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Schienenzange zur Sicherung von Kranen, Verladebrücken od. dgl. Die
Erfindung betrifft eine Schienenzange zur Sicherung von Kranen, Verladebrücken od.
dgl. mit absenkbaren, den Schienenkopf erfassenden Greifbacken, die an Zangenschenkeln
angeordnet sind, wobei die durch Gewichtswirkung aufgebrachte Schließkraft der Schienenzange
an den oberen Enden der Zangenschenkel angreift. Bei solchen Schienenzangen ist
es bekannt, die beiden Zangenschenkel an einem gemeinsamen Bolzen anzulenken oder
sie mit Laschen zu verbinden. Der Drehpunkt zwischen den beiden Zangenschenkeln
ist damit festgelegt und das Übersetzungsverhältnis zwischen den beiden Zangenenden
unveränderlich. Weiterhin ist eine Schienenzange bekannt, bei der die Zangenschenkel
derart aufgehängt sind, daß sie über die Oberkante der Schiene hinaus angehoben
werden können. Die Zangenschenkel sind hierbei um Bolzen schwenkbar aufgehängt.
Bei dieser Lagerung der Zangenschenkel sind infolge des festliegenden, verhältnismäßig
kleinen zur Verfügung stehenden Hebelarmes große Verstellkräfte erforderlich, um
entsprechende Schließkräfte zu erzielen. Zur Erhöhung dieser Schließkräfte weisen
andere bekannte Schienenzangen an den Zangenschenkeln seitlich an den Schienenköpfen
angreifende exzentrische Scheiben auf. Diese Schienenzangen sind durch ihren komplizierten
Aufbau teuer in der Herstellung und umständlich in der Bedienung. Außerdem besteht
bei verölten Schienen die Gefahr, daß die exzentrischen Scheiben am Schienenkopf
entlangrutschen. Bei einer weiteren bekannten Schienenzange sind am unteren Ende
der Zangenschenkel zu deren Lagerung Widerlager vorgesehen, die einen langen Hebelarm
für die an den Zangenschenkeln angreifenden Schließkräfte ermöglichen. Da die Widerlager
ortsfest sind, kann die Schienenzange nicht über die Oberkante der Schiene angehoben
werden. Somit besteht die Gefahr, daß die Schienenzange beim Verfahren des Kranes
oder der Brücke an Hindernisse im Bereich der Schiene anstößt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden
und mit verhältnismäßig kleinen Verstellkräften große Anpreßkräfte am Schienenkopf
bei gleichzeitig großen Lüftwegen der Zangenbacken zu erzielen, ohne daß der Verstellweg
sonderlich groß wird, wobei ferner die Schienenzange über die Oberkante der Schiene
angehoben werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens
zwei relativ zueinander bewegliche Gewichtsteile zum Aufbringen der Schließkräfte
vorgesehen sind und daß die Zangenschenkel freibeweglich in mindestens einem der
Gewichtsteile derart geführt sind, daß die Lage ihrer Stütz- bzw. Schwenkpunkte
beim Heben, Senken und Schließen veränderlich ist, wobei der Stütz- bzw. Schwerpunkt
beim Schließen dicht oberhalb der Schienenlauffläche liegt. Diese Ausbildung bringt
den Vorteil mit sich, daß die Schienenzange im Betrieb des Kranes oder der Verladebrücke
auf einfache Weise über die Oberkante der Schiene angehoben werden kann, wobei andererseits
beim Schließen der Zange größte Schließkräfte erzeugt werden können.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen Schienenzange
wird vorgeschlagen, daß einer der relativ zueinander beweglichen Gewichtsteile zum
Senken und Anlegen der Greifbacken an den Schienenkopf dient und beim Schließen
der Zange den Stütz- bzw. Schwenkpunkt für die Zangenschenkel aufbringt. Beim Schließen
der Zange folgen beide Vorgänge aufeinander. Über den einen Gewichtsteil werden
zunächst die Zangenenden an den Schienenkopf angedrückt und erst, nachdem somit
der endgültige Drehpunkt festgelegt worden ist, treibt der andere Gewichtsteil die
Zangenschenkel auseinander. Zweckmäßig ist hierzu der untere Gewichtsteil als die
Zangenschenkel umschließender Lagerring ausgebildet, der Anschlagnasen aufweist,
die mit den geneigt zueinander verlaufenden Rückenflächen der Zangenschenkel zusammenwirkend
das Anlegen der Greifbacken an den Schienenkopf steuern und beim Schließen der Zange
den Stütz- bzw. Schwenkpunkt für die Zangenschenkel bilden. Vorteilhaft sind hierbei
ferner am oberen Gewichtsteil Keilflächen und an den freien Enden der Zangenschenkel
mit diesen zusammenwirkende Rollen vorgesehen.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen Schienenzange
ist auch der als Lagerring
ausgebildete untere Gewichtsteil mit
Keilflächen versehen, die beim Heben der Zange an den Rollen der freien Enden der
Zangenschenkel angreifen und die Zangenschenkel um einen hochliegenden, zwischen
ihnen gebildeten Stützpunkt auseinanderspreizen.
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Ebenso kann es in weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schienenzange
vorteilhaft sein, wenn der untere Gewichtsteil durch zwei an den Zangenschenkeln
angebrachte, insbesondere mit den Greifbacken aus einem Stück bestehende Gewichtskörper
gebildet ist, die mit gerätefesten Anschlägen Zusammenwirkende schräge Rückenflächen
aufweisen. Bei dieser Ausführungsform sind zweckmäßig keilförmig verlaufende Kurvenführungen
am oberen Gewichtsteil vorgesehen, in denen die an den freien Enden der Zangenschenkel
angeordneten Rollen geführt sind. Diese Kurvenführungen bestehen vorteilhaft aus
am oberen Gewichtsteil vorgesehenen Keilflächen, zu denen parallel im Abstand des
Durchmessers der Rollen verlaufend ein Führungsband angeordnet ist.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen Schienenzange
kann schließlich der obere Gewichtsteil im Querschnitt H-förmig mit keilförmigem
Steg ausgebildet sein und in seinen Flanschen durchgehende, den Keilflächen parallellaufende
Nuten aufweisen, in denen Wellen zur Lagerung der Rollen geführt sind.
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Als Antriebsmittel der erfindungsgemäßen Schienenzange ist vorteilhaft
ein hydraulisches Antriebsaggregat mit Zylinder und Kolben vorgesehen. Dieses Antriebsaggregat
kann in dem keilförmigen Steg oder einem anderen Teil des oberen Gewichtsteiles
angeordnet sein.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Schienenzangen
dargestellt. Es zegt: Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Schienenzange in der oberen Endstellung, Fig. 2 die gleiche Schienenzange beim Anlegen
der Greifbacken an den Schienenkopf, Fig.3 eine Seitenansicht der gleichen Schienenzange
in der Stellung nach Fig. 2, Fig. 4 eine Ansicht der geschlossenen Schienenzange,
Fig. 5 eine andere Schienenzange beim Anlegen der Greifbacken an den Schienenkopf,
Fig. 6 eine Seitenansicht dieser Zange, Fig. 7 eine Ansicht dieser Ausführangsform
in der Schließstellung der Zange, Fig. 8 eine Ansicht von oben auf die Zange entsprechend
Fig. 6, Fig. 9 eine Darstellung der elektromechanischen Verriegelung in der Haltestellung,
Fig. 20 bis 14 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schienenzange,
Fig.15 die Anwendung von Gelenksteinen bei einer Schienenzange nach den Figuren
1 bis 4 und Fig.16 die Anwendung von Gelenksteinen bei einer Schienenzange nach
den Figuren 5 bis 7.
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Die in den Figuren 1 bis 4 gezeigte Schienenzange besteht im wesentlichen
aus den beiden Zangenschenkeln 1, einem oberen Gewichtsteil 2 und einem unteren
Gewichtsteil 3. Beide Gewichtsteile sind über Zuganker 4 verbunden, die am unteren
Gewichtsteil befestigt sind und sich gegen den oberen Gewichtsteil über Kontermuttern
5 abstützen, sonst aber relativ zu diesem Teil bewegbar sind. Die Zuganker 4 können
auch als Führung dienen. Die Zangenschenkel l bestehen vor allem aus zwei seitlichen
Blechwangen 6, die am unteren Ende über Greifbacken 7 verbunden sind, welche an
der Greifstelle dem Schienenkopf angepaßt sind. Zwischen den Blechwangen 6 ist am
oberen Ende jeweils eine Rolle 8 angeordnet; seitlich außen sind an den Blechwangen
6 noch Ansätze 9 angeordnet, die hier einen quadratischen Querschnitt haben. Über
diese Ansätze ist die Zange in der tiefsten Stellung auf Anschlägen 10 der Schwinge
oder des Fahrbalkens gehalten.
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Der obere Gewichtsteil 2 ist mit einer nach unten ragenden Keilnase
11 versehen, die schmaler als der Abstand zwischen den beiden seitlichen Blechwangen
6 der Zangenschenkel ausgebildet ist. Der untere Gewichtsteil 3 ist als Lagerring
ausgestaltet und umschließt beide Zangenschenkel 1. Quer zur Schienenrichtung gesehen,
weist auch dieser Gewichtsteil nach unten ragende Keilansätze 12 auf. Die
Breite dieser Ansätze ist kleiner als der lichte Abstand zwischen den Anschlägen
10 ausgebildet, so daß dieser Gewichtsteil bis in den Bereich der Schienenoberfläche
abgesenkt werden kann. Keilflächen 13, die sich auf einer Innenfläche des als Lagerring
ausgebildeten Gewichtsteiles 3 bis zum unteren Ende mit den Anschlagnasen 14 erstrecken,
laufen ungefähr parallel zu den Keilflächen 15 der Keilnase 11. Wenn die Zange geschlossen
ist, liegt der augenblickliche Drehpunkt bei den Anschlagnasen 14.
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Vor Erreichen der oberen Endstellung der Schienenzange legen sich
die Keilflächen 13 des unteren Gewichtsteiles 3 an die Rollen 8 der Zangenschenkel
1 an. Dabei werden die oberen Enden der Zangenschenkel l derart zusammengedrückt,
daß sie sich um den hochliegenden Stützpunkt 16 drehen und die Greifbacken 7 auseinandergespreizt
werden. Bei einer weiteren Aufwärtsbewegung der Gewichte heben sich die Greifbacken
über die Schienenoberfläche an. Der Antrieb für die Schienenzange greift am oberen
Gewichtsteil 2 an und ist hier nicht dargestellt. Beim Schließen der Zange bewegt
sich die Gesamtanordnung zunächst so weit nach unten, bis die Zangenschenkel mit
ihren Ansätzen 9 auf den Anschlägen 10 aufliegen. Die Rückenflächen 17 der Blechwangen
6 sind in dieser Stellung verhältnismäßig stark zueinander geneigt. An den Rückenflächen
greifen jetzt die gerundeten Anschlagnasen 14 der Keilansätze 12 an und bewirken
ein Schwenken der Zangenschenkel um ihren Stützpunkt 16 bis zur Anlage der Greifbacken
7 am Schienenkopf entsprechend Fig. 2. Auch hierbei sind die Rückenflächen 17 noch
zueinander geneigt, so daß durch Nachsenken des unteren Gewichtsteiles 3 die Greifbacken
7 mit einer Vorspannung angepreßt werden und der Stütz- bzw. Schwenkpunkt zwischen
den Anschlagnasen 14 und den Zangenschenkeln nahe an den Schienenkopf herangebracht
wird. Sodann greift die Keilnase 11 des oberen Gewichtsteiles 2 an den Rollen 8
an und drückt die oberen Schenkelenden bis in die Stellung nach Fig. 4 auseinander,
wobei sich durch die Unterteilung des Abstandes zwischen Rollen 8 und Schienenkopf
über die Anschlagnasen 14 ein großes Übersetzungsverhältnis ergibt und auch die
Kräfte am Schienenkopf entsprechend groß werden.
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Nach den Figuren 5 bis 9 sind die Greifbacken 7 selbst so schwer ausgebildet,
daß sie als unterer Gewichtsteil wirken. Ihre Rückenflächen 18 verlaufen dabei keilförmig
zueinander geneigt, so daß auch beim Absenken der Zangenschenkel die Greifflächen
19,
die hier allerdings eben ausgebildet sind, an den Seitenflächen
des Schienenkopfes unter Vorspannung anliegen. Die Rückenflächen 18 wirken mit seitlich
der Schiene an der Schwinge oder am Fahrbalken angebrachten Anschlägen 20 zusammen.
Hier wird also der Momentandrehpunkt nur relativ zu den Zangenschenkeln verändert.
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Auch bei dieser Ausführungsform ist ein oberer Gewichtsteil 21 vorgesehen,
der als Vierkantkörper ausgebildet ist, in den die Keilflächen 15 eingearbeitet
sind. Während bei der Ausführung nach den Figuren 1 bis 4 die Rolle 8 das Schenkelende
nur nach innen überragt, trifft dies hier für drei Richtungen zu. Parallel zu den
Keilflächen 15 ist ein Führungsband 22 geführt, dessen Abstand von den Keilflächen
größer als der Durchmesser der Rollen 8 ausgebildet ist. Das Band umgreift die Rollen
8 beider Zangenschenkel, so daß diese über das Band angehoben werden können. Fig.
7 zeigt die untere Endstellung der Zange; die obere Endstellung ist nicht dargestellt.
Wenn die oberen Schenkelenden auseinandergedrückt werden, so stützen sich die Zangenschenkel
über die Rückenflächen 18 der Greifbacken 7 an den Anschlägen 20 ab, wodurch ein
entsprechend großes Übersetzungsverhältnis erzielt wird. Die Pfannenflächen 23 am
Berührungspunkt zwischen den beiden Greifbacken dienen lediglich einer Ausrichtung
der Zangenschenkel zueinander und liegen nur dann aneinander an, wenn die Greifbacken
sich bei der Aufwärtsbewegung der Zange von den Anschlägen 20 und dem Schienenkopf
gelöst haben.
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Als Antrieb sind hier zwei Hydraulikzylinder 24 vorgesehen, die entweder
durch Bohrungen im oberen Gewichtsteil 21 gebildet werden oder in diesen eingesetzt
sind. Die Kolben 25 stützen sich an Vorsprüngen 26 ab, die an den Schwingen oder
dem Fahrbalken befestigt sind und mit den Anschlägen 20 einen geschlossenen
Ring bilden können. Ein Elektromotor 27 treibt über eine Kupplung 28 eine Ölpumpe
29 an, die über eine Leitung 30 unmittelbar aus einem Ölbehälter 31 Druckflüssigkeit
saugt und über Leitungen 32, 33 die beiden Zylinder 24 speist. Aus den Zylindern
kann das Öl über ein Drosselventil 34 und ein Absperrventil 35 in den Ölbehälter
31 abfließen. Das Absperrventil 35 läßt sich z. B. elektrisch steuern und wird dann
geöffnet, wenn die Zange geschlossen werden soll. Der Stromkreis kann also willkürlich
von Hand oder selbsttätig dann unterbrochen werden, wenn der Hauptschalter unterbrochen
wird oder der Strom ausfällt.
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In der oberen Endstellung ist die Zange zusätzlich über eine mechanisch-elektrische
Verriegelung gehalten, die hier nach den Figuren 6, 8 und 9 über Riegelhaken 36
gebildet wird, die bei den Drehpunkten 37
angelenkt und über Kniehebel 38
miteinander verbunden sind. Im Kniegelenkpunkt greift dabei ein elektrischer Bremslüfter
39 an, der gegen eine Federkraft ziehend wirkt und die Verriegelung freigibt, sobald
der Stromkreis unterbrochen wird. Absperrventil und Bremslüfter werden gemeinsam
gesteuert und können im gleichen Stromkreis liegen.
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Bei der in den Figuren 10 bis 12 dargestellten Zange ist das obere
Gewicht 40 im Querschnitt H-förmig ausgebildet. Sein Steg 40 a hat
eine nach unten zulaufende Keilform, und in den Flanschen 40b sind innen durchgehende
Nuten 40 c vorgesehen, in denen die Enden von Wellen 41, auf denen die Rollen 8
laufen, geführt sind. Außerdem sind von außen in den Flanschen 40b weitere, allerdings
nicht durchgehende Nuten 40 d eingearbeitet, in denen sich der Kopf 4 a der Zuganker
4 bewegt. In der Mitte des Steges 40 a ist in einer Bohrung ein Hydraulikzylinder
42 angeordnet, der im Gelenk 43 an einem U-Stab 44 angelenkt ist. Seine Kolbenstange
42a ist mittels eines Gelenkes 45 mit einer Platte 46 verbunden, die oben auf das
obere Gewicht 40 aufgeschraubt ist. Die hydraulische Pumpenanlage ist hier
in der Stütze oder Fahrwerksschwinge angeordnet, wobei das öl über den U-Stab
44 dem Zylinder zugeführt werden kann.
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Die Zuganker 4 sind an ihrem unteren Ende über Muttern 4 b an Flanschen
47 festgeschraubt, die auf einem Lagerring 48 sitzen und mit Fingerstücken 49 eine
Kurvenführung 50 für Bolzen 51 bilden, die fest mit den Zangenschenkeln
52 verbunden sind. Hier ist an denjenigen Stellen zwischen dem Lagerring 48 und
den Zangenschenkeln 52, welche die Lagerkraft übertragen müssen, ein Gelenkstein
58 vorgesehen, der die Form einer halbzylindrischen Walze hat. Er ist über Laschen
53 mit Spiel an den Zangenschenkeln 52 gehalten und stützt sich an diesen über eine
Zylinderfläche 54 ab. Seine ebene Fläche 55 wirkt mit einer Keilfläche 56 am Lagerring
48 zusammen, so daß Drehen und Schieben an verschiedenen Flächen erfolgen.
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Bei der Stellung nach Fig.10 steht der Zylinder 42 unter Druck, bzw.
eine Verriegelung hält das obere Gegengewicht in seiner hochliegenden Ruhestellung.
Zum Schließen der Zange wird die Verriegelung in der beschriebenen Weise gelöst,
und das obere Gegengewicht senkt sich und verdrängt das Öl aus dem Zylinder. Bei
der Abwärtsbewegung der Gesamtanordnung setzen sich zunächst die Zangenschenkel
52 mit ihren Ansätzen 57 auf die Schienenlauffläche auf. Dann werden die unteren
Enden der Schenkel durch die Bewegung der Bolzen 51 in den Kurvenführungen
50 aneinandergerückt, bis der Lagerring 48
mit seinen Keilflächen 56
an den ebenen Flächen der Gelenksteine 58 anliegt und dadurch die untere Lagerung,
die hier dicht oberhalb der Schienenlauffläche liegt, hergestellt ist. Das obere
Gegengewicht 40 bewegt sich weiterhin abwärts, wobei sich die Köpfe 4 a der
Zuganker 4 abheben und über den Steg 40 a die Rollen 8 an den oberen
Schenkelenden auseinandergerückt werden, bis die Kräfte ins Gleichgewicht gebracht
sind.
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Umgekehrt wird zum Lüften der Schienenzange erst das obere Gewicht
40 angehoben, wobei sich der Schließdruck der Zange verringert und schließlich
die Köpfe 4 a der Zuganker 4 am unteren Ende der Nuten 40 d zur Anlage kommen. Dann
wird der Lagerring 48 mit angehoben und löst sich von den Gelenksteinen 58. Außerdem
werden durch die Relativbewegung zwischen den Kurvenführungen 50 und den Bolzen
51 die Greifbacken an den Zangenschenkeln auseinandergedrückt. Daher können auch
bei dieser Ausführung die Schienenköpfe von seitlich unten umfaßt werden.
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Fig.15 zeigt die Anwendung von Gelenksteinen für eine Ausführungsform
nach den Figuren 1 bis 4 und Fig. 16 die Verwendung von Gelenksteinen für eine Ausführungsform
nach den Figuren 5 bis 7. In diesen beiden Fällen ist jeder Gelenkstein 58 in dem
die Schenkel umgebenden Lagerring gehalten und gleitet mit seiner ebenen Fläche
auf der Rückenfläche der Zangenschenkel. Nach Fig. 15 sind die Gelenksteine über
Laschen 53 an den Keilansätzen 12 des unteren Gewichtsteiles 3 befestigt, während
sie nach Fig. 16
von innen in eine teilzylindrische Nut des brückenfesten
Anschlages 20 eingesetzt sind.