DE4427901A1 - Vorrichtung zum Beladen von Containern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beladen von Containern mit einer in den Container einführbaren, mit einem Grundfahrzeug durch eine Kupplungseinrichtung verbundenen und mindestens in vertikaler Richtung beweglichen Lastaufnahmevorrichtung und mit Rädern für die Abstützung eines von der Lastaufnahmevorrichtung erzeugten Drehmoments.

Die Abmessungen von Containern werden aufgrund internationaler Normen in Fuß angegeben. Die Längen derartiger Container liegen zwischen 20 und 40 Fuß, das sind etwa 6 bis 12 Meter. Es handelt sich hierbei um sogenannte Fracht-Container für den Transport von Stückgütern. Es hat sich wegen der Länge dieser Container als schwierig erwiesen, den Beladevorgang durchzuführen, ohne den Containerboden durch den Raddruck von Transportfahrzeugen übermäßig zu belasten. Die Tendenz geht dabei in Richtung auf die Verwendung von Containern größtmöglicher Länge, da die Frachtraten hierfür deutlich günstiger sind als die Frachtraten für kürzere Container. Das Problem liegt hierbei in der Länge der zu den Beladefahrzeugen gehörenden Lastaufnahmevorrichtungen, die in beladenem Zustand ein Kippmoment auf das Beladefahrzeug ausüben, das beispielsweise ein Gabelstapler sein kann. Verwendet man hierbei einen Gabelstapler mit einem Leergewicht von 2,5 Tonnen, so ergibt sich bei einer hierfür zulässigen Nutzlast unter Berücksichtigung einer Standsicherheit mit einem Faktor von 1,3 eine vordere Achslast von 5 Tonnen. Für das Befahren mit Fahrzeugen mit einer derartigen Achslast sind die Containerböden nicht geeignet.

Es ist bereits bekannt, als Beladefahrzeug einen Gabelstapler mit entsprechend langen Gabelzinken einzusetzen, die an ihren vorderen Enden mit Stützrollen oder Stützrädern versehen sind, um das Kippmoment aufzufangen. Das Einfahren der Gabelzinken mit den Stützrädern ist jedoch deshalb schwierig, weil die Vorderkante des Containerbodens einen Abstand von 15 bis 20 cm von der Aufstellfläche des Containers aufweist, so daß vor der Containeröffnung Laderampen aufgestellt werden müssen, deren maximale Höhe dem Abstand der besagten Vorderkante von der Aufstellfläche entspricht. Dennoch wird auch hierbei der Containerboden großen Achslasten ausgesetzt, für die der Container in aller Regel nicht ausgelegt ist. Besonders schwierig wird das Beladen des Containers, wenn dieser nicht auf dem Erdboden, sondern auf der Ladefläche eines Lastkraftwagens steht. Ein derartiger Abstand vom Erdboden läßt sich durch Rampen zumindest nicht mehr ohne weiteres überbrücken.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, bei deren Einsatz das von der Lastaufnahmevorrichtung erzeugte Drehmoment nicht mehr vom Containerboden getragen werden muß, die ein Beladen von Containern ermöglicht, bei denen der Containerboden unterschiedliche Abstände vom Erdboden aufweist und mit der große Lasten zuverlässig in die gesamte Tiefe des Containers eingefahren werden können.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der eingangs angegebenen Beladevorrichtung erfindungsgemäß dadurch, daß die Räder an zwei Radarmen angeordnet sind, die beiderseits des Containers an den Außenseiten der längsten Containerwände am Container entlang verfahrbar und mit ihren den Rändern abgekehrten Enden mit dem Grundfahrzeug verbunden sind, und daß die Lastaufnahmevorrichtung über einen mindestens in senkrechter Richtung beweglichen Ausleger mit der Kupplungseinrichtung verbunden ist.

Durch die erfindungsgemäßen konstruktiven Maßnahmen ist es möglich, das von der Lastaufnahmevorrichtung mit dem zugehörigen Ausleger erzeugte Kipp- oder Drehmoment in größtmöglicher Nähe der Lastaufnahmevorrichtung außerhalb des Containers abzufangen, den betreffenden Container auch dann zu beladen, wenn sich dessen Bodenoberfläche in unterschiedlichen Abständen vom Erdboden befindet, und es ist insbesondere möglich, den Container auch auf seiner gesamten Länge zu beladen, ohne daß das Ladegut auf dem Containerboden verschoben werden müßte.

Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn die virtuelle gemeinsame Rotationsachse FA-FA der Räder zwischen der Lastaufnahmevorrichtung und der Kupplungseinrichtung liegt. Dabei ist es wiederum besonders vorteilhaft, wenn der waagerechte Abstand D1 der Rotationsachse FA-FA der Räder von der Lastaufnahmevorrichtung kleiner ist als der waagerechte Abstand D2 der gleichen Rotationsachse FA-FA von der Kupplungseinrichtung. Die Verhältnisse werden dabei um so günstiger, je kleiner der Abstand D1 ist.

Es ist dabei im Zuge einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wiederum besonders vorteilhaft, wenn der Ausleger durch eine Anordnung von Parallelogrammlenkern gebildet ist, insbesondere durch Parallelogrammlenker, deren Gelenkstellen sowohl eine vertikale als auch eine horizontale Bewegung der Lastaufnahmevorrichtung ermöglichen.

Es ist dabei im Zuge einer wiederum weiteren Ausgestaltung der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn zwei obere, auf Zug beanspruchte Parallelogrammlenker und ein mittig darunter angeordneter, auf Druck beanspruchter Parallelogrammlenker vorhanden sind, und wenn der untere Parallelogrammlenker mit mindestens einem Hubantrieb verbunden ist.

Durch diese konstruktive Maßnahme können die oberen Parallelogrammlenker sehr schlank und damit leicht ausgebildet werden, während der untere Parallelogrammlenker, der aufgrund seiner Druckbeanspruchung mit hoher Knicksteifigkeit ausgelegt werden muß, durch den Hubantrieb auch auf Biegung beansprucht werden kann.

Zur Herbeiführung der verschiedenen Freiheitsgrade des Auslegers ist es von besonderem Vorteil, wenn die Kupplungseinrichtung eine Drehsäule aufweist, an der der untere Parallelogrammlenker in vertikaler Richtung schwenkbar, aber in horizontaler Richtung verdrehfest angeordnet ist, und an der ein Schwenkantrieb angreift. Auch hier ist es wiederum der untere, mit hoher Knicksteifigkeit versehene Parallelogrammlenker, der zur Aufnahme der Querkräfte des Schwenkantriebs dient.

Die einzelnen Gelenkstellen der Parallelogrammlenker des Auslegers sind dabei gemäß den Merkmalen von Unteransprüchen so gestaltet, daß bei jeglicher Bewegung in vertikaler oder horizontaler Richtung sowie in Richtung überlagerter Bewegungen die Lastaufnahmevorrichtung stets parallel zu sich selbst bewegt wird.

Es ist dabei weiterhin von Vorteil, wenn der Abstand der gemeinsamen Rotationsachse FA-FA der Räder von der Kupplungseinrichtung veränderbar ist, insbesondere dann, wenn die Radarme zur Veränderung des Achsabstandes mit Teleskopführungen ausgestattet sind.

Durch diese Maßnahmen kann die Manövrierfähigkeit der Vorrichtung zumindest in unbelastetem Zustand erheblich verbessert werden, und durch das teleskopartige Ausfahren der Radarme in belastetem Zustand, können Kipp- bzw. Drehmomente aufgefangen werden, die durch einen extrem langen Ausleger erzeugt werden.

Um eine universelle Einsatzmöglichkeit der Vorrichtung zu gewährleisten, ist es wiederum besonders vorteilhaft, wenn die Radarme an ihren den Rädern abgekehrten Enden durch ein Joch zu einem U-förmigen Fahrgestell miteinander verbunden sind. Dieses Fahrgestell kann alsdann mit sehr unterschiedlich gestalteten Grundfahrzeugen verbunden werden:

So ist es beispielsweise möglich, als Grundfahrzeug einen Gabelstapler zu verwenden und die Radarme im Bereich der Kupplungseinrichtung mit dem Gabelstapler zu verbinden.

Diese Verbindung geschieht in besonders vorteilhafter und einfacher Weise dadurch, daß das Fahrgestell im Bereich des Jochs über Schwenklager mit waagerechten und über Drehlager mit senkrechten Achsen mit zwei Gabeltaschen verbunden ist, in die die Gabeln des Gabelstaplers bei auf dem Boden aufliegenden Gabeltaschen einschiebbar sind.

Es ist andererseits möglich, als Grundfahrzeug den Antriebsteil eines Schubmaststaplers zu verwenden und die Radarme und die Kupplungseinrichtung fest mit dem Antriebsteil des Schubmaststaplers zu verbinden.

Dieser Antriebsteil enthält die zum Antrieb eines Fahrmotors erforderlichen Akkumulatoren sowie ein um eine senkrechte Achse drehbares Antriebsrad oder ein paar von Antriebsrädern. Üblicherweise werden derartige Schubmaststapler mit relativ kurzen Radarmen versehen, um die Standfestigkeit und Kippsicherheit des Schubmaststaplers zu gewährleisten. An die Stelle dieser kurzen Radarme treten nunmehr erfindungsgemäß Radarme sehr viel größerer Länge, die auch untereinander einen sehr viel größeren Abstand aufweisen, und zwar derart, daß die an den Enden der Radarme angeordneten Räder beiderseits und außerhalb der längsten Seitenwände des Containers verfahrbar sind.

Es ist dabei einerseits möglich, ein Antriebsteil des Schubmaststaplers mit einem Führerstand zu verwenden; es ist aber mit besonderem Vorteil möglich, den Führerstand vom Antriebsteil zu trennen und in der Nähe der Lastaufnahmevorrichtung in die Parallelogrammlenkeranordnung zu integrieren.

Bei Verwendung des Antriebsteils eines Schubmaststaplers läßt sich eine besonders hohe Manövrierfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreichen. Durch die Anordnung des Führerstandes in unmittelbarer Nähe der Lastaufnahmevorrichtung hat die Bedienungsperson einen hervorragenden Überblick über alle Bewegungen und die Raumlage des Ladeguts in jeder Phase des Beladungs- und Entladungsvorganges. Die Arbeit der Bedienungsperson kann dadurch erleichtert werden, daß der Führerstand mit Beleuchtungseinrichtungen und/oder mit zusätzlichen Beobachtungseinrichtungen wie Spiegeln und/oder Videokameras ausgestattet wird.

Der Führerstand läßt sich in besonders einfacher Weise an dem besonders biegesteifen unteren Parallelogrammlenker befestigen.

Hierbei führt allerdings der Führerstand mit der Bedienungsperson die gleichen Neigebewegungen aus wie der untere Parallelogrammlenker selbst.

Für den Fall, daß der Führerstand stets die gleiche Raumlage gegenüber der Lastaufnahmevorrichtung einnehmen soll, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Lastaufnahmevorrichtung an der Vorderseite eines Tragrahmens befestigt ist, an dessen Rückseite eine Tragkonstruktion mit dem Führerstand starr befestigt ist, und wenn sich die vorderen Gelenkstellen der Parallelogrammlenker an der Rückseite des Führerstandes befinden.

Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn in der Parallelogrammlenkeranordnung eine Verstelleinrichtung zur Veränderung der Neigung der Lastaufnahmevorrichtung angeordnet ist. In diesem Falle läßt sich eine ähnliche Veränderung der Raumlage herbeiführen, wie dies durch Veränderung der Neigung des Hubmastes eines Gabelstaplers möglich ist.

Insbesondere bei langen Auslegern ist es zur Gewichtsersparnis besonders vorteilhaft, wenn der Ausleger einen einzigen Lenkarm aufweist, der an einen Hubantrieb und an einen Schwenkantrieb angeschlossen ist und an beiden Enden über je eine Gelenkstelle, die jeweils eine horizontale Achse und eine vertikale Achse aufweist, mit der Kupplungseinrichtung einerseits und mit der Lastaufnahmevorrichtung andererseits verbunden ist, und wenn die beiden Endabschnitte des Lenkarms über paarweise parallel zueinander angeordnete Weggeber mit der Kupplungseinrichtung einerseits und über paarweise parallel zueinander angeordnete Stellantriebe mit der Lastaufnahmevorrichtung andererseits verbunden sind, wobei die Stellantriebe nach Maßgabe der Weggeber die Raumlage der Lastaufnahmevorrichtung bestimmen.

Bei rein hydraulischen Antriebs- und Steuerelementen ist eine besonders einfache Lösung dadurch gekennzeichnet, daß die Weggeber und die Stellantriebe als Hydraulikzylinder mit Kolben und Kolbenstangen ausgebildet sind, und daß die Hydraulikzylinder auf jeweils einer Seite einer Mitten ebene auf der Seite des Kolbenbodens einerseits und auf der Seite der Kolbenstange andererseits durch Hydraulikleitungen miteinander verbunden sind.

Eine solche Vorrichtung läßt sich jedoch hinsichtlich des mechanischen Aufbaus und des Gewichts noch weiter ausgestalten, wenn elektrische Komponenten in die Steuerung integriert werden. Mit Vorteil können beispielsweise die Stellantriebe als Hydraulikantriebe und die Weggeber als elektrische Weggeber ausgeführt sein, deren Ausgänge über Meßverstärker Steuerventilen für die Ansteuerung der Stellantriebe durch ein Hydraulikaggregat aufgeschaltet sind.

Die elektrischen Weggeber können dabei analoge Weggeber (z. B. mit Schiebepotentiometern) oder digitale Weggeber (mit Impulsgeneratoren und Zählern) sein.

Als Lastaufnahmevorrichtungen können verschiedene Einrichtungen dienen, wie beispielsweise ein Dorn, der in einen Hohlraum einer Rolle oder Walze einführbar ist, eine Zange, mit der tonnenförmige Gegenstände umfaßt und sogar um im wesentlichen waagerechte Achsen gedreht werden können, weiterhin kann die Lastaufnahmevorrichtung aus zwei oder mehreren Gabelzinken bestehen, deren seitliche Abstände unabhängig voneinander verändert werden können, um beispielsweise auch mehrere Paletten gleichzeitig aufnehmen, transportieren und absetzen zu können. Der weiter oben beschriebene Abstand D1 bezieht sich in allen Fällen vorteilhaft in etwa auf den Massenschwerpunkt der Lastaufnahmevorrichtung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend anhand der Fig. 1 bis 9 näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht von oben auf die erfindungsgemäße Beladeeinrichtung mit zwei unterschiedlichen Stellungen von Ausleger und Lastaufnahmevorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Gegenstandes nach Fig. 1 mit drei unterschiedlichen Raumlagen von Lastaufnahmevorrichtung und Ausleger,

Fig. 3 die Verwendung einer Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 im Zusammenwirken mit einem Gabelstapler,

Fig. 4 die Verwendung einer gegenüber den Fig. 1 und 2 leicht modifizierten Vorrichtung im Zusammenwirken mit dem Antriebsteil eines Schubmaststaplers, welches Antriebsteil gleichzeitig einen Führerstand aufweist,

Fig. 5 die Verwendung einer gegenüber den Fig. 1 und 2 leicht modifizierten Vorrichtung in Verbindung mit einem anders gestalteten Antriebsteil eines Schubmaststaplers und mit Anordnung eines Führerstandes in der Nähe der Lastaufnahmevorrichtung,

Fig. 6 eine Variante des Gegenstandes nach Fig. 5, bei der die Parallelogrammlenker verkürzt ausgebildet sind und bei der sich zwischen den Parallelo­ grammlenkern und der Lastaufnahmevorrichtung ein Führerstand befindet, dessen Raumlage zur Lastaufnahmevorrichtung unverändert bleibt,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer weiteren Variante analog Fig. 3, jedoch mit einem Ausleger in Form eines einzigen Lenkarms, der mit zwei hydraulischen Weggebern und zwei hydraulischen Stellantrieben für die Lasthalteeinrichtung zusammenwirkt,

Fig. 8 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Teil des Gegenstandes nach Fig. 7 mit zusätzlichen Details hinsichtlich der hydraulischen Steuerkreise, und

Fig. 9 eine Anordnung analog Fig. 8, bei der jedoch die hydraulischen Weggeber durch elektronische Weggeber mit Meßverstärkern und Steuerventilen ersetzt worden sind.

In Fig. 1 ist gestrichelt ein Container 1 mit einem Containerboden 2 und zwei längsten Seitenwänden 3 und 4 dargestellt. Die Beladeöffnung 5 ist gleichfalls angedeutet.

Wesentlicher Teil der Beladevorrichtung sind zwei Radarme 6 und 7, an deren Enden zwei Räder 8 und 9 angeordnet sind und die die Schenkel eines U-förmigen Fahrgestells 10 bilden, dessen Joch 11 aus drei Profilteilen 11a, 11b und 11c zusammengesetzt ist, wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Die beiden Radarme 6 und 7 werden durch eine Traverse 12 in einem vorgegebenen Abstand zueinander gehalten.

Die den Rädern 8 und 9 abgekehrten Enden der Radarme 6 und 7 sind durch eine Kupplungseinrichtung 13 mit einem Grundfahrzeug 14 verbindbar oder verbunden, das in Fig. 3 als Gabelstapler dargestellt ist, auf dessen Einzelheiten nachstehend noch näher eingegangen wird.

An dem Fahrgestell 10 ist auf eine nachstehend noch näher beschriebene Weise ein Ausleger 15 in der Weise befestigt, daß er sowohl vertikale als auch horizontale als auch überlagerte Bewegungen ausführen kann. An dem der Kupplungseinrichtung 13 abgekehrten Ende besitzt der Ausleger 15 eine Lastaufnahmevorrichtung 16, die bei dem Beispiel nach den Fig. 1 und 2 als Dorn 17 für das Einschieben in den axialen Hohlraum einer Rolle oder Walze oder eines Wickels ausgebildet ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, liegt die virtuelle gemeinsame Rotationsachse FA-FA der Räder 8 und 9 zwischen der Lastaufnahmevorrichtung 16 und der Kupplungseinrichtung 13, wobei in diesem Fall der angenommene Massenschwerpunkt M betrachtet wird, der durch das hier nicht gezeigte Ladegut definiert wird, auf dessen Abmessungen naturgemäß die Abmessungen der Lastaufnahmevorrichtung 16 abgestimmt sind.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, ist der waagerechte Abstand D1 der Rotationsachse FA-FA der Räder 8 und 9 von der Lastaufnahmevorrichtung 16 erheblich kleiner als der waagerechte Abstand D2 der gleichen Rotationsachse FA-FA von der Kupplungseinrichtung 13.

Wie sich insbesondere aus einer Zusammenschau der Fig. 1 und 2 ergibt, besteht der Ausleger 15 aus insgesamt drei Parallelogrammlenkern 18, 19 und 20. Die beiden oberen Parallelogrammlenker 18 und 19 werden nur auf Zug beansprucht und sind infolgedessen sehr schlank ausgebildet. In der Mitte darunter befindet sich der auf Druck beanspruchte weitere Parallelogrammlenker 20, der aus einem Kastenprofil gebildet ist. Dieser mittlere Parallelogrammlenker 20 ist mit einem Hubantrieb 21 verbunden, der im vorliegenden Falle aus zwei Hydraulikzylindern 22 besteht, wie dies insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht.

Die Lastaufnahmevorrichtung 16 ist an der Vorderseite eines Tragrahmens 23 befestigt, auf dessen Rückseite Gelenkstellen 24, 25 und 26 für die äußersten Enden der Parallelogrammlenker 18,19 und 20 angeordnet sind. Die jeweils anderen Enden der Parallelogrammlenker 18, 19 und 20 sind über weitere Gelenkstellen 27, 28 und 29 an der Kupplungseinrichtung 13 angelenkt. Sämtliche Gelenkstellen sind so ausgebildet, daß die Parallelogrammlenker 18, 19 und 20 Schwenkbewegungen in horizontaler, vertikaler und zusammengesetzter Bewegung ausführen können, wobei der Tragrahmen 23 bei allen Bewegungen parallel zu sich selbst verschoben wird. In Fig. 1 sind zwei solcher Stellungen gezeigt; in Fig. 2 drei solcher Stellungen. Zur Parallelverschiebung in senkrechter Richtung dient hierbei der bereits beschriebene Hubantrieb 21. Zur Erzeugung einer waagerechten Bewegungskomponente dienen die nachstehenden konstruktiven Einrichtungen: Die Kupplungseinrichtung 13 besitzt eine Drehsäule 30, an der der untere Parallelogrammlenker 20 mittels der Gelenkstelle 29 in vertikaler Richtung schwenkbar, aber in horizontaler Richtung verdrehfest angeordnet ist. An der Drehsäule 30 greift ein Schwenkantrieb 31 an, zu dem ein waagerecht liegender Hydraulikzylinder 32 gehört. Daraus ist erkennbar, daß die dem Tragrahmen 23 zugeordneten Gelenkstellen 24, 25 und 26 und die beiden oberen, der Kupplungseinrichtung 13 zugeordneten weiteren Gelenkstellen 27 und 28 so ausgelegt sind, daß sie zusätzlich zur Hubbewegung in vertikaler Richtung eine Schwenkbewegung der zugehörigen Parallelogrammlenker 18, 19 und 20 in Querrichtung zur Hubbewegung zulassen. Bei der Schwenkbewegung des unteren Parallelogrammlenkers 20 in Querrichtung spielt die bereits beschriebene Drehsäule 30 die entscheidende Rolle.

Fig. 2 zeigt - in gestrichelten Linien angedeutet - auch die technischen Maßnahmen zur Veränderung des Abstandes der Rotationsachse FA-FA der Räder 8 und 9 von der Kupplungseinrichtung 13. Zu diesem Zweck sind die Radarme 6 und 7 mit Teleskopführungen 33 ausgestattet. Der zugehörige Hydraulikantrieb ist durch einen Doppelpfeil 34 angedeutet.

Wie aus Fig. 2, rechts, hervorgeht, ist das Fahrgestell 10 im Bereich des Jochs 11 über zwei Schwenklager 35 mit waagerechten Achsen und über ein Drehlager 36 mit einer senkrechten Drehachse mit zwei Gabeltaschen 37 verbunden, in die die Gabelzinken 38 eines Grundfahrzeugs 14 einschiebbar sind, das als Gabelstapler 39 ausgeführt ist. Die beiden waagerechten Schwenklager 35 sind über eine waagerechte Traverse 35a miteinander verbunden, in deren Mitte sich oben das Drehlager 36 mit seiner senkrechten Drehachse befindet. Ein Abgleiten der Gabeltaschen 37 wird durch Sicherungsbolzen 37a verhindert.

Die Verwendung eines herkömmlichen Gabelstaplers 39 mit einem Führerstand 40 ist in Fig. 3 dargestellt. In diesem Falle ist die Lastaufnahmevorrichtung 16 aus zwei Gabeln gebildet, von denen nur eine sichtbar ist. Diese Gabeln sind - mit veränderbarem Abstand zueinander - an dem bereits beschriebenen Tragrahmen 23 angeordnet. Die Kupplungseinrichtung 13 mit der Drehsäule 30 und allen Gelenkstellen sowie dem Hubantrieb 21 und dem Schwenkantrieb 31 sowie dem Ausleger 15 entspricht dabei in allen Details den Fig. 1 und 2, so daß auf Wiederholungen weitgehend verzichtet werden kann. Der Gabelstapler 39 besitzt einen Führerstand 40 und einen in der Neigung verstellbaren Hubmast 41, um die Gabelzinken 38 in der Höhe und in der Neigung verstellen zu können, wie dies von den üblichen Gabelstaplern her bekannt ist. Dadurch läßt sich das Einführen der Gabelzinken 38 in die Gabeltaschen 37 erheblich erleichtern.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 4 besteht das Grundfahrzeug 14 aus dem Antriebsteil 42 eines Schubmaststaplers, wobei die Radarme 6 und 7 und die Kupplungseinrichtung 13 mit dem besagten Antriebsteil 42 starr und fest verbunden sind. Das Antriebsteil 42 ist dabei mit einem Führerstand 43 ausgestattet und besitzt mindestens ein um eine senkrechte Achse schwenkbares Antriebsrad 44, wodurch die gesamte Vorrichtung außerordentlich manövrierfähig gestaltet wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 wird als Grundfahrzeug ein anders gestalteter Antriebsteil 45 verwendet, von dem ein besonderer Führerstand 46 getrennt und in der Nähe der Lastaufnahmevorrichtung 16 angeordnet ist. In diesem Fall ist der Führerstand 46 in die Parallelogrammlenkeranordnung integriert, und zwar ist er am unteren Parallelogrammlenker 20 befestigt. Dies führt - wie in Fig. 5 zeichnerisch dargestellt - dazu, daß der Führerstand 46 bei einer Änderung der Winkelstellung des unteren Parallelogrammlenkers 20 seine Raumlage entsprechend verändert.

Der Ausdruck "Führerstand" ist stellvertretend für jede Art von Betätigungs- und Steuereinrichtung. Es kann sich um eine ausgesprochene Fahrerkabine wie im Beispiel der Fig. 3 handeln, aber auch um offene Führerstände, wie dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4. Sofern die Bedienungsperson hierbei Gefahr laufen könnte, mit einer oberen Kante des Containers in Berührung zu kommen, ist der Führerstand selbstverständlich durch steife Schutzbügel 47 gesichert.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 wird der gleiche Antriebsteil 45 wie bei dem Gegenstand von Fig. 5 verwendet, und auch in diesem Fall besteht die Lastaufnahmevorrichtung 16 aus zwei Gabelzinken, die in waagerechter Richtung verstellbar an dem bereits beschriebenen Tragrahmen 23 angeordnet sind. An dessen Rückseite ist jedoch eine Tragkonstruktion 48 befestigt, auf der ein Führerstand 49 angeordnet ist, der gleichfalls mit Schutzbügeln 47 versehen ist. In diesem Fall endet der Ausleger 15 an der Rückseite des Führerstandes 49, und zwar befinden sich die vorderen Gelenkstellen 24, 25 und 26 der Parallelogrammlenker 18,19 und 20 auf der Rückseite des Führerstandes 49. Es versteht sich, daß in der Seitenansicht nach Fig. 6 nur jeweils die vorderen Parallelogrammlenker 19 und 20 sowie die vorderen Gelenkstellen 25 und 26 sichtbar sind.

Anhand der Fig. 6 wird noch die Möglichkeit erläutert, die Lastaufnahmevorrichtung 16 in der Neigung zu verstellen. Dies geschieht durch eine Verstelleinrichtung 50, die im vorliegenden Falle durch zwei Teleskopführungen in den beiden Parallelogrammlenkern 18 und 19 gebildet wird. Auch in diesem Falle ist nur die vordere Verstelleinrichtung sichtbar. Der Verstellantrieb ist durch den Doppelpfeil 51 angedeutet. Es ist alternativ natürlich auch möglich, die Verstelleinrichtung 50 im unteren Parallelogrammlenker 20 anzuordnen, so daß an dieser Stelle nur ein einziger Verstellantrieb benötigt wird.

Bei der Vorrichtung nach den Fig. 7 und 8 besitzt der Ausleger 52 einen einzigen Lenkarm 53, der an eine sonst weitgehend gleiche Kupplungseinheit 13 angelenkt und an einen Hubantrieb 21 und an einen Schwenkantrieb 31 angeschlossen ist. Die Verbindung mit dem Schwenkantrieb 31 erfolgt über die Drehsäule 30.

Der Lenkarm 53 ist an beiden Enden über je eine Gelenkstelle 54, 55, die jeweils eine horizontale Achse AH1-AH1 bzw. AH2-AH2 und eine vertikale Achse AV1-AV1 bzw., AV2-AV2 aufweist, mit der Kupplungseinrichtung 13 einerseits und mit der Lastaufnahmevorrichtung 16 andererseits verbunden. Die beiden Endabschnitte 56, 57 des Lenkarms 13 sind über paarweise parallel zueinander angeordnete Weggeber 58 und 59 mit der Kupplungseinrichtung 13 einerseits und über paarweise parallel zueinander angeordnete Stellantriebe 60, 61 mit der Lastaufnahmevorrichtung 16 andererseits verbunden.

Die Weggeber 58, 59 und die Stellantriebe 60, 61 sind als Hydraulikzylinder 64, 65 mit Kolben 66, 67 und Kolbenstangen 68, 69 ausgebildet, und die Hydraulikzylinder 64, 65 sind auf jeweils einer Seite einer Mittenebene ME-ME auf der Seite des Kolbenbodens einerseits und auf der Seite der Kolbenstange 68, 69 andererseits durch Hydraulikleitungen 70, 71 miteinander verbunden.

Für den Regelfall versteht es sich, daß die jeweils hydraulisch gekoppelten Kolben und Kolbenstangen gleiche Querschnitte aufweisen, so daß das von dem einen Kolben verdrängte Öl am anderen Kolben die gleiche Wegverschiebung auslöst. Unter der Voraussetzung, daß alle Gelenkstellen an beiden Enden des Lenkarms 53 gleiche horizontale und vertikale Abstände voneinander aufweisen, ergibt sich hierbei eine Verschiebung der Lastaufnahmevorrichtung 16 parallel zu sich selbst.

Um in diese Bewegungsabläufe gezielt, d. h. mit positivem oder negativem Vorzeichen eingreifen zu können, werden erforderlichenfalls die Hydraulikleitungen 70, 71 auf jeweils einer Seite der Mittenebene ME-ME durch je eine Steuereinheit 72, 73 verbunden, durch die das Wegeverhältnis zwischen den Weggebern 58, 59 und den Stellantrieben 60, 61 veränderbar ist. Es versteht sich, daß hierbei die beiderseitigen Steuereinheiten 72. 73 miteinander korreliert sind, und zwar in zweierlei Sinne: Zum einen muß sichergestellt sein, daß bei einer Vertikalbewegung des Lenkarms 53 und bei einer vertikalen Schwenkbewegung der Lastaufnahmevorrichtung 16 auf beiden Seiten der Mittenebene ME-ME gleiche Bewegungsabläufe erfolgen. Zum anderen muß bei einer horizontalen Schwenkbewegung des Lenkarms 53 gewährleistet sein, daß die Bewegungsabläufe beiderseits der Mittenebene ME-ME entgegengesetzt verlaufen. Ohne die Steuereinheiten 72 und 73 wäre dies bei dem in Fig. 8 gezeigten Schaltbild automatisch der Fall.

Der Gegenstand nach Fig. 9 stimmt mit den nachstehend noch näher beschriebenen Ausnahmen mit dem Gegenstand der Fig. 7 und 8 überein, so daß für gleiche Teile oder Teile mit gleicher Funktion die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Dies gilt beispielsweise auch für die Stellantriebe 60, 61, die als Hydraulikantriebe ausgeführt sind.

In Fig. 9 sind jedoch die Weggeber 58a, 59a als elektrische Weggeber ausgeführt, und deren Ausgänge 58b, 59b sind über Meßverstärker 74, 75, Steuerventilen 76, 77 für die Ansteuerung der Stellantriebe 60, 61 durch ein Hydraulikaggregat 78 über die Leitungen 70, 71 aufgeschaltet.

Als Weggeber kommen hierbei Meßsysteme in Frage, die auch unter der Bezeichnung "Wegaufnehmer" auf dem Markt sind und auf potentiometrischen, induktiven, inkrementalen, codierten oder absoluten Meßprinzipien beruhen und auch die Verschieberichtung angeben. Als Steuerventile kommen bevorzugt sogenannte Proportional-Wegeventile in Frage, wie sie von der Firma BOSCH zusammen mit Meßverstärkern und deren Schaltplänen angeboten werden.

Um auch hierbei gezielt, d. h. mit positivem oder negativem Vorzeichen, in den Bewegungsablauf der Lastaufnahmevorrichtung 16 eingreifen zu können, wird den Eingängen der Meßverstärker 74, 75 erforderlichenfalls zusätzlich zu den Ausgängen 58b, 59b der Weggeber 58a, 59a je eine Steuereinheit 79, 80 aufgeschaltet, durch die das Wegeverhältnis zwischen den Weggebern 58a, 59a und den Stellantrieben 60, 61 veränderbar ist. Aus den vorstehend genannten Gründen sind auch hierbei die beiderseitigen Steuereinheiten 79, 80 miteinander entsprechend korreliert.

Bei den Vorrichtungen nach den Fig. 7 bis 9 sind die Enden der Weggeber 58, 59; 58a, 59a und die Enden der Stellantriebe 60, 61 über kardanische Gelenkstellen 62, 63 mit dem Lenkarm 53 einerseits und mit der Kupplungseinrichtung 13 und der Lastaufnahmevorrichtung 16 andererseits verbunden, um die erforderlichen Freiheitsgrade in den Bewegungsabläufen zu gewährleisten. Zur Anbringung eines Teils der kardanischen Gelenkstellen 62 und 63 ist der Lenkarm 53 mit Traversen 53a und 53b ausgestattet.

Die Schaltungen in den Fig. 8 und 9 sind als solche spiegelsymmetrisch zur Mittenebene ME-ME angelegt. Es gilt auch in jedem Fall, daß die Stellantriebe 60, 61 nach Maßgabe der Weggeber 58, 59; 58a, 59a die Raumlage der Lastaufnahmevorrichtung 16 bestimmen.

Das Hydraulikaggregat 78, das zumindest in analoger Form auch bei den Gegenständen der übrigen Figuren verwendet wird, ist - wie in Fig. 9 gezeigt - über die Steuerventile 76 und 77 mit den Stellantrieben 60 und 61 verbunden ist, besteht aus einer Hydraulikpumpe 81 mit einem auf der Druckseite nachgeschalteten Rückschlagventil 82 und einem Antriebsmotor 83. An die Druckleitung 84 ist ein Druckbegrenzer 85 angeschlossen, und die Rücklaufleitung 86 mündet über ein Filter 87, dem ein By-pass-Ventil 88 zugeordnet ist, in einem Sumpf 89.

Vom Einfluß der Steuereinheiten 72/73 bzw. 79/80 einmal abgesehen, ist die Wirkungsweise der Anordnungen nach den Fig. 7 bis 9 folgende:

Bei einer Vertikalbewegung der Ausleger 52 werden die Wegsignale der Weggeber 58/59 bzw. 58a/59a gegensinnig den Stellantrieben 60/61 mitgeteilt, so daß sich die Lastaufnahmevorrichtungen 16 parallel zu sich selbst verschieben. Bei einer Horizontalbewegung der Ausleger 52 werden die entgegengesetzten Wegsignale der Weggeber 58/59 bzw. 58a/59a den auf der anderen Seite der Mittenebene ME-ME liegenden Stellantrieben 60/61 mit entsprechend entgegengesetztem Vorzeichen mitgeteilt, so daß sich auch in diesem Falle die Lastaufnahmevorrichtungen 16 parallel zu sich selbst verschieben. Entsprechende Überlegungen gelten auch für überlagerte horizontale und vertikale Bewegungen der Ausleger 52.

Es ist selbstverständlich möglich, die unterschiedlichen Verstellmöglichkeiten mit allen anderen beschriebenen Ausführungsbeispielen zu kombinieren.

Unter der Bezeichnung "Kupplungseinrichtung" werden alle Verbindungselemente oder Baugruppen verstanden, durch die die Lastaufnahmevorrichtung einschließlich ihrer Antriebselemente mit einem der möglichen Grundfahrzeuge verbunden oder verbindbar ist, sei es in Form einer lösbaren Verbindung nach den Fig. 1 bis 3, sei es in Form einer ständigen Verbindung nach den Fig. 4 bis 6.

Claims (26)

1. Vorrichtung zum Beladen von Containern (1) mit einer in den Container einführbaren, mit einem Grundfahrzeug (14) durch eine Kupplungseinrichtung (13) verbundenen und mindestens in vertikaler Richtung beweglichen Lastaufnahmevorrichtung (16) und mit Rädern (8, 9) für die Abstützung eines von der Lastaufnahmevorrichtung (16) erzeugten Drehmoments, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder (8, 9) an zwei Radarmen (6, 7) angeordnet sind, die beiderseits des Containers (1) an den Außenseiten der längsten Containerwände (3, 4) am Container (1) entlang verfahrbar und mit ihren den Rädern (8, 9) abgekehrten Enden mit dem Grundfahrzeug (14) verbunden sind, und daß die Lastaufnahmevorrichtung (16) über einen mindestens in senkrechter Richtung beweglichen Ausleger (15, 52) mit der Kupplungseinrichtung (13) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die virtuelle gemeinsame Rotationsachse (FA-FA) der Räder (8, 9) zwischen der Lastaufnahmevorrichtung (16) und der Kupplungseinrichtung (13) liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der waagerechte Abstand (D1) der Rotationsachse (FA-FA) der Räder (8, 9) von der Lastaufnahmevorrichtung (16) kleiner ist als der waagerechte Abstand (D2) der gleichen Rotationsachse (FA-FA) von der Kupplungseinrichtung (13).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (15) mit Parallelogrammlenkern (18, 19, 20) ausgestattet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei obere, auf Zug beanspruchte Parallelogrammlenker (18, 19) und ein mittig darunter angeordneter, auf Druck beanspruchter Parallelogrammlenker (20) vorhanden sind und daß der untere Parallelogrammlenker (20) mit mindestens einem Hubantrieb (21) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastaufnahmevorrichtung (16) an der Vorderseite eines Tragrahmens (23) befestigt ist, auf dessen Rückseite Gelenkstellen (24, 25, 26) für die äußersten Enden der Parallelogrammlenker (18, 19, 20) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils anderen Enden der Parallelogrammlenker (18, 19, 20) über weitere Gelenkstellen (27, 28, 29) an der Kupplungseinrichtung (13) angelenkt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (13) eine Drehsäule (30) aufweist, an der der untere Parallelogrammlenker (20) in vertikaler Richtung schwenkbar, aber in horizontaler Richtung verdrehfest angeordnet ist, und an der ein Schwenkantrieb (31) angreift.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Tragrahmen (23) zugeordneten Gelenkstellen (24, 25, 26) und die beiden oberen, der Kupplungseinrichtung (13) zugeordneten weiteren Gelenkstellen (27, 28, 29) so ausgelegt sind, daß sie zusätzlich eine Schwenkbewegung der zugehörigen Parallelogrammlenker (18, 29, 30) in Querrichtung zur Hubbewegung zulassen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Rotationsachse (FA-FA) der Räder (8, 9) von der Kupplungseinrichtung (13) veränderbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Radarme (6, 7) zur Veränderung des Achsabstandes mit Teleskopführungen (33) ausgestattet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radarme (6, 7) an ihren den Rädern (8, 9) abgekehrten Enden durch ein Joch (11) zu einem U-förmigen Fahrgestell (10) miteinander verbunden sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundfahrzeug (14) ein Gabelstapler (39) ist und daß die Radarme (6, 7) im Bereich der Kupplungseinrichtung (13) mit dem Gabelstapler (39) verbunden sind.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgestell (10) im Bereich des Jochs (11) über zwei Schwenklager (35) mit waagerechten und ein Drehlager (36) mit senkrechter Achse mit zwei Gabeltaschen (37) verbunden ist, in die die Gabelzinken (38) des Gabelstaplers (39) einschiebbar sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundfahrzeug (14) der Antriebsteil (42, 45) eines Schubmaststaplers ist und daß die Radarme (6, 7) und die Kupplungseinrichtung (13) mit dem Antriebsteil (42, 45) des Schubmaststaplers verbunden sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsteil (42) des Schubmaststaplers mit einem Führerstand (43) ausgestattet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Führerstand (46) vom Antriebsteil (45) getrennt und in der Nähe der Lastaufnahmevorrichtung (16) in die Parallelogrammlenkeranordnung integriert ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Führerstand (46) am unteren Parallelogrammlenker (20) befestigt ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastaufnahmevorrichtung (16) an der Vorderseite eines Tragrahmens (23) befestigt ist, an dessen Rückseite eine Tragkonstruktion (48) mit einem Führerstand (49) starr befestigt ist, und daß sich die vorderen Gelenkstellen (24, 25, 26) der Parallelogrammlenker (18, 19, 20) auf der Rückseite des Führerstandes (49) befinden.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Parallelogrammlenkeranordnung eine Verstelleinrichtung (50) zur Veränderung der Neigung der Lastaufnahmevorrichtung (16) angeordnet ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (52) einen einzigen Lenkarm (53) aufweist, der an einen Hubantrieb (21) und an einen Schwenkantrieb (31) angeschlossen ist und an beiden Enden über je eine Gelenkstelle (54, 55), die jeweils eine horizontale Achse (AH1-AH1, AH2-AH2) und eine vertikale Achse (AV1-AV1, AV2-AV2) aufweist, mit der Kupplungseinrichtung (13) einerseits und mit der Lastaufnahmevorrichtung (16) andererseits verbunden ist, und daß die beiden Endabschnitte (56, 57) des Lenkarms (53) über paarweise parallel zueinander angeordnete Weggeber (58, 59; 58a, 59a) mit der Kupplungseinrichtung (13) einerseits und über paarweise zueinander angeordnete Stellantriebe (60, 61) mit der Lastaufnahmevorrichtung (16) andererseits verbunden sind, wobei die Stellantriebe (60, 61) nach Maßgabe der Weggeber (58, 59; 58a, 59a) die Raumlage der Lastaufnahmevorrichtung (16) bestimmen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Weggeber (58, 59; 58a, 59a) und die Enden der Stellantriebe (60, 61) über kardanische Gelenkstellen (62, 63) mit dem Lenkarm (53) einerseits und mit der Kupplungseinrichtung (13) und der Lastaufnahmevorrichtung (16) andererseits verbunden sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Weggeber (58, 59) und die Stellantriebe (60, 61) als Hydraulikzylinder (64, 65) mit Kolben (66, 67) und Kolbenstangen (68, 69) ausgebildet sind, und daß die Hydraulikzylinder (64, 65) auf jeweils einer Seite einer Mittenebene (ME-ME) auf der Seite des Kolbenbodens einerseits und auf der Seite der Kolbenstange (68, 69) andererseits durch Hydraulikleitungen (70, 71) miteinander verbunden sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikleitungen (70, 71) auf jeweils einer Seite der Mittenebene (ME-ME) durch je eine Steuereinheit (72, 73) verbunden sind, durch die das Wegeverhältnis zwischen den Weggebern (58, 59) und den Stellantrieben (60, 61) veränderbar ist, und daß die beiderseitigen Steuereinheiten (72, 73) miteinander korrelierbar sind.

25. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellantriebe (60, 61) als Hydraulikantriebe und die Weggeber (58a, 59a) als elektrische Weggeber ausgeführt sind, deren Ausgänge (58b, 59b) über Meßverstärker (74, 75) Steuerventilen (76, 77) für die Ansteuerung der Stellantriebe (60, 61) durch ein Hydraulikaggregat (78) aufgeschaltet sind.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß den Eingängen der Meßverstärker (74, 75) zusätzlich zu den Ausgängen (58b, 59b) der Weggeber (58a, 59a) je eine Steuereinheit (79, 80) aufgeschaltet ist, durch die das Wegverhältnis zwischen den Weggebern (58a, 59a) und den Stellantrieben (60, 61) veränderbar ist, und daß die beiderseitigen Steuereinheiten (79, 80) miteinander korrelierbar sind.