EP2527534A1

EP2527534A1 - Schubeinrichtung

Info

Publication number: EP2527534A1
Application number: EP11004264A
Authority: EP
Inventors: Martin Dipl.-Ing. Buschmann; Thomas Schmidt; Ralf Weiser
Original assignee: Joseph Voegele AG
Current assignee: Joseph Voegele AG
Priority date: 2011-05-24
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2031-05-24
Also published as: PL2527534T3; JP5997502B2; JP2012241517A; US20120299270A1; US9145649B2; CN102797213A; CN102797213B; EP2527534B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schubeinrichtung (1), die an einem Straßenfertiger- oder Beschickerfahrzeug (50) anbringbar ist. Die Schubeinrichtung (1) umfasst eine Traverse (2) und eine Schubeinheit (3), die durch mindestens eine Feder-Dämpfer-Einheit (7) beweglich an der Traverse (2) befestigt ist. Die Schubeinheit (3) ist relativ zur Traverse (2) in einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung verstellbar, wobei die Feder-Dämpfer-Einheit (7) bei einer Bewegung der Schubeinheit (3) in der ersten Richtung eine größere Federrate aufweist als in der zweiten Richtung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schubeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beziehungsweise ein Fahrzeug zur Aufnahme von Einbaumaterial, insbesondere ein Straßenfertiger- oder Beschickerfahrzeug, gemäß dem nebengeordneten Patentanspruch 15.
Beim Einbau von Straßenbelägen werden Straßenfertiger beziehungsweise Beschicker von einem LKW mit einzubauendem Material beladen. Dabei wird das Material vom LKW direkt in den Bunker des Straßenfertigers beziehungsweise des Beschickers gekippt.
Zur Materialübergabe fährt ein beladener LKW rückwärts langsam an das zu beladende Fahrzeug ran, stoppt in kurzem Abstand vor dem Fahrzeug und wartet, bis der heranfahrende Fertiger oder Beschicker durch eine Schubeinrichtung am Fahrgestell des LKWs andockt. Meistens ist es der Fall, dass die Schubeinrichtung an den Hinterreifen des LKWs andockt. Nach dem Andocken beschleunigt der Straßenfertiger oder Beschicker den LKW aus dem Stand heraus auf die Einbaugeschwindigkeit und schiebt diesen so lange vor sich her, bis der LKW vollständig entladen ist.
Das Andocken am Straßenfertiger oder Beschicker, wie auch die gemeinsame Fahrt entlang der Einbaustrecke, während das Material in den Bunker gekippt wird, hängen stark von der Routine des LKW-Fahrers ab. Allerdings kommt es in dieser Situation immer wieder zu schwereren Einbaufehlern, weil der LKW-Fahrer zu lange und/oder zu fest die Bremse des LKWs betätigt. Dies kann zu einer verzögerten Fahrt des schiebenden Fahrzeugs führen, wodurch Einbaufehler im Straßenbelag passieren. Außerdem wird zum Schieben des LKWs verschwenderisch Energie verbraucht, um die Einbaugeschwindigkeit zu halten.
Andererseits darf der LKW-Fahrer die Bremse des LKWs nicht vollständig lösen, weil sonst durch eine Impulswirkung des herausrutschenden Materials der LKW nach vorne weg geschoben werden würde. Folglich würde das herausrutschende Material nicht mehr im Bunker des Straßenfertigers oder Beschickers landen, sondern vor das Fahrzeug fallen.
Deshalb sollte ein LKW-Fahrer in der Lage sein, die Bremskraft auf den LKW gegen den Schub des Straßenfertigers oder Beschickers feinfühlig auszutarieren, sodass keine Beschädigungen im Straßenbelag entstehen und das Straßenbaumaterial zielgerichtet im Bunker landet.
In einer weiteren Situation der Materialübergabe bleibt der LKW nicht vor dem Straßenfertiger oder Beschicker stehen, sondern fährt rückwärts langsam gegen eine Schubeinrichtung des jeweiligen Fahrzeugs an. Dabei ist es wichtig, dass der LKW nicht in abrupter Weise gegen den Straßenfertiger oder Beschicker stößt. Dies hätte nämlich zur Folge, dass das zu beliefernde Fahrzeug entgegengesetzt zur Einbaurichtung ruckartig versetzt werden würde, was zu Beschädigungen im neuen Fahrbahnbelag führt. Deshalb muss der rückwärts heranfahrende LKW über eine Schubeinrichtung bis zum Stillstand verzögert werden. Auch dabei kommt es darauf an, dass der LKW mit viel Routine gegen die Schubeinrichtung des Straßenfertigers oder Beschickers gefahren wird. Allerdings besteht das Risiko, dass der LKW zu schnell gegen die Schubeinrichtung stößt, beziehungsweise der LKW-Fahrer zu lange gegen die Schubeinrichtung anfährt, was zum Versetzen des Fertigers und dadurch zu unerwünschten linienförmigen Abdrücken im Fahrbahnbelag führen kann.
Die bekannten Schubeinrichtungen sind meist pendelnd gelagerte Balken mit Schubrollen an den Enden, wobei die Schubeinrichtungen starr mit dem Fertigerrahmen verbunden sind. Teilweise sind die Balken noch in Fahrtrichtung manuell oder automatisiert verstellbar. Beim Andocken der Schubrollen gegen die LKW-Reifen werden sich die LKW-Reifen elastisch verformen und dabei Verformungsenergie speichern. Selbst bei kleinen Beschleunigungs- beziehungsweise Bremswegen steigen die Beschleunigungswerte und damit die dynamischen Kräfte zwischen dem LKW und dem Fertiger oder Beschicker stark an. Auch dabei ist das Gelingen des Anschieb- beziehungsweise Abbremsvorgangs sehr stark vom Geschick des LKW-Fahrers abhängig. Häufig findet man daher einen Einweiser vor dem Straßenfertiger, der den LKW-Fahrer beim Andocken unterstützen soll.
Bekannt sind auch Schubeinrichtungen, welche die Schubrollen einzeln oder in Gruppen über Spiralfedern oder Hydraulikzylinder abstützen. Solche Varianten besitzen speziell beim Andocken größere Bewegungsmöglichkeiten für die Schubeinrichtung. Schubeinrichtungen mit Spiralfedern haben allerdings den Nachteil, dass sie durch Verformung Energie speichern, die den LKW nach dem Andocken wieder vom Fertiger weg beschleunigen möchte. Dies kann ruckartig geschehen, wodurch der entleerte, leichtere LKW erneut den Kontakt zum Straßenfertiger oder Beschicker verliert. Dabei kann es beim erneuten Andocken zu Beschädigungen im Straßenbelag kommen.
Demgegenüber besitzen hydraulische Systeme eine größere Flexibilität hinsichtlich Dämpfungs- und Federeigenschaften. Nachteilig daran ist jedoch deren hohe Komplexität, wobei es bei aktiv angesteuerten Hydrauliksystemen auch zu zusätzlichem Energieverbrauch kommt.
Die US 5,100,277 A beschreibt ein Materialzuliefersystem für einen Straßenfertiger. Für das Materialzuliefersystem sind ein Straßenfertiger, ein materialbringender LKW sowie ein zwischen dem Straßenfertiger und dem LKW angeordneter Beschicker vorgesehen. Dabei wird der materialbringende LKW gegen eine hydraulische Schubeinrichtung des Beschickerfahrzeugs angedockt, um anschließend Material abzuladen. Die hydraulische Schubeinrichtung kann durch eine Hydraulikpumpe angesteuert werden.
Die DE 920 39 02 U1 bezieht sich auf ein Straßenbaufahrzeug mit einer ausfahrbaren Abstützeinheit. Vom Führerstand aus kann mit der ausfahrbaren Abstützeinheit der Abstand zwischen dem Straßenbaufahrzeug und einem vorne hergeschobenen Transportfahrzeug reguliert werden.
Die DE 94 08 192 U1 beschreibt einen Straßenfertiger mit einem Vorratsbehälter und Schubrollen, die mit Lagern an einer Traverse befestigt und vor dem Vorratsbehälter angeordnet sind.
Die US 5,004,394 A beschreibt eine Schubvorrichtung, die an einem Straßenfertigerfahrzeug oder an einem Beschicker angeordnet ist, wobei die Schubvorrichtung mittels Federn oder Hydraulikzylindern dämpfend an einer Traverse gelagert ist.
Die DE 92 038 67 U1 bezieht sich auf eine Schubeinrichtung für ein Straßenbaufahrzeug, wobei die Schubeinrichtung verstellbare Abdrückrollen umfasst, die quer zur Fahrrichtung ausfahrbar sind, um eine Breite der Schubeinrichtung zu ändern.
Die DE 195 13 323 A1 beschreibt einen Straßenfertiger mit einer oder mehreren gleichachsigen Schubrollen, die mittels einer Pendeltraverse drehbar gelagert sind.
Die EP 2 295 641 A2 beschreibt eine Baumaschine mit am Fahrwerk gelagerten Schubrollen, die durch Hydraulikzylinder getragen werden. Um die Schubrollen zu dämpfen, wenn ein LKW dagegen anstößt, ist ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen. Dies hat jedoch den technischen Nachteil, dass das Druckbegrenzungsventil bis zu einem bestimmten Druckanstieg geschlossen bleibt und dadurch Energie abspeichert, was zu einem unruhigen Schieben des LKWs führen kann. Außerdem läßt sich im Moment des Öffnens des Druckbegrenzungsventils die Geschwindigkeit des Fertigers schwierig regeln.
Die US 4,955,754 A beschreibt eine Schubeinrichtung für einen Straßenfertiger, die eine pendelnd gelagerte, hydraulisch ansteuerbare Dämpfereinrichtung umfasst. Mit der hydraulisch ansteuerbaren Dämpfereinrichtung kann ein rückwärts heranfahrender LKW abgedämpft werden.
Die DE 198 21 090 A1 betrifft ein Straßenfertigerfahrzeug mit einer Pendeltraverse, wobei ein rückwärts auf eine Kübelhälfte des Straßenfertigerfahrzeugs zufahrendes Beschickungsfahrzeug in Kontakt mit der jeweiligen Pendeltraverse kommt, woraufhin die Beschickung beginnen kann.
Die DE 35 24 463 A1 beschreibt ein Fahrzeug zum kontinuierlichen Beschicken eines Straßenfertigers, wobei das Fahrzeug Abstützrollen umfasst, gegen die ein abladendes Zulieferfahrzeug mit seinen Hinterrädern andocken kann.
Die DE 36 12 131 A1 beschreibt einen Straßenbelagfertiger mit Schubrollen, die gegen hintere Fahrzeugräder eines Lastwagens drücken, wenn dieser den Straßenbelagfertiger mit Mischgut belädt.
Die CN 200520051281 . X betrifft eine Schubeinrichtung, die an einem Straßenbaufahrzeug montiert ist, wobei die Schubeinrichtung einen Dämpfermechanismus mit Spiralfedern umfasst.
Angesichts der voranstehenden Probleme in der Praxis und des bekannten Stands der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, mittels einfacher, konstruktiver technischer Merkmale eine verbesserte Schubeinrichtung zu schaffen, die an einem Straßenfertiger oder Beschicker einfach montierbar ist und ein dämpfendes Andocken beziehungsweise Abdocken an einem Materialzulieferfahrzeug ermöglicht, sodass keine Einbaufehler im Straßenbelag resultieren.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die technischen Merkmale des Anspruchs 1 beziehungsweise durch die technischen Merkmale des nebengeordneten Anspruchs 15.
Verbesserte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Ansprüche gegeben.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schubeinrichtung, die insbesondere an einem Straßenfertiger oder Beschicker montierbar oder vorsehbar ist. Die Schubeinrichtung ist dazu ausgebildet, an einen LKW dämpfend anzudocken, und diesen in konstantem Abstand vor sich her zu schieben. Das Andocken des LKWs an der Schubeinrichtung ist sowohl aus dem Stand, als auch aus der Bewegung möglich.
Die erfindungsgemäße Schubeinrichtung umfasst mindestens eine Schubeinheit, wobei die Schubeinheit relativ zu einer Chassiskomponente wie z.B. einer Traverse, die an dem Straßenfertiger oder Beschicker angeordnet ist, durch mindestens eine federnde Feder-Dämpfer-Einheit beweglich gelagert ist. Die federnde Feder-Dämpfer-Einheit ist dazu in der Lage, eine Kraft durch die daran gelagerte Schubeinheit aufzunehmen, wenn an der Schubeinheit ein LKW andockt und die Schubeinheit in einer ersten Richtung auf die Traverse zuschiebt. Dabei ist die Feder-Dämpfer-Einheit aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung verschiebbar, wodurch es in der Feder-Dämpfer-Einheit zu einer Energieaufnahme kommt. Die Feder-Dämpfer-Einheit kann dann solange in der zweiten Stellung bleiben, bis der angedockte LKW wegfährt. Bei der Einbaufahrt, wenn der LKW vor der Schubeinrichtung vorangeschoben wird, kann die zweite Stellung der Feder-Dämpfer-Einheit aber auch leicht variieren. Mittels der gespeicherten Energie, also anhand der Federwirkung, ist die Schubeinheit beim Wegfahren des LKWs in einer entgegengesetzten zweiten Richtung verstellbar, was zur Folge hat, dass sich die Feder-Dämpfer-Einheit aus der zweiten Stellung zurück in die erste Stellung versetzt. Dadurch wird die Schubeinheit mittels der Feder-Dämpfer-Einheit von der Traverse wieder weggedrückt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Feder-Dämpfer-Einheit bei einer Bewegung der Schubeinheit in der ersten Richtung eine größere Federrate aufweist als in der zweiten Richtung. Mit der Federrate ist die Federkonstante beziehungsweise die Federsteifigkeit gemeint.
Vorteilhaft ist, dass durch die weichere Federrate beim Ausfedern der Feder-Dämpfer-Einheit in der zweiten Richtung eine geringere Kraft wirkt als beim Einfedern in der ersten Richtung. Dadurch wird die in der Feder-Dämpfer-Einheit gespeicherte Energie nicht vollständig an den zu schiebenden LKW abgegeben, sondern nur ein Teil davon. Folglich wirkt auf den LKW lediglich eine erforderliche Schubkraft, welche genügt, um zwischen dem LKW und dem Straßenfertiger oder Beschicker einen im Wesentlichen gleichbleibenden Abstand zu halten.
Zusätzlich kann bei angedockter Fahrt durch die auf den LKW wirkende reduzierte Kraft, also die reduzierte Federrate, vermieden werden, dass durch eine ungleichmäßige Betätigung der LKW-Bremse der LKW wegbeschleunigt wird.
Die erfindungsgemäße Feder-Dämpfer-Einheit ermöglicht es auch, dass ein abladender, vorangeschobener LKW ruhig vor der Dämpfereinrichtung voranschiebbar ist. Dies ist möglich, weil die Feder-Dämpfer-Einheit durch die größere, härtere Federrate beim Einfedern wenn überhaupt nur geringe Änderungen bezüglich ihrer Stellung vornimmt und nicht sensibel auf das Bremsverhalten beziehungsweise die Geschwindigkeit des LKWs reagiert.
Außerdem ist es durch die harte Einfederung nicht möglich, dass der voranzuschiebende LKW die Feder-Dämpfer-Einheit überlastet, womit eine Überdehnung der Feder-Dämpfer-Einheit gemeint ist. Dies könnte nämlich zu einem abrupten Stoß auf den Straßenfertiger oder Beschicker führen, wodurch eine Beschädigung des Straßenbelags wahrscheinlich wäre.
Vorzugsweise umfasst die Feder-Dämpfer-Einheit mindestens eine Reibungsfeder. Durch die Reibungsfeder lässt sich besonders gut erreichen, dass beim Einfedern der Feder-Dämpfer-Einheit eine höhere Federrate vorliegt als beim Ausfedern. Dabei kann beim Einfedern sowie beim Ausfedern die entgegenwirkende Reibungskraft vorteilhaft ausgenutzt werden. Während auf die Feder-Dämpfer-Einheit beim Einfedern zur Überwindung der entgegengesetzten Reibungskraft eine große Kraft nötig ist, um die Feder-Dämpfer-Einheit in die zweite Stellung zu bringen, resultiert in entgegengesetzter Richtung eine geringere Kraft, um die Feder-Dämpfer-Einheit aus der zweiten Stellung zurück in die erste Stellung zu versetzten, weil zur Überwindung der anliegenden Reibung ein Teil der gespeicherten Kraft absorbiert wird.
Vorzugsweise ist die Traverse am Chassis des Straßenfertiger- oder Beschickerfahrzeugs angeschweißt. Dies ermöglicht eine besonders robuste Art, die Traverse zu befestigen, sodass auch nach mehrmaligem Andocken eines LKWs die Traverse fest gelagert bleibt. Außerdem bietet die angeschweißte Traverse eine stabile Basis, woran die Schubeinheit befestigbar ist. Vorstellbar wäre es jedoch auch, dass die Traverse lösbar am Chassis befestigbar ist. Dadurch wäre es möglich, diese problemlos auszutauschen, wenn Abnutzungserscheinungen auftreten würden. Ebenfalls könnte die Traverse dann je nach Anwendungsfall, beispielsweise durch eine leichtere oder schwerere Traverse, ersetzt werden.
Möglich wäre es auch, dass die Feder-Dämpfer-Einheit lösbar oder unlösbar an der Traverse und/oder am Chassis des Straßenfertiger- oder Beschickerfahrzeugs befestigt ist. Bei der lösbaren Variante könnte die Feder-Dämpfer-Einheit für Wartungszwecke schnell und einfach vom Straßenfertiger oder Beschicker entfernt werden. Ebenfalls bietet eine lösbare Feder-Dämpfer-Einheit den Vorteil, dass sie bei anderen Fahrzeugen zum Einsatz kommen könnte. Durch eine unlösbare Befestigung der Feder-Dämpfer-Einheit an der Traverse würden sich vor allem Vorteile hinsichtlich der Stabilität und Robustheit ergeben. Bei der unlösbaren Verbindung der Feder-Dämpfer-Einheit an der Traverse gilt die Traverse selbst als Teil der Schubeinrichtung, was vorzugsweise zur Folge hätte, dass die Traverse lösbar am Chassis befestigbar ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Härte der Federrate der Feder-Dämpfer-Einheit variabel einstellbar. Je nach zu erwartendem Gewicht des zu schiebenden LKWs ist es somit möglich, die Federrate entsprechend anzugleichen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Feder-Dämpfer-Einheit mittels eines beweglichen Gelenks mit der Schubeinheit verbunden. Vorteilhaft ist auch, wenn das Gelenk eine Schrägstellung der Schubeinheit relativ zu der Traverse ermöglicht, sodass die Schubeinheit zur Einbaufläche im Wesentlichen horizontal verstellbar ist. Somit kann ein schräges Anfahren eines Materialzulieferfahrzeugs ebenso gelingen wie ein gerades Anfahren. Außerdem kann die schrägverstellbare Schubeinheit eine Fahrtrichtung des vorangeschobenen LKWs ausgleichen, sodass geringe Änderungen der LKW-Fahrtrichtung nicht zu einer ungleichmäßigen Beanspruchung der Schubeinrichtung führen.
Vorzugsweise umfasst die Schubeinheit einen ersten Abschnitt, der durch mindestens eine Feder-Dämpfer-Einheit an einem äußeren ersten Abschnitt der Traverse befestigt ist, wobei die Schubeinheit einen zweiten Abschnitt umfasst, der durch mindestens eine Feder-Dämpfer-Einheit an einem äußeren gegenüberliegenden Abschnitt der Traverse befestigt ist. Dabei sind die beiden Feder-Dämpfer-Einheiten getrennt voneinander gelagert und können vorzugsweise unabhängig voneinander bewegt werden, wobei ebenfalls eine unabhängige Schrägstellung möglich ist. Die beiden Abschnitte der Schubeinheit sorgen für ein gezieltes Abdämpfen und Voranschieben eines andockenden Materialzulieferfahrzeugs und können das angedockte Materialzulieferfahrzeug ruhig vor sich herschieben.
Besonders stabil ausgeführt ist die Schubeinheit, wenn der erste und der zweite Abschnitt starr durch einen mittleren Abschnitt verbunden sind. Dadurch entsteht ein robuster Schubbalken, der besonders gut dazu geeignet ist, gegen schwere Materialzulieferfahrzeuge anzuschieben.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Schubbalken lediglich mittig durch die Feder-Dämpfer-Einheit an der Traverse gelagert, wobei die Feder-Dämpfer-Einheit sowohl eine geradlinige Bewegung des Schubbalkens auf die Traverse hin zuläßt, als auch eine Schrägstellung des Schubbalkens ermöglicht. Wenn der Schubbalken lediglich mittig durch die Feder-Dämpfer-Einheit gelagert ist, dann sind vorzugsweise an den äußeren Abschnitten des Schubbalkens und/oder an den äußeren Abschnitten der Traverse zusätzliche Dämpferelemente vorhanden, die bei einer Schrägstellung des Schubbalkens diesen nicht gegen die Traverse stoßen lassen. Beispielsweise sind die Dämpferelemente aus Kunststoff oder Gummi ausgebildet.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schubbalken mittig einen Führungsabschnitt, der so ausgebildet ist, dass er dazwischen einen Ausrichtungsvorsprung der Traverse beweglich aufnimmt. Der meist schwere Schubbalken kann damit stabil gelagert und geführt werden, wobei er in vertikaler Richtung fixiert ist.
Vorzugsweise ist an der Schubeinheit mindestens ein Andockelement gelagert, welches beim Andocken an das heranfahrende Zulieferfahrzeug mit diesem in Kontakt kommt und ein ruckloses Voranschieben des Zulieferfahrzeugs ermöglicht. Vorteilhafterweise ist das Andockelement eine drehbar gelagerte Schubrolle, mit der ein besonders ruckloses Voranschieben des angedockten Materialzulieferfahrzeugs möglich ist.
Für eine sichere Kranverladung könnten an der Traverse Befestigungselemente vorgesehen sein, die als Aufhängösen ausgebildet sind. Ebenfalls ist es vorstellbar, dass die Traverse durch die Befestigungselemente problemlos an einem Straßenfertigerfahrzeug oder an einem Beschicker montierbar ist. Die Befestigungselemente können beispielsweise auch als Befestigungslaschen ausgebildet sein, die mittels einer Schraubverbindung am Fahrgestell befestigbar sind. Vorstellbar ist auch, dass die Befestigungselemente dazu ausgebildet sind, die Schubeinrichtung höhenverstellbar zu lagern. Eine Höhenverstellung der Schubeinrichtung wäre manuell oder automatisiert realisierbar, beispielsweise durch Hydraulikzylinder, die als Befestigungsmittel wirken.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Schubeinrichtung mindestens einen Sensor, der in mindestens einer für die Schubeinheit vorgesehenen Feder-Dämpfer-Einheit integriert ist. Der Sensor kann als kapazitiver, induktiver, resistiver oder Infrarotsensor ausgebildet sein, der dazu in der Lage ist, eine Bewegung oder eine Stellung genau zu erfassen. Vorzugsweise ist der Sensor zur Erfassung der Stellung der Feder-Dämpfer-Einheit und/oder zur Erfassung eines Abstands zwischen der Traverse und der Schubeinheit ausgebildet. Der Sensor kann auch zur Echtzeiterfassung ausgebildet sein.
Schließlich ist der Sensor vorzugsweise mit einer Steuervorrichtung gekoppelt, wobei der Sensor dazu ausgebildet ist, bei der Feder-Dämpfer-Einheit den gesamten Federweg oder einzelne Federpositionen zu erfassen und anhand der erfaßten Werte Signale der Steuervorrichtung zur Verfügung zu stellen. Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, die Signale reaktionsschnell auszuwerten und je nach Ausführungsform akustische oder visuelle Warnsignale anhand dafür vorgesehener Mittel auszugeben, um über die Andocksituation zwischen dem Straßenfertiger und dem andockenden LKW zu informieren. Dies kann beispielsweise durch eine Hupe und/oder durch eine Ampelanzeige geschehen, die mit der Steuervorrichtung verbunden sind. Dank dieser zur Warnung vorgesehenen Mittel kann auf einen Einweiser verzichtet werden. Dabei hängt es von der Ausführungsform ab, ob die zur Warnung vorgesehenen Mittel direkt an der Schubeinrichtung oder im Führerstand des Straßenfertigers vorgesehen sind.
Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

Figur 1: eine Darstellung der erfindungsgemäßen Schubeinrichtung,
Figur 2: eine Darstellung der erfindungsgemäßen Schubeinrichtung relativ zu einem Materialbunkerende eines Straßenfertigers oder Beschickers,
Figur 3: ein Kraft-Weg-Diagramm der Feder-Dämpfer-Einheit,
Figur 4: einen Kraftverlauf während und nach dem Andockvorgang, und
Figur 5: eine Schnittdarstellung einer Reibungsfeder.

Die Figur 1 zeigt eine Schubeinrichtung 1, die an einem Straßenfertiger- oder Beschickerfahrzeugzeug 50 (siehe Figur 2) anbringbar ist. Die Schubeinrichtung 1 umfasst eine Schubeinheit 3, die gemäß der Figur 1 an einer Traverse 2 angeordnet ist und als Schubbalken 4 ausgebildet ist. Der Schubbalken 4 ist an einem ersten äußeren Abschnitt 5 und an einem zweiten äußeren Abschnitt 6 an einer Feder-Dämpfer-Einheit 7 gelagert. Die Feder-Dämpfer-Einheit 7 verbindet den Schubbalken beweglich mit der Traverse 2, wobei die Schubeinheit 3 in einer ersten Richtung A gegen die Federrate der Feder-Dämpfer-Einheit 7 auf die Traverse 2 hin verstellbar ist, aber auch durch die Feder-Dämpfer-Einheit 7 von der Traverse 2 in einer zweiten Richtung B wegschiebbar ist. Selbst wenn es durch die Figur 1 nicht gezeigt ist, können auch mehrere Feder-Dämpfer-Einheiten 7 nebeneinander in gleichem Abstand oder satzweise entlang des Schubbalkens 4 angeordnet sein, um die Schubeinheit 3 beweglich an der Traverse 2 zu befestigen.
Der Schubbalken 4 umfasst die äußeren Abschnitte 5, 6 und einen mittleren Abschnitt 8, der die beiden äußeren Abschnitte 5, 6 starr verbindet. Am mittleren Abschnitt 8 ist ein Anhängmaul 9 vorgesehen, welches direkt mit einem nicht gezeigten Materialzulieferfahrzeug (LKW) beziehungsweise über eine Abstandsstange mit dem Materialzulieferfahrzeug verbindbar ist.
Am Schubbalken 4 ist außerdem mittig ein Führungsabschnitt 10 ausgebildet, der einen Ausrichtungsvorsprung 11 der Traverse 2 beweglich aufnimmt. Der Ausrichtungsvorsprung 11 ist in einer Ausnehmung des Führungsabschnitts 10 vertikal fixiert. Selbstverständlich können entlang des Schubbalkens 4 relativ zur Traverse 2 mehrere Führungsabschnitte 10 mit darin beweglich aufgenommenen Ausrichtungsvorsprüngen 11 vorgesehen sein.
Außerdem sind an der Schubeinheit 3 Andockelemente 12 angeordnet. Die Andockelemente 12 sind als drehbar gelagerte Schubrollen vorgesehen und sind entlang des ersten Abschnitts 5 und entlang des zweiten Abschnitts 6 der Schubeinheit 3 im Wesentlichen parallel zu den Abschnitten 5, 6 drehbar gelagert.
Des Weiteren zeigt die Figur 1 Gelenke 13, die den Schubbalken 4 beweglich an den Feder-Dämpfer-Einheiten 7 lagern. Die Gelenke 13 erlauben es dem Schubbalken 4, sich relativ zur Traverse 2 schrägzustellen, wenn der Schubbalken 4, insbesondere die Andockelemente 12, nicht gleichmäßig belastet wird.
Außerdem sind an der Traverse 2 Befestigungselemente 14 vorgesehen, mit denen die Schubeinrichtung 1 am Straßenfertiger- oder Beschickerfahrzeug 50 befestigbar ist. Beispielsweise sind die Befestigungselemente mittels einer nicht gezeigten Schraubenverbindung am tragenden Fahrzeug 50 befestigt. Die Befestigungselemente 14 sind insbesondere als Aufhängösen ausgebildet, in die bei einer Kranverladung hakenartige Elemente eingreifen können.
Die Figur 2 zeigt die Schubeinrichtung 1 relativ zu einem Bunkerende 15 eines Straßenfertiger- oder Beschickerfahrzeugs 50. Die Schubeinrichtung 1 ist relativ zur Breite eines Kratzbandtunnels 60 des Bunkerendes 15 gezeigt.
Außerdem zeigt die Figur 2 zwei auseinanderliegende Ausrichtungslaschen 16, die nach vorn ragend an einem ersten äußeren Ende und an einem zweiten äußeren gegenüberliegenden Ende der Traverse 2 angeordnet sind und die sich über eine obere Kante des ersten Abschnitts 5 und des zweiten Abschnitts 6 des Schubbalkens 4 erstrecken, sodass der Schubbalken 4 zusätzlich vertikal fixiert ist. Außerdem wird eine exakte Führung des Schubbalkens 4 entlang der Ausrichtungslaschen 16 erreicht, sodass eine auf den Schubbalken 4 gerichtete Kraft geradlinig auf die Feder-Dämpfer-Einheit 7 übertragbar ist.
Des Weiteren zeigt die Figur 2 einen in der Feder-Dämpfer-Einheit 7 integrierten Sensor 18, der mit einer Steuervorrichtung 17 verbunden ist. Die Steuervorrichtung 17 ist dazu ausgebildet, Signale des Sensors 18 zu empfangen und auszuwerten. Der in der Feder-Dämpfer-Einheit 7 integrierte Sensor 18 ist fähig, den gesamten Federweg oder einzelne Federpositionen der Feder-Dämpfer-Einheit 7 zu erfassen und daraus resultierende Werte der Steuervorrichtung 17 mitzuteilen. Die Steuervorrichtung 17 ist direkt an der Feder-Dämpfer-Einheit 7 angeordnet, kann aber auch im Straßenfertiger- oder Beschickerfahrzeug 50 eingebaut sein. Über eine nicht gezeigte Warnvorrichtung, die mit der Steuervorrichtung 17 verbunden ist, kann einem Fahrer ein Warnsignal vermittelt werden, was entweder auf visuelle oder akustische Art und Weise geschieht. Während für eine visuelle Warnung eine Ampelwarnung vorgesehen ist, ist für eine akustische Warnung eine Hupe vorhanden.
Die Figur 3 zeigt ein Kraft-Weg-Diagramm, welches eine Beanspruchung der erfindungsgemäßen Feder-Dämpfer-Einheit 7 zwischen einer ersten Stellung P1 und einer zweiten Stellung P2 darstellt. Im Kraft-Weg-Diagramm ist die Beanspruchung der erfindungsgemäßen Feder-Dämpfer-Einheit 7 entlang des in Pfeilrichtung markierten Weges X gezeigt.
Im Diagramm ist eine erste Kennlinie 100 zu sehen, während die Feder-Dämpfer-Einheit 7 in einer ersten Richtung aus der ersten Stellung P1 heraus in die zweite Stellung P2 verstellt wurde. Während einer weiteren Verstellung der Feder-Dämpfer-Einheit 7 in der ersten Richtung erstreckt sich die Kennlinie 100, über die zweite Stellung P2 hinaus, weiter bis zu einer dritten Stellung P3, die einem maximalen Federweg der Feder-Dämpfer-Einheit 7 entspricht.
Gemäß der Figur 3 wirkt in der zweiten Stellung P2 eine maximale Kontaktkraft Fmax auf die Feder-Dämpfer-Einheit 7. Die maximale Kontaktkraft Fmax tritt bei der Beschleunigung des LKWs auf, wenn dieser aus dem Stand gegen die Feder-Dämpfer-Einheit 7 andockt, beziehungsweise bei der Verzögerung des LKWs, wenn dieser gegen die Feder-Dämpfer-Einheit 7 fährt. Die Größe der Kontaktkraft Fmax wird neben der LKW-Masse und der Anfangsgeschwindigkeit maßgeblich vom Verzögerungs- oder Beschleunigungsweg des LKWs bestimmt. Dabei gilt, je kleiner der Verzögerungs- oder der Beschleunigungsweg ist, desto größer ist die maximale Kontaktkraft Fmax.
Des Weiteren zeigt die Figur 3 in der zweiten Stellung P2 eine Schubkraft Fs, die zum Schieben des LKWs bei im Wesentlichen konstanter Einbaugeschwindigkeit auf die Feder-Dämpfer-Einheit 7 wirkt. Die maximale Kontaktkraft Fmax beträgt ein Vielfaches der Schubkraft Fs.
Unterhalb der ersten Kennlinie 100 ist eine zweite Kennlinie 110 eingezeichnet, die eine Rückkehr der Feder-Dämpfer-Einheit 7 entlang einer zweiten Richtung aus der zweiten Stellung P2 in die erste Stellung P1 markiert. Zwischen der ersten Kennlinie 100 und der Abszisse des Diagramms ist die verrichtete Arbeit W säulenartig schraffiert. Zwischen der ersten Kennlinie 100 und der zweiten Kennlinie 110 ist karoförmig eine Dämpfungsfläche D schraffiert.
Damit zeigt das Diagramm, dass auf die Feder-Dämpfer-Einheit 7 erfindungsgemäß eine größere Kraft wirkt, wenn die Schubeinheit 3 auf die Traverse 2 zubewegt wird, also in der ersten Richtung entlang der ersten Kennlinie 100, als wenn die Schubeinheit 3 in der zweiten Richtung entlang der zweiten Kennlinie 110 von der Traverse 2 wegbewegt wird. Dies bedeutet, dass die Feder-Dämpfer-Einheit 7 entlang der ersten Kennlinie 100 eine größere Federrate aufweist, als entlang der zweiten Kennlinie 110.
Die Figur 4 verdeutlicht einen idealisierten Kraftverlauf an der Kontaktstelle zwischen dem LKW und dem Fertiger oder dem Beschickerfahrzeug, während des Andockvorgangs beziehungsweise nach diesem. Darin wird zunächst der sprungartige Anstieg der Kraft bis zur maximalen Kontaktkraft Fmax, die bereits in Figur 3 beschrieben wurde, während des Andockens gezeigt. Die maximale Kontaktkraft Fmax fällt in einem Zeitpunkt t1 auf die Schubkraft Fs ab, sobald der LKW in Einbaurichtung die Einbaugeschwindigkeit des Fertigers oder des Beschickerfahrzeugs annimmt.
Die Figur 5 zeigt eine Reibungsfeder 19 im Querschnitt. Die Reibungsfeder 19 umfasst Innen- und Außenringe 20, 21, welche konzentrisch zueinander angeordnet sind. Die Außenringe 21 umfassen einen größeren Durchmesser als die Innenringe 20. Außerdem umfassen die Innenringe 20 und die Außenringe 21 jeweils Kegelflächen 22. Die Kegelflächen 22 der Innenringe 20 kontaktieren die Kegelflächen 22 der Außenringe 21. Unter einer Kraft F auf die Reibungsfeder 19 dehnen sich die Außenringe 21, und die Innenringe 20 verkleinern ihren Durchmesser, indem sich die jeweiligen Kegelflächen 22 aufeinander abwälzen. Dabei bewirken die Kegelflächen 22 eine Kraft- und Wegübertragung.

Claims

Schubeinrichtung (1), die an einem Straßenfertiger- oder Beschickerfahrzeug (50) anbringbar oder vorsehbar ist, insbesondere an einer Traverse (2), mit mindestens einer Schubeinheit (3), die relativ zur Traverse (2) durch mindestens eine federnde Feder-Dämpfer-Einheit (7) beweglich gelagert ist, wobei die Feder-Dämpfer-Einheit (7) aus einer ersten Stellung P1 in eine zweite Stellung P2 bewegbar ist, wenn die Schubeinheit (3) in einer ersten Richtung auf die Traverse (2) zu gedrückt wird, und die Feder-Dämpfer-Einheit (3) aus der zweiten Stellung P2 zurück in die erste Stellung P1 bewegbar ist, um die Schubeinheit (3) in einer zweiten Richtung von der Traverse (2) weg zu drücken,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Feder-Dämpfer-Einheit (7) bei einer Bewegung der Schubeinheit (3) in der ersten Richtung eine größere Federrate aufweist als in der zweiten Richtung.
Schubeinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Feder-Dämpfer-Einheit (7) mindestens eine Reibungsfeder (19) umfasst.
Schubeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Feder-Dämpfer-Einheit (7) mittels eines Gelenks (13) mit der Schubeinheit (3) verbunden ist.
Schubeinrichtung nach Anspruch 3, wobei das Gelenk (13) eine Schrägstellung der Schubeinheit (3) relativ zu der Traverse (2) zulässt.
Schubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schubeinheit (3) einen ersten Abschnitt (5) umfasst, der durch mindestens eine Feder-Dämpfer-Einheit (7) an einem äußeren ersten Abschnitt der Traverse befestigt ist, und wobei die Schubeinheit (3) einen zweiten Abschnitt (6) umfasst, der durch mindestens eine Feder-Dämpfer-Einheit (7) an einem äußeren gegenüberliegenden Abschnitt der Traverse (2) befestigt ist.
Schubeinrichtung nach Anspruch 5, wobei der erste und zweite Abschnitt (5,6) der Schubeinheit (3) starr durch einen mittleren Abschnitt (8) verbunden sind, um einen Schubbalken (4) auszubilden.
Schubeinrichtung nach Anspruch 6, wobei der Schubbalken (4) durch mindestens eine Feder-Dämpfer-Einheit (3) an dem äußeren ersten Abschnitt der Traverse (2) und durch mindestens eine Feder-Dämpfer-Einheit (3) an dem äußeren gegenüberliegenden Abschnitt der Traverse (2) befestigt ist.
Schubeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Schubbalken (4) mittig einen Führungsabschnitt (10) umfasst, der einen Ausrichtungsvorsprung (11) der Traverse (2) beweglich aufnimmt.
Schubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei an der Schubeinheit (3) mindestens ein Andockelement (12) gelagert ist.
Schubeinrichtung nach Anspruch 9, wobei das Andockelement (12) eine drehbar gelagerte Schubrolle ist.
Schubeinrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 10, wobei die Traverse (2) mit der Feder-Dämpfer-Einheit (7) lösbar oder unlösbar am Chassis des Straßenfertiger- oder Beschickerfahrzeugs (50) befestigt ist.
Schubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Feder-Dämpfer-Einheit (3) mindestens einen Sensor (18) umfasst, der zur Erfassung der Stellung der Feder-Dämpfer-Einheit (3) und/oder zur Erfassung eines Abstands zwischen der Traverse (2) und der Schubeinheit (3) ausgebildet.
Schubeinrichtung nach Anspruch 12, wobei der Sensor (18) mit einer Steuervorrichtung (17) koppelbar ist.
Schubeinrichtung nach Anspruch 13, wobei die Steuervorrichtung (17) dazu ausgebildet ist, akustische oder visuelle Signale auszugeben.
Fahrzeug zur Aufnahme von Einbaumaterial, insbesondere Straßenfertiger oder Beschicker (50), mit einer Schubeinrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14.