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Eine solche Vorrichtung ist z. B. aus der DE-A 22 31 495 bekannt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verladung von gefüllten
Säcken oder ähnlichen Artikeln in nach hinten offene Container oder
entsprechende Cargoräume, wobei das Verladen im wesentlichen horizontal von
einem offenen Endbereich des Cargoraumes, z. B. durch das offene Ende eines
Standardcontainers, bewirkt wird. Obwohl im Laufe der Zeit viele verschiedene
Hilfsmittel zur automatischen Behandlung von Objekten entwickelt wurden, die zu
einem Aufnahmebereich zu befördern und dort zu stapeln waren, ist es
nichtsdestotrotz weiterhin übliche Praxis, das kleine Kästen oder Säcke, z. B. mit
Fischmehl, ausschließlich manuell in gewöhnliche Transportcontainer geladen
werden, zumindet soweit die Verteilung und das Aufstapeln der Objekte in dem
Container betroffen sind. Diese Container sind an einem Ende öffnenbar und zu
Beginn müssen die Objekte den ganzen Weg zu dem gegenüberliegenden Ende
gebracht werden, um dort aufgestapelt zu werden, z. B. in fünf Stapeln gegen die
Endwand, wonach ein weiteres System einer entsprechenden Anzahl von
Objektstapeln vor dem ersten System gestapelt werden kann usw., bis der
Container gefüllt ist. Es ist wohl bekannt, daß es möglich ist, durch
Längenangleichbare Förderer, Objekte in den Container bis gerade zu dem
tatsächlichen Stapelbereich einzubringen, d.h. zu Beginn fast gerade bis zu dem
geschlossenen Ende des Containers, wo die Objekte dann von dem Förderer
genommen werden und auf dem Boden des Containers Seite an Seite zum
Ausfüllen der Breite des Containerbodens ausgelegt werden, z. B. mit fünf
flachen Säcken, wonach die weiter zugeführten Objekte auf den zuerst
ausgelegten Objekten gestapelt werden, z. B. indem zehn - fünfzehn Säcke in
jeder Säule gestapelt werden, um die Höhe des Containerraumes vollständig oder
zumindest fast vollständig auszufüllen. Danach wird der Förderer ein wenig
zurückgezogen, so daß eine korrespondierende neue Reihe von Objektstapeln in
direkter Verbindung mit der ersten Reihe angeordnet werden kann, und auf diese
Weise wird der gesamte Container nach und nach komplett mit Querreihen von
Säulen der aufgestapelten Objekte gefüllt.
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Es ist harte Arbeit, die benötigte Verteilung und Stapelung der Objekte
durchzuführen und es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vorzusehen,
durch daß diese Arbeit automatisch ausführbar wird.
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Gemäß der Erfindung wird eine Verladevorrichtung verwendet, die in den
Container von seinem offenen Ende her einführbar ist, und die so angeordnet ist,
daß sie aufeinanderfolgend die Objekte von dem Zufuhrförderer aufnimmt und ein
Querauslegen der Objekte sowie ein Stapeln der Objekte über den
querausgelegten Objekten bewirkt, woraufhin die Vorrichtung schrittweise von
der komplett eingeführten Stellung rückziehbar ist, um ein reihenweises
Aufstapeln der Objekte zu bewirken, um den Containerplatz ohne manuelle Hilfe
auch ohne die Bedingung einer ausreichend geringen Größe oder eines
ausreichend geringen Gewichts der Ware, um manuell behandelt zu werden
gemäß den vorhandenen Regeln für manuelle Behandlung aufzufüllen.
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Gemäß einem bevorzugten Verfahren werden die Säcke in einer einzigen
Reihe einem Queraufnahmetisch zugeführt, auf dem durch querarbeitende
Druckmittel die Säcke in einer Querreihe angeordnet werden, die als Ganze
nach vorne durch einen nach vorne beweglichen Druckbalken gedrückt werden,
um auf einer Tragplatte aufgenommen zu werden, die in einer Hubanordnung
angeordnet ist, die zu Beginn in ihre tiefste Stellung genau über dem
Containerboden abgesenkt ist, wobei die Verladevorrichtung in den Container in
eine solche Position darin eingeführt wird, daß zwischen der Endwand des
Containers und der Frontwand der Tragplatte gerade genug Raum ist, um die
Sackreihe auf dem Containerboden abzulegen. Danach wird die Tragplatte mit
der Sackreihe nach vorne von der Hubstruktur über diesen Bodenraum gedrückt
und ein Rückhaltebalken wird in Stellung hinter dem Rückende der Sackreihe
gebracht. Danach wird die Tragplatte zurückgezogen, während der
Rückhaltebalken in dieser Stellung verbleibt, wodurch die Sackreihe am
Containerboden an der gewünschten Stelle entladen wird.
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Währenddessen wird eine neue Sackreihe auf dem Aufnahmetisch
angeordnet und die Hubanordnung wird angehoben und in ihre Aufnahmestellung
zurückgeführt. Nach Aufnahme einer neuen Sackreihe trägt die Hubanordnung
den Aufnahmetisch in eine Höhe genau oberhalb des obersten Niveaus der
vorher entladenen Säcke, so daß die neue Sackreihe, wenn sie, wie oben
beschrieben, weggedrückt wird, genau auf die zuerst entladenen Säcke entladen
wird. Der Vorgang kann auf diese Weise fortgeführt werden, wobei die
Hubanordnung nach oben und unten bewegt wird, wie benötigt für
aufeinanderfolgendes Stapeln der Sacklagen, bis eine letzte Lage nahe der
Decke des Containers entladen ist.
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Danach wird die gesamte Verladevorrichtung einen Schritt nach hinten im
den Container entsprechend der Länge der Säcke bewegt und der Vorgang
kann wiederholt werden, nun um eine neue Reihe von Stapeln vor der ersten
Stapelreihe herzustellen usw., bis der Container voll ist. Während des Aufbaus
der letzten Stapelreihen wird die Verladevorrichtung natürlich aus dem Container
vorstehen, und es ist deshalb wichtig, daß der Verlader außerhalb des Containers
auf derselben Höhe wie der Containerboden abgestützt wird. Im Prinzip kann dies
erreicht werden, indem die Verladevorrichtung auf einer festen Plattform in dieser
Höhe getragen wird, aber es sollte bedacht werden, daß ein Container, der
beladen werden soll, in der Regel auf einem Lastwagen oder einem Anhänger
stehen wird, dessen Tragchassis sich während des Verladevorgangs graduell
absenkt. Gemäß der Erfindung wird das damit verbundene Problem dadurch
gelöst, daß die Verladevorrichtung auf oder integral verbunden mit einer
Hubplattform befestigt wird, d.h. getragen durch eine Scherenanordnung, wodurch
die Verladevorrichtung in ihrer Höhe zur graduellen Anpassung an die
Höhenstellung des Containerbodens anpaßbar ist. Eine solche Anpassung kann
durch eine automatische Steuerung bewirkt werden, die auf der detektierten
Höhendifferenz zwischen dem Containerboden und der Hubplattform basiert.
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Auf diese Weise kann das Verladen und Stapeln von einigermaßen
gleichförmigen Artikeln zur Befüllung des Containers fast völlig automatisch
stattfinden, natürlich unabhängig von der Größe oder dem Gewicht der Waren,
entsprechend dem offiziellen Standard für die manuelle Behandlung von Waren.
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Die Erfindung enthält außerdem die Verladevorrichtung zur Ausführung des
Verfahrens. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie graduell ihre
Stellung relativ zu dem Container verändert und da der Container in der Regel
stationär ist, während er beladen wird, sollte die Vorrichtung im absoluten Sinne
in Horizontalrichtung während des Füllens des Containers bewegt werden.
Hierdurch wird der Zufuhrförderer zur Zufuhr der Waren so angepaßt, daß er mit
der nicht stationären Verladevorrichtung kooperiert, und da die Zufuhr in der
Regel in Richtung des Versetzens der Verladevorrichtung stattfinden wird, ist es
vorzuziehen, Gebrauch von einem längenvariablen Zufuhrförderers zu machen.
Unter diese Umständen ist es natürlich, daß es die Verladevorrichtung ist, die mit
einem solchen längenvariablen Zufuhrförderer versehen ist, da die Vorrichtung
dann mit stationären Zufuhrmitteln an den Verladestationen kooperieren kann.
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Die Erfindung sollte mit einer korrespondierenden Vorrichtung zur
ordentlichen Entfernung der Waren aus den Containern verbunden sein, da das
nacheinanderfolgende Entladen der Artikel, wenn es manuell durchgeführt ist,
genauso schwer sein kann wie das Beladen. Jedoch kann das Endladen in einer
wesentlich vereinfachten Weise durchgeführt werden, z. B. durch ein einfaches
Nachhintenkippen des Containers und das Laden der Waren ist deshalb der
wichtigere Aspekt der Erfindung.
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Im folgenden wird die Erfindung beschrieben in Bezug auf die Zeichnungen,
wobei
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Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht der Verladevorrichtung gemäß
der Erfindung ist,
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Fig. 2 eine Seitenansicht derselben ist, und
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Fig. 3 eine Detailansicht eines Teils der Vorrichtung ist.
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Die dargestellte Verladevorrichtung ist in einem Gestell 2 angeordnet, das
auf einem Rad-gestützten Hubtisch 4 befestigt ist, d.h. einer höhenanpaßbaren
Plattform, die z. B. durch eine Scherenanordnung 6 getragen wird. Hierdurch ist
die Plattform 4 in einer Stellung entsprechend dem Boden 8 des Containers 10
anordnenbar, der durch sein offenes hinteres Ende mit liegenden Säcken beladen
werden soll, die in länglicher Ausrichtung auf oder durch einen Zufuhrförderer 14
zugeführt werden. Das Abgabeende dieses Förderers ist genau neben einem
Aufnahmeende eines weiteren Zufuhrförderers 14 lokalisiert, der in fester
Verbindung mit dem Gestell 2 steht und die Säcke 12 nach vorne zu einem
mittleren Bereich einer breiten Aufnahmeplatte 18 fördert, die fest in dem Gestell
2 auf einer mittleren Höhe darin befestigt ist. Genau oberhalb eines Förderers 16
ist ein Paar von zusammenführenden Klemmgurten angeordnet, die so betreibbar
sind, daß sie die zugeführten Säcke in eine gewünschte Breite lateral einfassen.
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Wie im Detail in Fig. 2 gezeigt, ist der Aufnahmetisch oder die
Verteilerplatte 18 etwas unterhalb der Zufuhrhöhe des Gurts 16 lokalisiert, d.h. die
Säcke werden zugeführt, indem sie auf die Platte 18 fallen. Deshalb ist hinter den
so zu geführten Säcken Raum für einen Querübertragungsbalken 22 vorgesehen,
der durch Zylinder 24 nach vorne über die Platte 18 drückbar ist. Wie dargestellt
in den Fig. 1 und 3 ist oberhalb des Mittelbereichs der Platte 18 ein Paar von
wechselweise abgetrennten Drehflügeln 26, 28 aufgehängt, die seitlich um
jeweilige obere Achsen durch ein nicht dargestelltes Antriebssystem drehbar
sind. Diese Drehflügel werden verwendet, um die aufgenommenen Säcke seitlich
auf der Aufnahmeplatte 18 zu versetzen, wobei die Flügel z. B.
Anfangsstellungen einnehmen, wie dargestellt in Fig. 3 zur Aufnahme des ersten
Sacks, der durch den Flügel 26 eine Sackbreite nach links versetzt wird,
woraufhin der Flügel zur Aufnahme zurückgeführt wird, das seitliche Versetzen
des nächsten Sacks wiederholt wird, der dadurch den ersten Sack weiter nach
außen versetzt. Wenn der Bereich links des Aufnahmebereichs durch Säcke
aufgefüllt ist, werden beide Flügel 26, 28 nach links geschwungen, so wie sie in
Fig. 3 nach rechts geschwungen dargestellt sind, und die folgenden Säcke
werden dann entsprechend nach rechts versetzt. Wenn nur noch der zentrale
Aufnahmebereich leer ist, werden die Fügel fast senkrecht positioniert, so daß ein
letzter Sack direkt zwischen ihnen aufgenommen wird, wodurch die
aufgenommene Reihe von Säcken, z. B. insgesamt fünf Säcke, in einer
Querreihe mit einem hohen Grad von Bereichsausnutzung ausgelegt wurde.
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Vor der Aufnahme- oder Verteilerplatte 18 hält das Hauptgestell 2 eine
Hubstruktur 30, die durch Ketten 32 und nicht dargestellte Antriebsmittel
angehoben und abgesenkt werden kann. Auf dieser Struktur ist ein Tragetisch 34
vorgesehen, der, wenn er auf gleiche Ebene mit der Aufnahmeplatte 18
ausgerichtet ist, die aufgelegte Sackreihe aufnehmen kann, wenn diese nach
vorne durch den Versetzbalken 22 versetzt wurde. Danach wird die Sackreihe
auf die Hubplatte 34 gesenkt, indem die Hubstruktur 30 abgesenkt wird, zu
Beginn fast bis auf Höhe des Bodens.
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Die Hubplatte 34 ist so auf der Hubstruktur 30 angeordnet, daß sie durch
schematisch dargestellte Antriebsmittel 36 nach vorne versetzbar ist, wodurch
die Sackreihe nach vorne in eine Stellung außerhalb der Vorderseite des Gestells
2 bewegbar ist. Auf der Hubstruktur 30 ist ein Querwiderlagerbaum 38
vorgesehen, der auf sich längs erstreckenden Seiten armen 40, die von einem
Haltesystem 42 vorstehen, befestigt ist, der Mittel enthält, die die Arme dazu
bringt oder es ihnen ermöglicht, in Vertikalrichtung versetzt zu werden, d.h.
zwischen einer angehobenen Position, in der der Widerlagerbaum 38 es der
Sackreihe auf der Hubplatte 34 ermöglicht, nach vorne zusammen mit dieser
Platte in eine Stellung bewegt zu werden, in der die Rückenden der Säcke genau
außerhalb des Widerlagerbaumes 38 lokalisiert sind und einer abgesenkten
Stellung, in der der Baum 38 nach unten hinter die Enden der Säcke reicht, so
daß die Säcke von der Hubplatte 34 weggedrückt werden, wenn diese danach
durch eine Rückwärtsbewegung der Antriebsmittel 36 zurückgezogen wird.
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Die Sackreihe ist dadurch auf dem Boden vor der Verladevorrichtung
geladen worden und ein neuer Arbeitsgang kann begonnen werden. Jedoch
kann das Entladen einer neuen Sackreihe auf die Aufnahmeplatte 18 sehr wohl
auch während des Betriebes der Hubplatte nach Aufnahme der vorherigen
Sackreihe durchgeführt werden.
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Es sollte festgehalten werden, daß die Drehflügel 26, 28 nach unten auf
eine Höhe ungefähr der Hälfte der Sackhöhe, die auf der Platte 18 liegen,
vorstehen und daß der Versetzbalken 22 nach oben etwas unterhalb dieser
Höhe vorsteht, so daß der Balken 22 sehr wohl antreibbar ist, während die Flügel
nach unten hängen. Der Balken sollte natürlich zurückgeführt sein, bevor der
nächste Sack von dem Förderer 16 zugeführt wird.
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Vor dem ersten Arbeitsgang wird die gesamte Verladevorrichtung von der
Hubplattform 4 in den zu ladenden Container versetzt wo sie dann in eine
solche Stellung gebracht wird, daß die Hubplatte 34 durch ihre
Vorwärtsbewegung die erste Sackreihe auf dem Boden genau benachbart oder
gegen die vordere Endwand des Containers bringen kann. Im nächsten
Arbeitsgang ist es dann die Aufgabe, die nächste Sackreihe auf die erste Reihe
zu laden, aber das ist nur eine Sache einer geeigneten Bewegungssteuerung der
Hubstruktur 30, basierend entweder auf der Kenntnis der Dicke der Säcke oder
vorzugsweise auf einer automatischen Detektion der oberen Höhe der ersten
Reihe. Ähnlich kann die Einführtiefe der Versetzvorrichtung in den Container
automatisch bestimmt werden, z. B. durch Ultraschalldetektion des korrekten
Abstandes von der Endwand. Es kann auch durch Vorgabe oder automatische
Detektion sichergestellt werden, daß kein Raum für weitere Sackreihen
vorhanden ist, sobald die Stapel in der Nähe der Containerdecke angekommen
sind, wonach es möglich ist, automatisch zu bewirken, daß die
Verladevorrichtung einen Schritt zurückgezogen wird entsprechend der Länge
der Säcke, so daß das Aufstapeln einer neuen Querreihe von Säcken begonnen
werden kann.
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Während des damit verbundenen schrittweisen Rückzugs der
Verladevorrichtung sollte eine konstante Zufuhr von Säcken von dem Förderer
14 sichergestellt sein und bei der dargestellten Anordnung sollte der spezielle
Förderer 14 deshalb längenvariabel sein, so wie auch angedeutet in Fig. 1. Es
kann jedoch auch der Förderer 16 sein, der längenvariabel ist und es ist eine
weitere Möglichkeit, daß die Säcke seitlich auf den Förderer 16 von einer festen
Zufuhrposition geladen werden, wodurch jedoch der Förderer 16 ziemlich lang
sein müßte.
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Normalerweise wird der Container 10 auf einem Fahrzeugchassis getragen,
das elastisch nach unten gedrückt wird durch das wachsende Gewicht
resultierend aus der Verladearbeit, aber dies ist unbedeutend, solange die
Verladevorrichtung komplett innerhalb des Containers arbeitet. Es ist jedoch
vorherzusagen, daß sich das Tragchassis bereits deutlich abgesenkt hat in dem
Moment, wenn die Verladevorrichtung durch ihren Rückzug auf die Hubplattform
4 zurückkehrt und zur Ermöglichung einer sicheren Rückkehr ist es gemäß der
Erfindung möglich, Mittel zur Detektion der Absenkung des Chassis zu
verwenden sowie zur Bewirkung einer korrespondierenden Höhenanpassung der
Hubplattform. Beispielsweise kann direkt zwischen den zusammenwirkenden
Enden der Hubplattform und des Containerbodens ein Verbindungsglied
angeordnet sein, das durch eine auftretende Höhendifferenz geneigt wird, und
das mit Sensoren zur Detektion einer solchen Neigung versehen ist, und dadurch
den Steuermechanismus der Hubplattform veranlaßt, die Plattform in eine
Höhenposition praktisch in Höhe des Containerbodens zu bringen.
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Für viele Anwendungen wird eine Verladevorrichtung gemäß der Erfindung
bestimmt sein, Objekte von einigermaßen genau definierter und gleichförmiger
Größe zu handhaben, z. B. Säcke mit Mehl oder Fischmehl, und die spezielle
Vorrichtung kann deshalb an einen solchen speziellen Zweck angepaßt sein,
sowohl im konstruktiven Sinne als auch in Bezug auf die Steuerung. Wenn die
Höhendimension der ausgelegten Säcke nicht sehr gleichförmig ist, kann es
wünschenswert sein, z. B. den Widerlagerbaum 38 in Sektionen aufzuteilen, so
daß er mit Widerlagerelementen versehen ist, die individuell versetzbar sind zur
optimalen Kooperation mit den jeweiligen Säcken in der zu ladenden Sackreihe.
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Die Verladevorrichtung kann innerhalb einer öffnenbaren Containerhülle auf
der Hubplattform 4 angeordnet sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verladevorrichtung so
angepaßt, daß sie mit ISO-Standard-Containem verwendbar ist, und in diesem
Fall wird die Verladevorrichtung besonders geeignet sein zur Behandlung von
Säcken in Standardgröße mit einer Abmessung von ungefähr 49 x 99 cm. Fünf
dieser Säcke, die Seite an Seite angeordnet sind, Fig. 3, werden im
unbehinderten Zustand eine Gesamtbreite 245 cm haben, aber die innere Breite
der Container beträgt nur 236 cm. Es ist deshalb vorteilhaft, daß Drehflügel 26,
28 oder andere seitlich versetzbare Mittel vorgesehen sind, um ein verengendes
Zusammendrücken der Säcke zu bewirken, so daß diese trotzdem verladen
werden können. Durch die Aufnahme des zentralen letzten Sacks in jeder
Querreihe, siehe Fig. 3, werden die Drehflügel ausreichend nach außen versetzt,
um genug Raum für die Einführung des letzten Sacks zu schaffen und die Reihe
kann dann abgesetzt werden, wenn die Drehflüel gleich nach innen geschwenkt
werden, wodurch die Säcke die Reihe oder die Schicht in einer kompakten
Weise ausfüllen werden. Durch das Aufstapeln wird deshalb der vorhandene
Raum wirksam ausgenutzt.
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Es kann genauso verfahren werden, damit die Verladevorrichtung derart
gesteuert wird, daß ein leichtes Zusammendrücken der Säcke in ihrer
Längsrichtung durch den Widerlagerbaum 38 erreicht wird. Die innere
Containerlänge beträgt 5,80 m, und wenn eine Reihe von sechs Säcken im
freien Zustand 5,94 m mißt, ist es deshalb geeigneterweise möglich, den
Container mit sechs Säcken in der Länge zu beladen, wenn die Säcke bei jedem
Verladevorgang leicht zusammengedrückt werden. Auch hierdurch wird der
vorhandene Raum gut ausgenutzt und tatsächlich kann der Container fast mit
der doppelten Anzahl von Säcken beladen werden, verglichen mit einem
Beladen von Säcken auf Paletten.
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Für die Verladevorrichtung ist es entscheidend, daß keine Teile nach außen
außerhalb der Grenzen vorstehen, die durch die Containeröffnung oder den
Cargoraum gesetzt sind und daß keine Teile nach vorne jenseits der
Wandoberfläche vorstehen, gegen die die Waren geladen und gestapelt werden,
unabhängig davon, ob diese Wand eine Containerendwand oder eine andere
Sackwand ist.
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Vermutlich ist es nicht zu vermeiden, daß die Verladevorrichtung an ihrem
vorderen Ende aufrechte Gestellbereiche 32 an gegenüberliegenden Seiten
aufweist und diese Bereiche werden die wirksame Verladeweite begrenzen. Aus
diesem Gmnd sollten diese Bereiche so eng wie möglich in der
Breitenerstreckung sein und es sollte sichergestellt sein, daß die zu ladenden
Säcke nicht in einer Reihe mit einer Breite oder eher noch Länge ausgelegt
werden, die größer ist als die verwendbare Verladebreite wie hier dargestellt. Wie
dargestellt in Fig. 3 sollten deshalb feste Seitenstopplatten 19 an den Seitenenden
der Aufnahmeplatte 18 auf der Hubplatte 34 vorgesehen sein, genau wie
korrespondierende Seitenplatten, bezeichnet als 35 in Fig. 2, vorgesehen sein.
Nach dem Beladen der seitlich zusammengepreßten Säcke, werden sich alle
selbst wieder ausdehnen, um die gesamte Breite des Containers einzunehmen
und es wird hierdurch sogar erreicht, daß die Säcke stellenweise in die
Vertiefungen vorstehen, die oft in den Innenseiten der Container vorgesehen sind.
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Auch sollte der obere Kreuzungsgestellbereich an dem vorderen Ende der
Verladevorrichtung eng sein, so daß er keine bedeutsame Begrenzung der
möglichen Stapelhöhe bedeutet. Jedoch kann das Verladen der obersten Säcke
bewirkt werden, indem die gesamte Hubstruktur eine leicht nach vorne und oben
geneigte Position, wie dargestellt in gepunkteten Linien in Fig. 2, annimmt,
wodurch es möglich ist, die Säcke zu einem sehr hohen Niveau aufzustapeln, z.
B. bis ungefähr 10 - 15 cm unterhalb der Containerdecke. Es ist zu verstehen,
daß während des Anhebens die Hubstruktur geraduell ihre Neigung zwischen
den beiden dargestellten Stellungen wechseln kann.