DE19748949C2 - Fahrwerk einer Hebevorrichtung - Google Patents
Fahrwerk einer HebevorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk einer Hebevorrichtung, insbesondere mit einem seitlich
herauskragenden Ausleger, das mindestens zwei Laufräder aufweist, die sich auf
verschiedenen inneren Seitenflächen einer in ihrer Längsrichtung nach unten offenen
hohlprofilförmigen Schiene abstützen und die an einen Laufradträger drehbar gelagert sind,
der mit einem Anschlußelement verbunden ist, an dem die zu hebende Last hängt, an dem
wenigstens eine Stützrolle im Innern der Schiene drehbar angeordnet ist, die sich mit einer
Komponente senkrecht zur Stützkraft eines Laufrades an der Schiene abstützt und in dem
mindestens eine Laufrolle gelagert ist, die sich an wenigstens einer äußeren Lauffläche der
Schiene mit einer Kraft abstützt, die eine Komponente entgegen der Kraftrichtung eines
Laufrades aufweist.
Ein Fahrwerk der gattungsgemäßen Art geht aus der FR 20 76 595 hervor.
Aus der DE GM 19 56 894 ist ein Fahrwerk für Laufkatzen bekannt, das zwei Laufräder
aufweist, die sich auf jeweils einer inneren horizontalen Seitenfläche einer in ihrer
Längsrichtung nach unten offenen C-förmigen Hohlprofilschiene abstützen und an einem
Laufradträger drehbar gelagert sind. Der Laufradträger ist so ausgebildet, daß er sich durch
die Öffnung der Schiene nach unten erstreckt und ein Anschlußelement bildet, an dem die zu
hebende Last hängt. Das Anschlußelement ist weiter mit einem horizontalen Querträger
versehen, an dem zwei um eine vertikale Achse drehbare Stützrollen angeordnet sind, die
sich auf jeweils einer äußeren vertikalen Seitenfläche mit einer Komponente senkrecht zur
Stützkraft eines Laufrades abstützen.
Die Laufräder können bei starrer Aufhängung der Schiene von den Laufflächen abheben, was
einen leichtgängigen Lauf des Fahrwerks innerhalb der Schiene beeinträchtigen kann und
mit einem erhöhtem Schienenverschleiß verbunden sei kann.
Weiter ist aus dem DE-GM 18 06 696 ein Fahrwerk bekannt, dessen Laufräder auf den
unteren Innenflächen eines Doppel-T-Trägers beidseitig des Stegs abrollen und seitlich an
einem U-förmigen Fahrwerksrahmen abgestützt sind, der den Träger von unten umfaßt. Zur
Führung des Fahrwerks sind am Fahrwerksrahmen zusätzlich Stützrollen vorgesehen, die
einander gegenüberliegend beidseitig am Steg anliegen. Die Kraftrichtung der einen
Stützrolle ist dabei entgegengesetzt der Kraftrichtung der anderen Stützrolle, so daß sich die
Stützrolle der Stützrollen gegenseitig aufheben. Angetrieben wird das Fahrwerk durch eine
an der Außenfläche des unteren Flansches anliegende Antrieberolle.
Ein derartiges Fahrwerk ist nur für Fahrschienen geeignet, die zu den Seiten hin offen
ausgebildet sind und einen Steg aufweisen, so daß Stützrollen auf beiden Seiten des Stegs
zur Anlage gebracht werden können. Bei einer nach unten offenen, aber ansonsten
geschlossenen hohlprofilförmigen Schiene ohne Steg im Innern, ist ein derartiges Fahrwerk
nicht ohne weiteres anwendbar, insbesondere da sich die Laufräder innerhalb der Schiene
beidseitig oberhalb der Öffnung bewegen und somit nicht an einem außerhalb der Schiene
angeordneten U-förmigen Fahrwerksrahmen abstützbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrwerk der gattungsgemäßen Art derart
auszubilden, daß die Last möglichst auf alle Laufräder bei der geringst möglichen Spannung
im Hohlprofil verteilt wird.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Durch die
kennzeichnenden Merkmale dar Unteransprüche ist das Fahrwerk in vorteilhafter Weise
weiter ausgestaltet.
Die Lösung sieht vor, daß der Laufradträger und das Anschlußelement über ein
Gelenk ineinander gestützt sind und daß die hohlprofilförmige Schiene C-förmig
ausgebildet ist und sich die wenigstens eine Stütztrolle oberhalb der Achse des
Laufrades des Anschlußelementes drehbar abstützt.
Ein derartig ausgebildetes Fahrwerk ermöglicht es, Horizontalkräfte wirksam in die
Seitenflächen der hohlprofilförmigen Schiene einzuleiten, so daß es bei starr aufgehängten
Schienen zu keiner Zerstörung bzw. zu keinem starken Verschleiß und zu keiner Verwindung
des Fahrwerkes und/oder der Schiene kommt. Verklemmungen des Fahrwerkes werden
weitestgehend vermieden, so daß ein leichtgängiger Laut der Fahrwerke auch bei
Verwendung eines um eine vertikale Achse schwenkbaren Auslegers erzielt wird, der
wechselnde Vertikalkräfte erzeugt.
Vorteilhafterweise ist das Gelenk ein Kardangelenk, das in einem großen Winkelbereich
gelenkig bewegbar ist.
Ein gleichmäßigerer Lauf des Fahrwerks wird dadurch erzielt, daß die Laufräder in
Fahrtrichtung hintereinander angeordnet sind.
Um eine selbstzentrierende Fahrwerksführung sicherzustellen, sind die Laufflächen der
Schiene schräg zueinander angeordnet und die Laufflächen der Laufräder ballig ausgebildet.
Als vorteilhaft hat es sich für eine gleichmäßige Ableitung der Kräfte in die Seitenwände
erwiesen, mindestens zwei an jeweils einer Seitenfläche abrollbare Stützrollen vorzusehen.
Die Leichtgängigkeit des Fahrwerks wird insbesondere dadurch sichergestellt, daß das
kardanisch ausgebildete Gelenk aus einem starr mit dem Anschlußelement verbundenen
Kugelkopf und einer am Laufradträger angeordneten Kugelpfanne gebildet ist.
Zum gleichmäßigen Einleiten der Horizontalkräfte in die Seitenwände ist es zweckmäßig,
wenn die Stützrollen in Fahrtrichtung gesehen zwischen den Laufrädern angeordnet sind.
Ein gleichmäßiges Einleiten der Horizontalkräfte wird ebenfalls erzielt, wenn die Stützrollen
in Fahrtrichtung gesehen vor und hinter den Laufrädern angeordnet sind.
Eine einfache Nachstell- oder Einstellmöglichkeit läßt sich dadurch erreichen, daß die von
unten an eine an der Schiene ausgebildeten horizontalen äußeren Lauffläche anstellbare
Laufrolle über eine exzentrische Lagerung in Richtung der Schiene von unten anstellbar ist,
unter Belassung eines Spiels zwischen Laufrolle und Schiene, insbesondere zum Ausgleich
von Schienentoleranzen. Hierdurch werden die nach oben gerichteten Vertikalkräfte sicher in
die Schiene geleitet.
Eine gute Führung erzielt man dadurch, daß am Anschlußelement beidseitig Laufrollen
angeordnet sind und daß die Schiene beidseitig horizontale äußere Laufflächen für die
Laufrollen aufweist.
Um aus den Einzelfahrwerken ein in zwei Schienen laufendes Fahrwerk zu bilden, das
insbesondere mit einem um eine Vertikalachse schwingbaren Ausleger versehen ist und bei
dem es auch bei größerer Last zu keinen Verklemmungen kommt, wird vorgeschlagen, daß
sich Fahrwerke in parallel angeordneten Schienen befinden und die Anschlußelemente starr
miteinander verbunden sind. Die Horizontalkräfte werden bei einer derartigen Anordnung der
Fahrwerke gleichmäßig und effektiv in die Schienen eingeleitet. Weiter werden innerhalb
eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegende Abweichungen der Schienenparameter bei
einem derartigen Fahrwerk verklemmungsfrei ausgeglichen.
Ein besonders stabiles Fahrwerk erhält man dadurch, daß bei zwei parallel zueinander
angeordneten Schienen an einer Schiene ein paar von Fahrwerken und an der anderen
Schiene ein einzelnes Fahrwerk vorgesehen sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden
nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht eines Fahrwerkes,
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Fahrwerk und eine Schiene gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht einer weiteren Variante eines Fahrwerkes,
Fig. 4 eine Laufkatze eines Hängekrans,
Fig. 5 einen Querschnitt durch zwei starr miteinander verbundene Fahrwerke
einer Laufkatze gemäß Fig. 4,
Fig. 6 eine Laufkatze eines Hängekrans mit einem um eine vertikale Achse
schwenkbaren Ausleger und
Fig. 7 einen Hängekran mit Laufkatze in schematischer Darstellung.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines Fahrwerkes 1 einer schienenverfahrbaren
Hebevorrichtung. Das Fahrwerk 1 weist in Fahrtrichtung gesehen hintereinander und
paarweise parallel nebeneinander angeordnete ballig ausgebildete Laufräder 2 auf,
die beidseitig an einem Anschlußelement 3 angeordnet sind. Selbstverständlich ist
auch eine Anordnung mit auf beiden Seiten des Anschlußelementes 3 versetzt
zueinander angeordneten Laufrädern 2 möglich. Im oberen Bereich des
Anschlußelementes 3 sind in Fahrtrichtung gesehen zwischen den Laufrädern 2
angeordnete Stützrollen 4 drehgelagert. Die vertikalen Drehachsen 5 der Stützrollen 4
sind am Anschlußelement 3 abgestützt. Im Ausführungsbeispiel ist auf jeder Seite des
Anschlußelementes 3 genau eine Stützrolle 4 vorgesehen. Selbstverständlich können
die Stützrollen 4 auch vor und/oder hinter den Laufrädern 2 angeordnet sein, wobei
sich eine paarweise Anordnung quer zur Fahrtrichtung als besonders zweckmäßig
erwiesen hat. Denkbar ist aber auch eine einzige große Stützrolle 4. Im unteren
Bereich des Anschlußelementes ist beidseitig eine in einer vertikalen Ebene
umlaufende Laufrolle 6 vorgesehen.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Fahrwerk, das sich im Innern einer nach
unten offenen hohlprofilförmigen Schiene 7 befindet. Die Schiene 7 weist ein
kaltgewalztes Spezialprofil auf, wodurch ein geringes Eigengewicht und gute
Festigkeits- und Steifigkeitswerte erzielbar sind. Wie Fig. 2 erkennen läßt, rollen die
Laufräder 2 auf im wesentlichen horizontalen inneren Laufflächen 8 ab, die leicht
schräg zueinander angeordnet sind und sich in Schienenlängsrichtung erstrecken. Die
beiden Stützrollen 4 sind im Innern der Schiene 7 an mindestens einer Seitenfläche
7a abrollbar. Hierbei kann die Anordnung so ausgeführt sein, daß in Mittenlage, also
bei fehlenden Horizontalkräften, ein Spiel vorhanden ist. Auf diese Weise liegt bei
Auftreten von abzuleitenden Horizontalkräften nur jeweils eine der Stützrollen 4 an
einer der Seitenwände 7a der Schiene 7 an, unter Einleitung dieser Kräfte in die
Schiene 7.
Um zu erreichen, daß Horizontalkräfte ohne Verklemmung des Fahrwerkes 1 in der
Schiene 7 in die Seitenwände 7a eingeleitet werden, sind die beiden Achsen 9 der
Laufräder 2 über einen gemeinsamen Laufradträger 10 miteinander verbunden. Die
Verbindung des Laufradträgers 10 mit dem Anschlußelement 3 erfolgt über ein
kardanisches Gelenk. Der Laufradträger 10 und das Anschlußelement 3 sind hierbei
über ein Gelenk 11 ineinander gestützt. In Fig. 1 ist die Ausbildung des kardanischen
Gelenkes durch die teilgeschnittene Darstellung gut zu erkennen. Wie Fig. 1 und Fig.
2 zeigen, weist das Gelenk 11 eine Kugelpfanne 12 auf. Auf der Kugelpfanne 12 ist
das Anschlußelement 3 über eine am Anschlußelement 3 ausgebildete
komplementäre kugelförmige Fläche 13 abgestützt. Anschlußelement 3 und
Laufradträger 10 sind in einem begrenzten Winkelbereich gegeneinander
verschwenkbar. Hierdurch werden Verklemmungen des Laufwerkes während der
Fahrt wirksam verhindert, so daß trotz abzuleitender Horizontalkräfte ein
leichtgängiger Lauf des Fahrwerkes 1 erzielt wird. Dies hat weiter den Vorteil, daß
sich die Last auch bei verwundener Schiene gleichmäßig auf die Laufrollen 2 verteilt.
Fig. 2 ist weiter zu entnehmen, daß das Anschlußelement zum Befestigen einer Last
unten aus der Schiene 1 herausragt. Eine spielfreie, quasi "starre" Verbindung
zwischen Fahrwerk 1 und Schiene 7 wird durch die über eine exzentrische Lagerung
in Richtung der Schiene von unten anstellbaren Laufrollen 6 gewährleistet. Die
Anstellung der Laufrollen 6 erfolgt beispielsweise einmal nach Einsetzen des
Fahrwerkes 1 in die Schiene unter Belassung eines Spiels, z. B. von 1 mm; eine
Nachstellung ist während des Betriebes jederzeit möglich. Wie Fig. 2 zeigt, erfolgt die
Anstellung der Laufrollen 6 von unten an jeweils eine horizontale äußere Lauffläche
15 der Schiene 1, an der sie sich mit einer Kraft abstützt, die eine Komponente
entgegen der Kraftrichtung des Laufrades 2 aufweist. Hierzu sind die Laufrollen 6
exzentrisch an einer Achse 14 drehgelagert, über die die Laufrollen 6 wiederum am
Anschlußelement 3 gelagert sind.
Bei sehr großen Horizontalkräften, wie sie nur in Ausnahmefällen vorkommen,
verhindert die Gleitrolle 16 eine Beschädigung des Fahrwerkes 1 und/oder der
Schiene 7.
Eine weitere Variante des Fahrwerkes 1 ist in Fig. 3 dargestellt. Hierbei sind der
Laufradträger 10 und das Anschlußelement 3 starr miteinander verbunden, d. h. die
gelenkige Verbindung dieser beiden Bauteile fehlt bei dieser Variante des Fahrwerkes
1. Dafür weist der unten aus der Schiene herausragende Teil ein Elementenpaar auf,
das als Kugelgelenk 20 ausgebildet ist, welches aus einer am Anschlußelement 3
ausgebildeten Kugelpfanne 21 und aus einem in die Kugelpfanne eingesetzten
Kugelkopf 22 besteht, wobei der Kugelkopf 22 über ein Tragelement 23
(beispielsweise einen Lasthaken) mit einer Last verbindbar ist. Weiter sind an dem
Laufradträger 10 (über das Anschlußelement 3 als Teil des Laufradträgers 10)
zwei Laufrollen 6 drehbar gelagert, die sich an jeweils einer Außenseite 15 der
Schiene 7 abstützen, mit einer Komponente entgegengesetzt zur Stützkraft der
Laufräder 2. Um eine spielfreie Verbindung zwischen Schiene 7 und Fahrwerk 1 zu
gewährleisten, sind die beiden Laufrollen 6 auf ihrer Achse 14 einstellbar exzentrisch
angeordnet.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch ein aus Fahrwerken 1 gebildetes
Gesamtfahrwerk, beispielsweise eine Laufkatze eines Hängekrans, an dem
beispielsweise ein Hebezeug (nicht gezeigt) verfahrbar ist. Wesentlich ist bei diesem
Gesamtfahrwerk, daß die Anschlußelemente 3 der an verschiedenen Schienen
angeordneten Fahrwerke durch eine Traverse 31 starr miteinander verbunden sind,
wie in Fig. 5 im Querschnitt dargestellt. Eine derartiges Gesamtfahrwerk weist bereits
sehr gute Lauf- und Belastungseigenschaften auf. Eine deutliche Verbesserung erhält
man, wenn man zumindest zwei Paare von Fahrwerken 1 kombiniert. Hierzu werden
die Anschlußelemente 3 der an verschiedenen Schienen angeordneten Fahrwerke 1,
die sich in Fahrtrichtung gesehen auf gleicher Höhe befinden, jeweils durch eine
Traverse miteinander verbunden. Zweckmäßigerweise schließen die Längsrichtung
der Traverse 31 und die Schienenlängsrichtung jeweils einen Winkel von 90° ein. Ein
solches Gesamtfahrwerk, bestehend aus vier über Traversen 31 biegesteif
miteinander verbundenen Fahrwerken 1, läßt sich sehr gut mit einem Ausleger 30
verwenden, da alle Horizontalkräfte wirksam in die Schienen 1 eingeleitet werden.
Hierbei ist es möglich, wie in Fig. 6 dargestellt, den Ausleger 30 um eine vertikale
Schwenkachse schwenkbar anzuordnen. Es hat sich gezeigt, daß mit dieser
Anordnung beim Verschwenken einer Last nahezu keine vertikale Absenkung der
Last erfolgt, so daß durch eine Bedienperson mit geringem Kraftaufwand ein
Verschwenken der Last in jede beliebige Position erfolgen kann. Einen derartigen
Hängekran mit Laufkatze zeigt Fig. 7 in schematischer Darstellung.
Eine stabiler Lauf des Gesamtfahrwerks läßt sich alternativ dazu auch durch eine
Dreipunktabstützung erzielen, indem bei zwei parallel zueinander angeordneten
Schienen 7 an einer Schiene 7 ein Paar von Fahrwerken 1 und an der anderen
Schiene ein einzelnes Fahrwerk 1 angeordnet sind.
1
Fahrwerk
2
Laufrad
3
Anschlußelement
4
Stützrolle
5
Drehachse
6
Laufrolle
7
Schiene
7
aSeitenfläche der Schiene
8
innere Lauffläche
9
Achse des Laufrads
10
Laufradträger
11
Gelenk
12
Kugelpfanne
13
kugelförmige Fläche
14
Achse der Laufrolle
15
äußere Lauffläche
16
Gleitrolle
20
Kugelgelenk
21
Kugelpfanne
22
Kugelkopf
23
Tragelement
30
Ausleger
31
Traverse
33
vertikale Schwenkachse
Claims (12)
1. Fahrwerk einer Hebevorrichtung, insbesondere mit einem seitlich herauskragenden
Ausleger, das mindestens zwei Laufräder (2) aufweist, die sich auf verschiedenen inneren
Seitenflächen (7a) einer in ihrer Längsrichtung nach unten offenen hohlprofilförmigen Schiene (7)
abstützen und die an einen Laufradträger (10) drehbar gelagert sind, der mit einem
Anschlußelement verbunden ist, an dem die zu hebende Last hängt, an dem wenigstens
eine Stützrolle (4) im Innern der Schiene (7) drehbar angeordnet ist, die sich mit einer
Komponente senkrecht zur Stützkraft eines Laufrades (2) an der Schiene (7) abstützt und in
dem mindestens eine Laufrolle (6) gelagert ist, die sich an wenigstens einer äußeren
Lauffläche (15) der Schiene mit einer Kraft abstützt, die eine Komponente entgegen der
Kraftrichtung eines Laufrades (2) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Laufradträger (10) und das Anschlußelement (3) über ein Gelenk (11) ineinander
gestützt sind und daß die hohlprofilförmige Schiene (7) C-förmig ausgebildet ist und sich
die wenigstens eine Stützrolle (4) oberhalb der Achse (9) des Laufrades (2) des
Anschlußelementes (3) drehbar abstützt.
2. Fahrwerk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gelenk (11) ein Kardangelenk ist.
3. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Laufräder (2) in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet sind.
4. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Laufflächen (8) der Schiene (7) schräg zueinander angeordnet und die
Laufflächen der Laufräder (2) ballig ausgebildet sind.
5. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei an jeweils einer Seitenfläche (7a) abrollbare Stützrollen (4)
vorliegen.
6. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das kardanisch ausgebildete Gelenk (11) aus einem starr mit dem
Anschlußelement (3) verbundenen Kugelkopf (22) und einer am Laufradträger
(10) angeordneten Kugelpfanne (21) gebildet ist.
7. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Stützrolle (4) in Fahrtrichtung gesehen zwischen den Laufrädern (2)
angeordnet ist.
8. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützrollen (4) in Fahrtrichtung gesehen vor und hinter den Laufrädern
(2) angeordnet sind.
9. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Laufrolle (6) über eine exzentrische Lagerung in Richtung der Schiene
(7) von unten anstellbar ist.
10. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Anschlußelement (3) beidseitig Laufrollen (6) angeordnet sind und daß
die Schiene (7) beidseitig horizontale äußere Laufflächen (15) für die Laufrollen
(6) aufweist.
11. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich Fahrwerke (1) in parallel angeordneten Schienen (7) befinden und die
Anschlußelemente (3) starr miteinander verbunden sind.
12. Fahrwerk nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei zwei parallel zueinander angeordneten Schienen (7) an einer Schiene
(7) ein paar von Fahrwerken (1) und an der anderen Schiene ein einzelnes
Fahrwerk (1) vorgesehen sind.
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