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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hängebahn für die Förderung von Schwerlasten wie zum Beispiel Lkw-Rahmenbauteilen, Lkw-Trailern oder ähnlichem. Eine solche Hängebahn weist auf Schienen geführte Passivlaufwerke zur Aufnahme einer Schwerlast auf. Zumindest zwei Passivlaufwerke sind über eine Lasttraverse zu einem Passivwagen verbunden. Die Lasttraverse ist zur Aufnahme einer Schwerlast ausgelegt, erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Förderrichtung und ist unterhalb der Passivlaufwerke angebracht. Die Hängebahn weist ferner zumindest eine stationäre Antriebseinrichtung zur Einleitung einer Vortriebskraft auf den Passivwagen auf. Die Antriebseinrichtung weist eine Reibrad-Gegenrad-Anordnung sowie eine Anpressvorrichtung auf. Das Reibrad ist zur Übertragung der Vortriebskräfte auf die Lasttraverse auf einer Seite der Lasttraverse angeordnet. Das Gegenrad ist zur Übertragung oder/und zur Aufnahme einer auf die Lasttraverse übertragenen Querkraft quer zur Förderrichtung auf einer der ersten Seite der Lasttraverse gegenüber liegenden Seite angeordnet. Mittels der Anpressvorrichtung wird über das Gegenrad oder/und über das Reibrad eine Anpresskraft in Richtung Lasttraverse ausgeübt.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Der Transport von Schwerlasten wie die beispielsweise oben genannten mit einer solchen Hängebahn stellt hohe Anforderungen an die Komponenten des Bahnaufbaus. Aufgrund des hohen Gewichts der zu fördernden Lasten und der Notwendigkeit zur thermischen Behandlung sind die Antriebseinrichtungen entlang der Förderstrecke stationär und geben über Reibräder Vortriebskräfte auf die Passivlaufwerke, insbesondere auf die Lasttraversen ab. Bei einer Übergabe einer Lasttraverse von einer Antriebseinheit an die nächste Antriebseinheit kann nicht ohne hohen Aufwand sichergestellt werden, dass die Antriebseinheiten mit der gleichen Geschwindigkeit laufen und somit die gleichen Vortriebskräfte auf die Lasttraverse übertragen. Um eine Stoßkraft zwischen Antriebseinheit und Wagenzug bei der Übergabe von einer Antriebseinheit zu einer weiteren Antriebseinheit zu vermeiden, werden üblicherweise niedrige Transportgeschwindigkeiten oder aufwändige elektrische Steuerungen zur Synchronisierung eingesetzt.
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Weitere Nachteile resultieren aus der Tatsache, dass die Lasttraversen regelmäßig thermischen Behandlungen ausgesetzt sind und aufgrund der damit verbundenen Temperaturschwankungen hinsichtlich ihrer Außenabmessungen hohe Toleranzen aufweisen. Hinzu kommt, dass die Reibrad-Gegenrad-Anordnung einem Verschleiß ausgesetzt ist, der beispielsweise eine Reduzierung des Außendurchmessers des Reibrads oder des Gegenrads zur Folge hat. Dies trägt ebenfalls dazu bei, dass die genaue relative Lage zwischen Lasttraversenaußenseite und der mit dieser zusammenwirkenden Reibrad-Gegenrad-Anordnung im Betrieb nicht exakt bekannt ist und somit die auf die Lasttraverse zu übertragenden Vortriebskräfte einer ebensolchen Schwankung unterliegen.
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Dies erschwert weiter insbesondere den Übergabeprozess zwischen zwei unterschiedlichen Antriebseinheiten.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Hängebahn für die Förderung von Schwerlasten wie Lkw-Karosserien der eingangs genannten Art anzugeben, bei der ein Passivlaufwerk von einer Antriebseinrichtung zu einer weiteren Antriebseinrichtung unter Vermeidung großer Stoßkräfte und einem damit einhergehenden großen Verschleiß durchgeführt werden kann. Die entsprechende Hängebahn sollte eine einfache Konstruktion aufweisen, die eine hohe Stabilität und Zuverlässigkeit bietet.
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Die Erfindung wird durch eine Hängebahn gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Hängebahn für die Förderung von Schwerlasten wie Lkw-Rahmenbauteilen, Lkw-Trailern oder ähnlichem umfasst auf Schienen geführte Passivlaufwerke zur Aufnahme der Schwerlast, wobei zumindest zwei Passivlaufwerke über eine Lasttraverse zu einem Passivwagen verbunden sind und die Lasttraverse zur Aufnahme der Schwerlast ausgelegt ist, sich im Wesentlichen entlang der Förderrichtung erstreckt, unterhalb der Passivlaufwerke angebracht ist und zumindest eine stationäre Antriebseinrichtung zur Einleitung einer Vortriebskraft auf dem Passivwagen, wobei die Antriebseinrichtung eine Reibrad-Gegenrad-Anordnung sowie eine Anpressvorrichtung aufweist, wobei das Reibrad zur Übertragung der Vortriebskräfte auf die Lasttraverse auf einer Seite der Lasttraverse angeordnet ist und das Gegenrad zur Übertragung oder/und zur Aufnahme einer auf die Lasttraverse übertragenen Querkraft quer zur Förderrichtung auf einer der ersten Seite der Lasttraverse gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, wobei mittels der Anpressvorrichtung über das Gegenrad oder/und über das Reibrad eine Anpresskraft in Richtung Lasttraverse ausgeübt wird.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung eine Vorspanneinrichtung aufweist, die dazu ausgelegt ist, der Anpressvorrichtung eine zusätzliche Vorspannkraft aufzuprägen. Mittels der zusätzlichen Vorspanneinrichtung kann somit auf einfache Weise die von der Reibrad-Gegenrad-Anordnung auf die Lasttraverse ausgeübte Vortriebskraft eingestellt und insbesondere konstant gehalten werden. Beispielsweise können die eingangs erwähnten Verschleißeffekte durch eine Erhöhung oder Erniedrigung der Vorspannkraft ausgeglichen werden. Gleiches gilt für einen Ausgleich der hohen Toleranzen, die eine Lasttraverse entlang der Förderrichtung aufweisen kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Vorspanneinrichtung über hydraulische, elektrische oder/und pneumatische Mittel ansteuerbar. Je nach Ausgestaltung der Gesamtanlage können das eine oder das andere Mittel bevorzugt eingesetzt werden. Den Mitteln gemein ist eine Fernsteuerbarkeit der Vorspanneinrichtung. Damit geht gleichzeitig eine gewisse Automatisierbarkeit der Vorspanneinrichtung einher.
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Entsprechend ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Vorspanneinrichtung dazu eingerichtet ist, einen veränderlichen Abstand zwischen der Lasttraverse und dem Reibrad zu kompensieren. Die Kompensation des veränderlichen Abstands kann beispielsweise während eines Durchgangs der Lasttraverse an der Reibrad-Gegenrad-Anordnung erfolgen. Dies bedeutet, dass eine solche Ansteuerung der Vorspanneinrichtung während des Fördervorgangs stattfinden kann. Somit kann beispielsweise einem während eines Fördervorgangs auftretendem Schlupf gegengearbeitet werden, indem beispielsweise die Vorspanneinrichtung eine größere Kraft ausübt.
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Alternativ oder zusätzlich kann eine auf einer längeren Zeitskala stattfindende Anpassung durchgeführt werden, um beispielsweise ermittelten oder prognostizierten Verschleißeffekten entgegenzuwirken.
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Es ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass die auf die Anpressvorrichtung aufgeprägte Vorspannkraft eine Komponente aufweist, die in Richtung der Anpresskraft wirkt. Somit kann auf einfache Weise die durch die Reibrad-Gegenrad-Anordnung auf die Lasttraverse ausgeübte Anpresskraft und damit mittelbar die von dem Reibrad auf die Lasttraverse ausgeübte Vortriebskraft gesteuert bzw. geregelt werden.
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Bei einer Ausführungsform ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die relative Lage von Lasttraverse und stationärer Antriebseinrichtung oder/und die relative Geschwindigkeit zwischen Antriebseinrichtung und Lasttraverse durch einen Sensor feststellbar ist. Ein so erzeugtes Sensorsignal kann für die Ansteuerung der Vorspanneinrichtung insbesondere zur Anpassung der Vorspannkraft und damit mittelbar der über das Reibrad auf die Lasttraverse übertragenen Vortriebskraft verwendet werden.
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Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorspanneinrichtung relativ zu der Anpressvorrichtung ortsfest gelagert ist. Während die Anpressvorrichtung auf das Reibrad oder/und das Gegenrad eine Anpresskraft in Richtung Lasttraverse ausübt und somit zumindest ein Teil der Anpressvorrichtung eine von dem Gegenrad oder/und dem Reibrad ausgeübte Bewegung, beispielsweise eine Schwenkbewegung in Richtung der Lasttraverse, mit ausführt, kann die Vorspanneinrichtung ortsfest gelagert sein und sich beispielsweise an der Antriebseinrichtung abstützen.
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Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann die Vorspanneinrichtung einen Exzenter umfassen. Der Exzenter dient der Umsetzung einer Rotationsbewegung in eine lineare Translationsbewegung und kann beispielsweise eine auf einer Welle angebrachte Steuerungsscheibe umfassen, deren Drehpunkt außerhalb der Achse der Welle liegt.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Gegenrad um eine Gegenradschwenkachse schwenkbar gelagert, wobei die Gegenradschwenkachse senkrecht zur Erstreckung der Lasttraverse orientiert ist. Das Gegenrad kann also um die Gegenradschwenkachse in Richtung der Lasttraverse geschwenkt werden und gegebenenfalls über die Anpressvorrichtung eine veränderliche Kraft auf die Lasttraverse ausüben.
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Bei einer Ausführungsform kann besonders vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Anpressvorrichtung um eine Anpressvorrichtungsschwenkachse schwenkbar gelagert ist, wobei die Anpressvorrichtungsschwenkachse und die Gegenradschwenkachse durch einen gemeinsamen Drehpunkt und vorzugsweise parallel zueinander verlaufen. Dies hat zur Folge, dass sich bei einem Verschwenken des Gegenrads die Richtung der über die Anpressvorrichtung eingeleiteten Kraft auf das Gegenrad nicht ändert.
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Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Reibrad eine Reibradachse aufweist und die Antriebseinrichtung eine Kraft auf die Lasttraverse im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsausrichtung der Lasttraverse und im Wesentlichen senkrecht zu der Reibradachse einleitet. Diese Anordnung gewährleistet eine optimale Einleitung der von dem Reibrad auf die Lasttraverse ausgeübten Vortriebskraft.
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Vorteilhafterweise sind bei einer Hängebahn mindestens zwei Antriebseinrichtungen vorgesehen, wobei der Abstand zwischen den beiden Antriebseinrichtungen höchstens der Länge einer Lasttraverse entspricht. Es liegen also im Normalbetrieb mindestens eine Antriebseinrichtung, bei einer Übergabe des Passivwagens von einer Antriebseinrichtung zu der anderen Antriebseinrichtung auch kurzzeitig zwei Antriebseinrichtungen, an der Lasttraverse an.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
- 1 eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Hängebahn in einer schematisch dargestellten Seitenansicht;
- 2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der 1;
- 3 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B der 2 in einem aktiven Zustand;
- 4 die Schnittansicht der 3 in einem passiven Zustand;
- 5 die Hängebahn der 1 bei einer Übergabe eines Wagenzugs von einem Reibradantrieb zu dem nächsten Reibradantrieb; und
- 6 die Hängebahn der 1 bei einer Übergabe eines Werkstücks von einem Teleskop-Förderer zu dem Reibradantrieb.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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1 zeigt eine Ausführungsform einer Hängebahn 10. Die Hängebahn 10 ist für die Förderung von Schwerlasten wie Lkw-Rahmenbauteilen, Lkw-Trailern oder ähnlichem ausgelegt. Eine solche Schwerlast ist in der 1 symbolisch dargestellt und mit dem Bezugszeichen 12 versehen. Die Hängebahn 10 weist eine Tragschiene 14 auf, die an einem aufgeständerten Stahlbau 16 (nur teilweise dargestellt) angebracht sind. In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die Tragschiene dreigeteilt. Während ein erster Teil 14.1 und ein zweiter Teil 14.2 stationär, d.h. unbeweglich angebracht sind, ist ein dritter Teil 14.3 senkrecht zu der Zeichenebene auf einer Verfahrbrücke verfahrbar angebracht.
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Auf den Tragschienen 14 laufen in der 1 insgesamt vier Passivlaufwerke 18, die über eine Lasttraverse 20 zu einem Passivwagen oder Wagenzug 22 verbunden sind. Die Lasttraverse 20 ist zur Aufnahme der Schwerlast ausgelegt, erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Förderrichtung A und ist hängend unterhalb der Passivlaufwerke 18 angebracht. Sie ist strukturell in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zweigeteilt. Die beiden Teile 20.1, 20.2 sind gelenkig miteinander verbunden, um bei Steig- oder Kurvenabschnitten entsprechend kleinere Radien zu ermöglichen. Selbstverständlich können auch einteilige oder mehrteilige Lasttraversen realisiert werden, ohne von dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Ebenfalls an der Tragschiene 14 sind zwei stationäre Antriebseinrichtungen 24 angebracht. Diese dienen zur Einleitung einer Vortriebskraft auf den Passivwagen 22, insbesondere auf dessen Lasttraverse 20.
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2 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der 1 und dient der besseren Veranschaulichung der Antriebseinrichtung 24. Die Antriebseinrichtung 24 weist eine Reibrad-Gegenrad-Anordnung 26, auch als Reibradantrieb bezeichnet, sowie eine Anpressvorrichtung 28 auf. Die Reibrad-Gegenrad-Anordnung 26 umfasst ein Reibrad 30 sowie ein Gegenrad 32. Das Reibrad 30 dient zur Übertragung von Vortriebskräften auf die Lasttraverse 20, insbesondere auf eine erste Seite 34 der Lasttraverse 20. Das Gegenrad 32 dient der Übertragung einer Querkraft auf die Lasttraverse 20, um eine ausreichend hohe Reibungskraft zwischen der Lasttraverse 20 und dem Reibrad 30 zu erzeugen. Das Gegenrad 32 kontaktiert eine der ersten Seite 34 gegenüber liegende Seite 36.
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Das Reibrad 30 weist eine Antriebsrolle 38 auf, die über einen Elektromotor 40 - gegebenenfalls über ein Getriebe gekoppelt - angetrieben wird und um eine Drehachse B rotierbar gelagert ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Drehachse B der Antriebsrolle 38 ortsfest relativ zu der Tragschiene 14 gelagert und ist nicht dazu ausgelegt, lineartranslatorische oder Drehbewegungen auszuführen.
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Das Gegenrad 32 weist eine Laufrolle 42 auf, die nicht angetrieben und an einem Drehlager 33 aufgenommen um eine Drehachse C rotierbar gelagert ist. Das Drehlager 33 selbst ist an einer einen Schwenkarm 44 umfassenden Anpressvorrichtung 45 gelagert. Der Schwenkarm 44 ist um eine Drehachse D schwenkbar. An dem der Drehachse D gegenüberliegenden Ende des Schwenkarms 44 ist ein Aufnahmepunkt 46 zur Aufnahme einer Anpresskraft vorgesehen, die über einen Anpressarm 48 auf den Aufnahmepunkt 46 und damit auf den Schwenkarm 44 übertragbar ist.
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Der Anpressarm 48 ist um die gleiche Drehachse D schwenkbar und weist an seinem dem Drehpunkt D gegenüber liegenden Ende eine Anpressfeder 50 auf, die zur Übertragung der Anpresskraft auf den Schwenkarm 44 dient.
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Der Schwenkbereich des Anpressarms 48 ist so bemessen, dass der in 3 ersichtliche Schwenkbereich entgegen dem Uhrzeigersinn so begrenzt ist, dass stets eine Übertragung einer Anpresskraft auf den Schwenkarm 44 möglich ist.
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Dem Anpressarm 48 selbst kann wiederum über eine Verlagerungseinrichtung oder Vorspanneinrichtung 52, die sich an der Tragschiene 14 abstützt, eine Vorspannkraft aufgeprägt. Die Verlagerungseinrichtung 52 weist einen die Vorspannkraft auf den Anpressarm 48 übertragenden Exzenter 54 auf.
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Die Ausführung des die Vorspannkraft übertragenden Elements als Exzenter 54 ist hier als bevorzugt dargestellt, aber nicht als einschränkend zu verstehen. Es sind auch andere Ausführungen möglich. Beispielsweise kann die Übertragung auch über eine direkte lineare Bewegung oder über eine Schwenkbewegung erfolgen. Alternativ oder zusätzliche könnte die Kraft auch über eine Drehbewegung in dem Anpressarm 48 selbst aufgebracht oder eingeleitet werden.
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Der Exzenter 54 ist vorliegend als auf einer Welle 56 gelagerte Steuerscheibe 58 ausgeführt. Der Drehpunkt der Steuerscheibe 58 befindet sich außerhalb der Achse der Welle 56 und erlaubt so eine Veränderung der Anpresskraft des Anpressarms 48, die dieser auf den Schwenkarm 44 überträgt, durch eine additive Überlagerung der durch die Steuerscheibe 58 auf den Schwenkarm 44 eingeleiteten Vorspannkraft.
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Die Höhe der Vorspannkraft ist über die Stellung der Steuerscheibe 58 wählbar und wird über eine Stellvorrichtung 60, die beispielweise elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch arbeiten kann, angesteuert. 3 zeigt eine Stellung, in der eine maximale Vorspannkraft mittels der Steuerscheibe 58 auf den Anpressarm 44 übertragen wird.
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4 hingegen zeigt eine Stellung, in der die Steuerscheibe keinen Kontakt mit dem Anpressarm 44 aufweist und somit keine Vorspannkraft der Anpresskraft überlagert.
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Die Verlagerungseinrichtung 52 ermöglicht es also, die von dem Anpressarm 48 auf den Schwenkarm 44 und damit mittelbar auf die passive Laufrolle 42 übertragene Anpresskraft in ihrer Höhe über ein Stellglied - hier die Verlagerungseinrichtung 52 - zu steuern. Dabei stellt die hier dargestellte Ausführungsform eine besonders einfach zu realisierende und sichere Realisierung des erfinderischen Grundgedankens dar. Selbst bei einem Ausfall der Stellvorrichtung 60 kann der Reibradantrieb weiter ohne Störung betrieben werden. Gleichzeitig ist der konstruktive Aufwand denkbar gering und kann sogar auf einfache Weise nachgerüstet werden.
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Bei dem vorstehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel können die Laufrolle 42 und die Antriebsrolle 38 prinzipiell vertauscht werden, d.h. die Antriebsrolle 38 kann beweglich aufgehängt sein und Laufrolle starr angebracht sein.
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Im Betrieb der Hängebahn 10 kann die Verlagerungseinrichtung 52 in verschiedener Weise eingesetzt werden. Bei einem einfachen Einsatzszenario werden über eine einfache Ermittlung des Abriebs oder eines anderweitigen Verschleißes der Antriebsrolle 38 oder der Laufrolle 42 der sich reduzierende Durchmesser und die sich dadurch reduzierende Anpresskraft durch eine Vergrößerung der Vorspannkraft kompensiert. Dies kann unabhängig von dem eigentlichen Betrieb kontinuierlich nachstellend oder in regelmäßigen Abständen stufenweise anpassend erfolgen.
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Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, die Vorspannkraft zum Ausgleich eventuell vorhandener Maßtoleranzen beispielsweise der Lasttraverse 20 der Anpresskraft zu überlagern. Dies kann beispielsweise aufgrund erwartbarer Maßtoleranzen sozusagen im Vorgriff geschehen.
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Alternativ oder zusätzlich kann die dem Reibradantrieb 26 eingegebene Steuergröße - beispielsweise eine Vortriebsgeschwindigkeit für den Wagenzug 22 (umfassend die Lasttraverse 14 und die Passivlaufwerke 18), eventuell umgerechnet in eine Umdrehungsgeschwindigkeit oder -zahl der Antriebsrolle - mit einer tatsächlichen Geschwindigkeit des Wagenzugs 22 verglichen werden. Eine eventuell auftretende Abweichung dahingehend, dass die tatsächliche Geschwindigkeit des Wagenzugs um einen bestimmten Absolut- oder Relativbetrag hinter der eingesteuerten Vortriebsgeschwindigkeit des Wagenzugs zurückbleibt, kann durch eine entsprechende Erhöhung der Vorspannkraft beseitigt werden. Die tatsächliche Geschwindigkeit des Wagenzugs 22 kann beispielsweise durch entsprechende Sensoren entlang der Wegstrecke des Wagenzugs gemessen werden. Die Anpassung der Vorspannkraft kann beispielsweise dynamisch während eines Fördervorgangs erfolgen.
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Die 5 und 6 zeigen verschiedene Einsatzmöglichkeiten der Hängebahn 10 dargestellt. 5 veranschaulicht eine Übergabe eines aus Lasttraverse 20 und Passivlaufwerken 18 zusammengestellten Wagenzugs 22 mit einem angebrachten Werkstück 12 mittels eines an einem stationären Stahlbau 16 befestigten und als Reibradantrieb ausgeführten stationären Antriebseinrichtung 24.1 an eine senkrecht zur Zeichenebene verfahrbare Verfahrbrücke 62. Die Verfahrbrücke 62 weist ebenfalls zwei Antriebseinrichtungen 24.2, 24.3 auf, mittels welcher der Wagenzug 22 entgegengenommen und auf der Verfahrbrücke bewegt werden kann.
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Die 6 veranschaulicht eine Übergabe eines Wagenzugs von einem stationär angeordneten Transferförderer 64 an die Verfahrbrücke 62.
