bereich der Ausnehmungen 131 zusammenwirken.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Verladen von Fahrzeugen (2, 3) auf und von Eisenbahnwaggons (8), wobei die Fahrzeuge (2, 3) quer zu den Eisenbahngleisen (4) zum Beladen von einer Rampe (5) auf den/die Waggons (8) und zum Entladen in umgekehrter Richtung geschoben werden, indem die Fahrzeuge (2, 3) auf Paletten (12) fahren, die sodann zum Beladen auf den/die Waggons (8) verschoben werden und zusammen mit den Fahrzeugen (2, 3) während des Schienentransports dort verbleiben, dadurch gekennzeichnet, dass die Paletten während der Verschiebephase zwischen im Bereich ihrer beiden Stirnseiten angeordneten Zentrierungsmitteln geführt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Paletten während der Verschiebephase auf Kufen oder sonstigen, vorzugsweise ebenen Flächen gleiten.
  3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, umfassend eine Palette (12) von der Grundfläche wenigstens eines Fahrzeugs (2, 3) mit unterseitigen Gleit- oder Rollmitteln zum Verschieben von einer Rampe (3) auf einen Eisenbahnwaggon (8), dadurch gekennzeichnet, dass auf der Ladefläche des Waggons in Fahrtrichtung vor und hinter dem für eine Palette reservierten Ort Zentrierungsmittel angeordnet sind, um die Palette während deren Verschiebung exakt zu dem hierfür reservierten Ort zu führen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem für die Palette reservierten Ort auf der Ladefläche des Güterwaggons Mittel zur Verankerung der Palette während des Schienentransports angeordnet sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite der Palette Roll- und/oder Geleitmittel zum leichtgängigen Verschieben der Palette angeordnet sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Ladefläche des Güterwaggons und/oder der Rampe ebene Flächen zum Abstützen der Palette während deren Verschiebebewegung angeordnet sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (29) an der Rampe (5) zum ziehenden und/oder schiebenden Versetzen einer Palette (12).
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Versetzungseinrichtung (29) eine parallel zur Versetzungsrichtung verlaufende Gewindespindel (40) aufweist, auf der ein mit einer Palette (12) koppelbarer Bock (45) aufgeschraubt (46) und durch Drehen der Spindel (40) verschiebbar ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Bock (45) über ein Schub-/Zugglied (34) mit der Palette (12) koppelbar ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anfahren einer vorgegebenen Waggonposition, insbesondere zur Regelung der Position eines Waggons (8) vor dem Be- und/oder Entladen in Bezug auf die betreffende Rampe (5), dergestalt, dass die Führungseinrichtungen oder -bahnen des Waggons (8) und der Rampe (5) miteinander fluchten.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rampe (5) und/oder an dem Waggon (8) Zentrierungs- und/oder Fixierungselemente zum Arretieren des Waggons (8) in justierter Position vorgesehen sind.
EP99125010A 1998-12-15 1999-12-15 Verladesystem für Fahrzeuge auf und von Eisenbahnwaggons Expired - Lifetime EP1010600B1 (de)

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DE19857885 1998-12-15
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DE19917135 1999-04-15

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