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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufhängen einer Schiene, insbesondere
einer Fahrschiene eines Hängeförderers
oder eines Hebezeugs, an einem Fahrwerk oder Tragwerk mit einem Zugelement,
das mit einem Ende über
ein kugelgelenkartiges Lager mit der Schiene verbunden ist, wobei
das Lager einen sphärischen
oder teil-sphärischen
Kopf und eine hiermit im Eingriff stehende Lagerschale aufweist.
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So
ist aus dem Prospekt (Ausgabe März 2000)
mit dem Titel „Kranbaukasten
KBK classic und KBK ergo" der
Firma Demag Cranes & Components GmbH,
Wetter in Deutschland, eine Kranbaukastensystem mit nach unten offenen
c-förmigen
und I-förmigen
Schienen bekannt, mit denen verschiedene Bauarten wie beispielsweise
Einschienenhängebahnen,
Einträger-Hängekrane,
Zweiträger-Hängekrane verwirklicht
werden können.
Die Schienen sind jeweils über
Aufhängungen
an Tragwerken, anderen Schienen oder Fahrwerken, die in anderen
Schienen laufen, befestigt. Diese Aufhängungen sind pendelnd ausgelegt,
da dies sicher stellt, dass sich die Schienen selbsttätig ausrichten,
sich also in den Gleichgewichtszustand bringen, d.h. keine wesentliche
Biegebelastung im Zugelement auftritt. Die pendelnde Aufhängung erfolgt über Kugelgelenklager,
die stählerne Kugelkopfabschnitte
und dazu komplementäre
Kugelpfannen aus Kunststoff aufweisen. Die Kugelkopfabschnitte sind
am Ende eines mehrteiligen Zugelementes befestigt. Das Zugelement
besteht somit zumeist von oben nach unten gesehen aus einer Öse zur Befestigung
des Zugelements an den Tragwerken, anderen Schienen oder Fahrwerken
und einen hiermit einteilig verbundenen Schaft, an den der Kugelkopfabschnitt
angeschraubt und gesichert ist.
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Die
verwendeten Kugelgelenklager unterliegen aufgrund der starken Beanspruchungen
einer Abnutzung. Diese ist bei den Kugelgelenklagern zwischen den
Fahrschienen und der Quertraverse eines Einträger-Hängekranes, bei dem die Fahrschienen pendelnd
aufgehängt
sind, besonders groß.
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Aus
der US 2004/0238473 A1 ist eine Krananordnung bekannt, bei der ein
Brückenträger über an seinen
Enden angeordnete Fahrwerke an parallel und voneinander beabstandet
verlaufenden Schienen verfahrbar ist. Der Brückenträger ist mit den Fahrwerken über u-förmige nach unten offene, den Brückenträger umgreifende
Bügel klemmend
verbunden. Zwischen den Bügeln
und den Fahrwerken sind vertikal ausgerichtete Kugelgelenklager vorgesehen, so
dass die Fahrwerke gegenüber
dem Brückenträger um 360° um eine
vertikale Achse gedreht und zusätzlich
seitlich gekippt werden können.
Die verwendeten Kugelgelenklager umfassen Kugelköpfe aus Stahl und Pfannen aus
Nylon.
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Bei
diesen Kugelgelenken muss der Kugelkopf des Zugelementes in die
Kugelpfanne eingebracht werden, wobei der Schaft durch die zentrale Bohrung
der Pfanne hindurchgreift. Daher sind die Zugelemente aus mindestens
zwei Teilen aufgebaut, nämlich
einer Zugstange und einem Kugelkopf, die beim Zusammenbau nach dem
Hindurchführen
der Zugstange durch die zentrale Bohrung in der Kugelpfanne mit
einander befestigt werden. Oft werden Kugelmuttern verwendet, die
auf die Zugstange aufgeschraubt werden. Gesichert wird diese Verbindung beispielsweise
durch einen Spannstift.
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Diese
Ausführung
der Zugelemente erlaubt jedoch nur, durch eine Überdimensionierung die an die
Zugelemente gestellten Belastungsanforderungen zu erfüllen. Zudem
müssen
die Teile der obigen Kugelgelenke entsprechend bearbeitet beziehungsweise
ausgeführt
werden, um ihre Verbindung zu ermöglichen.
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Durch
unsachgemäßen Einsatz
beziehungsweise mangelnde Wartung kann die Kugelpfanne zerstört werden.
Dies führt
zu einer erhöhten
Reibung zwischen Kugelkopf und Kugelpfanne. Bei zweiteiligen Zugelementen
aus Zugstange und Kugelkopf wird dann das Sicherungselement der
Verbindung zwischen Zugstange und Kugelkopf überlastet. Dis kann zum Absturz
des Brückenträgers führen. Auch
kann das Sicherungselement versagen, was ebenfalls zu einem Versagen
der Aufhängung
führt. Außerdem wird
die Zugstange durch die Kerbwirkung des aufgebrachten Gewindes geschwächt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Aufhängen einer Schiene, insbesondere
einer Fahrschiene eines Hängeförderers
oder eines Hebezeugs, bereitzustellen, die bei einfachem Aufbau
eine hohe Tragfähigkeit
aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Vorrichtung
gelöst.
In den Unteransprüchen
sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder gegeben.
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Erfindungsgemäß wird bei
einer Vorrichtung zum Aufhängen
einer Schiene, insbesondere einer Fahrschiene eines Hängeförderers
oder eines Hebezeugs, an einem Fahrwerk oder Tragwerk mit einem Zugelement,
das mit einem Ende über
ein kugelgelenkartiges Lager mit der Schiene verbunden ist, wobei
das Lager einen sphärischen
oder teil-sphärischen Kopf
und eine hiermit im Eingriff stehende Lagerschale aufweist, ein
einfacher Aufbau mit hoher Tragkraft, dadurch erreicht, dass das
Zugelement und der Kopf einteilig und die Lagerschale mehrteilig ausgebildet
sind. Somit ist es möglich
unter Beibehaltung der Kugelgelenklagerung und deren Vorteile eine
erhöhte
Tragfähigkeit
bei gleicher Dimensionierung zu erreichen, da keine Verbindungsstelle
zwischen Zugelement und Kopf besteht. Zudem ist es einfacher die
Kunststoff-Lagerschale mehrteilig auszubilden als das stählerne Zugelement.
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In
einer Ausführungsform
ist die Lagerschale in Segmente geteilt und wird von einem Haltering
zusammen gehalten. Dabei ist die Lagerschale vorzugsweise in zwei
halbkreisförmige,
insbesondere identische, Segmente geteilt. Es versteht sich, dass auch
eine Teilung in mehrere oder eine andere Teilung der Lagerschale
verwendbar ist. Durch die Teilung ist es möglich, die Lagerschale um den
Kopf herum zusammen zu setzten, was den einfachen Zusammenbau erlaubt.
Insbesondere ist der Innen-Durchmesser des Halterings größer ist,
als der Durchmesser des Kopfs, so dass der Haltering beim Zusammenbau
zunächst
auf beziehungsweise über den
Kopf geschoben wird und dann die Teile der Lagerschale in den Haltering
eingesetzt werden, um die Lagerschale zu vervollständigen.
Hierdurch wird die Öffnung
des Halterings verkleinert, so dass der Kopf nicht hindurch rutscht
und ihm eine Lagerfläche
gegeben wird.
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Die
Segmente der Lagerschale sind also im zusammengesetzten Zustand
zumindest teilweise innerhalb des Halterings angeordnet und werden
von diesem zusammen gehalten. Hierzu kann die Lagerschale einen
umlaufenden Vorsprung aufweisen, mit dem sie an der Innenseite des
Innenumfangs des Halterings anliegt.
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Sinnvollerweise
wird die Lagerschale an der Schiene oder dem Tragwerk über eine
Hängelasche befestigt.
Diese kann eine klemmende Hängelasche sein,
die weiterhin aus zwei identischen Seitenteilen bestehen kann.
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Jedes
Seitenteil weist eine Aussparung derart auf, dass das Zugelement
bei der klemmenden Befestigung der Hängelasche zwischen den Seitenteilen
hindurchgreift. Hierbei ist das Ausmaß der Aussparung kleiner ist,
als der Durchmesser des Kopfes, so dass der Kopf bei einem Verschleiß der Lagerschale
nicht durch die Aussparung hindurchrutschen kann. Die Lagerschale
liegt benachbart der Innenseite der Aussparung an der Hängelasche
an.
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Üblicherweise
werden Lagerschalen aus Kunststoff eingesetzt, die kleine Reibungswerte
aufweisen.
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Vorteilhafter
Weise ist vorgesehen, dass die Seitenteile derart über einen
Abstandshalter beabstandet sind, dass die Lagerschale vor Vorspannkräften durch
die Seitenteile geschützt
ist.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der
Zeichnung. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Einträger-Hängekrans;
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2 einen
vergrößerten Ausschnitt
des Bereichs Z von 1;
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3 eine
perspektivische Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Aufhängung;
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4 einen
Ansicht der Aufhängung
nach 3 in Längsrichtung
der Schiene gesehen und
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5 einen
Schnitt von 4 entlang der Linie A-A.
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In
den 1 und 2 ist ein Einträger-Hängekran
mit zwei Aufhängungen 1 gezeigt, über die
eine nach unten offene c-förmige
Schiene 2 an zwei parallel und mit Abstand zueinander verlaufenden
sowie ebenfalls nach unten offenen c-förmigen Fahrschienen 3 aufgehängt ist.
Die Schiene 2 verläuft
hierbei im Wesentlichen quer zu den Fahrschienen 3 und
ist entlang der Fahrschienen 3 bewegbar. Hierzu ist die
Schiene 2 über
die beiden Aufhängungen 1 jeweils
an einem Fahrwerk 4 aufgehängt (siehe 2),
die in der Fahrschiene 3 über nicht dargestellte Rollen
entlang deren Längsrichtung
verfahrbar sind. An der Schiene ist in üblicher Weise ein nicht dargestelltes
Hebezeug wie ein Ketten- oder
Seilzug aufgehängt
und mit einem weiteren Fahrwerk entlang der Schiene 2 verfahrbar.
Auch sind weitere nicht dargestellte Aufhängungen 1 entlang
der Fahrschienen 3 vorgesehen, mit denen diese an Tragwerken,
anderen Schienen oder Fahrwerken aufgehängt sind.
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Diese
Aufhängungen 1 sind
als Kugelgelenklager jeweils pendelnd ausgelegt, da dies sicher stellt,
dass sich die Schienen 2 und die Fahrschienen 3 selbsttätig ausrichten,
sich also in den Gleichgewichtszustand bringen. Hierdurch werden
keine Biegebelastungen in das Zugelement 6 eingeleitet.
Somit ist es möglich,
das Hebezeug an der Last oder einem Hängeschalter zu ergreifen und
entlang der Schiene 2 und der Fahrschiene 3 ohne
einen gesonderten Antrieb hierfür
zu bewegen. Bei einer Bewegung entlang der Fahrschiene 3 passiert
es durch die nicht mittige – jeweils
von der Position des Hebezeuges an der Schiene abhängige – Krafteinleitung
regelmäßig, dass
sich die Schiene 2 mit dem Hebezeug aus seiner Position
rechtwinklig zu den Fahrschienen 3 heraus schräg stellt.
Diese Schrägstellung
beträgt
etwa 20° bis
30°. Normaler
Weise würde ein
derartiges Schrägstellen
zu einem Verklemmen der Schiene 2 beziehungsweise der Fahrwerke 4 an der
Fahrschiene 3 führen.
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Da
wie zuvor beschrieben die Aufhängungen 1 pendelnder
Natur sind, können
bei einem Schrägzug
die Fahrschienen 3 einfach ihren Abstand zueinander verringern
und die Fahrwerke 4 können
weiter ungehindert in den Fahrschienen 3 verfahren werden.
Unter pendelnder Aufhängung 1 wird
hier verstanden, dass diese eine Drehung um eine vertikale Achse
und auch ein seitliches Kippen ermöglicht.
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Die 2 zeigt
eine Ausschnittsvergrößerung von 1 aus
dem Bereich Z, der die Aufhängung 1 betrifft.
Aus dieser 2 ist klar zu entnehmen, dass
das Fahrwerk 4 zwei Laschen 4a mit je einer Bohrung 4b aufweist.
Die parallelen und voneinander beabstandeten Laschen 4a ragen
nach unten aus der Fahrschiene 3 heraus. Zwischen den Laschen 4a ist
eine Öse 9 eines
Zugelementes 6 der Aufhängung 1 über einen
durch die Bohrung 4b der Laschen 4a durchgeführten Bolzen 5 befestigt.
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In
den 3 bis 5 ist die Aufhängung 1 der
nach unten offenen c-förmigen
Schiene 2 des Einträger-Hängekrans
im Detail dargestellt. Die Aufhängung 1 umfasst
ein Zugelement 6 mit einem sphärischen Kopf 7, einem
Schaft 8 und einer Öse 9, das
mit seinem Kopf 7 im zusammengesetzten Zustand in eine
zweiteilige Lagerschale 10 aufgenommen ist, die über einen
Haltering 11 zusammen gehalten wird. Die Lagerschale 10 mit
dem Haltering 11 wird zusammen mit dem darin liegenden
Kopf 7 des Zugelements 6 über eine Hängelasche 12 klemmend an
der Schiene 2, insbesondere deren y-förmigen Steg 2a,
gehalten.
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Das
einteilige Zugelement 6 geht von seinem sphärischen
Kopf 7 über
den Schaft 8 in die Öse 9 über, wobei
der Kopf 7 zur Schiene 2 hin ausgerichtet ist.
Die Öse 9 dient
zur Befestigung an dem Fahrwerk 4 über den Bolzen 5.
Der Kopf 7 ist zum Schaft 8 hin sphärisch ausgebildet,
so dass er den Kugelkopf eines Kugelgelenkes ausbilden kann. Das
Gegenstück des
Kugelgelenkes wird von der Lagerschale 10 gebildet, die
dazu eine entsprechende sphärische
Pfanne ausbildet. Die Lagerschale 10 ist im vorliegenden Beispiel
zweigeteilt, d. h. aus zwei identischen halbkreisförmigen Ringsegmenten
aufgebaut, die im zusammengesetzten Zustand die Lagerschale 10 bilden.
Die Ringsegmente der Lagerschale 10 werden dazu von dem
Haltering 11 im zusammengesetzten Zustand gehalten, wozu
sie mit einem umlaufenden Vorsprung 10a zumindest teilweise
in den Haltering 11 eingreifen und an der Innenseite des
Innenumfangs des Halterings 11 anliegen.
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Durch
die Teilung der Lagerschale 10 ist es möglich, die Lagerschale 10 um
den Kopf 7 herum zusammen zu setzten. Der Durchmesser des
Halterings 11 ist dazu größer, als der Durchmesser des Kopfs 7,
so dass der Haltering 11 beim Zusammenbau zunächst auf
beziehungsweise über
den Kopf 7 geschoben wird und dann die Ringsegmente der
Lagerschale 10 in den Haltering 11 eingesetzt
werden, um die Lagerschale 10 und somit das Kugelgelenk
zu vervollständigen.
Durch die Ringsegmente der Lagerschale 10 wird die Öffnung des
Halterings 11 so verkleinert, dass der Kopf 7 nicht
mehr hindurch passt.
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Das
derart gebildete Kugelgelenk wird über die Hängelasche 12 an der
Schiene 2 befestigt. Diese besteht aus zwei identischen
Seitenteilen 12a, 12b, die über geeignete Schraubverbindungen 13 an einander
gezogen werden, um mit ihrer etwa C-förmigen Gestalt den sich erweiternden
y-förmigen
Steg 2a der Schiene 2 klemmend zu umklammern.
Die Seitenteile 12 weisen an ihren einander zugewandten
Kontaktflächen
Abstandshalter 12c auf, die dafür sorgen, das die Lagerschale 10 nicht
durch die Schraubverbindungen 13 beziehungsweise die Seitenteile 12a, 12b der
Hängelasche 12 mit
Vorspannkräften
beaufschlagt wird.
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Jedes
Seitenteil 12a, 12b weist im oberen Bereich eine
Aussparung 14 derart auf, dass das Zugelement 6 beziehungsweise
dessen Schaft 8 bei der klemmenden Befestigung der Hängelasche 12 zwischen
deren Seitenteilen 12a, 12b hindurchgreift. Das
Ausmaß jeder
Aussparung 14 beziehungsweise der gemeinsam gebildeten
Aussparung 14 ist kleiner als der Durchmesser des Kopfes 7,
so dass dieser nicht hindurchrutschen kann, aber groß genug,
um dem Schaft 8 einen gewissen Bewegungsspielraum zu geben.
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Die
Lagerschale 10 mit dem Haltering 11 liegt benachbart
zu der Innenseite der Aussparung 14 von unten an der Hängelasche 10 an.
Die Hängelasche 10 ist
dort verbreitert ausgeführt,
um den stählernen
Haltering 11 aufzunehmen. Die Ringsegmente der Lagerschale 10 verfügen über sich
rechtwinkling von der Lagerschale 10 nach oben erstreckende
Haltearme 10b, die von der Innenseite der Hängelasche 12 durch
die Aussparung 14 hindurch greifen und sich klemmend an
der Oberseite der Seitenteile 12a, 12b der Hängelasche 12 festhalten.
Beim Entlasten der Aufhängung 1 durch
ein betriebsbedingtes Anheben der Schiene 2 hindern die
Haltearme 11b die Ringsegmente der Lagerschale 10 an
einem Verrutschen und somit vor einer Überbelastung durch den folgenden
Kontakt mit dem Kopf 7 des Zugelementes 6. Außerdem wird
ein Herausfallen der Segmente der Lagerschale 10 verhindert.
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Die
Lagerschale 10 weist ferner pro Segment einen Verschleißanzeiger 15 auf,
der bei einem Verschleiß der
Lagerschale 10 abfällt
und somit den notwendigen Austausch anzeigt.
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In
dem vorgenannten Ausführungsbeispiel ist
die bevorzugte Verwendung der Aufhängung 1 bei Einträger-Hängekranen
und zwar dort zwischen der Schiene 2 und der Fahrschiene 3 beschrieben.
Diese neue Aufhängung 1 ist
selbstverständlich
auch geeignet, um die Fahrschienen 3 an geeigneten Tragwerken
oder weiteren Schienen 2 aufzuhängen. Auch ist ein Einsatz
bei Zweiträger-Hängekranen möglich. Die
Schiene 2 kann auch I-förmig
sein.
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- 1
- Aufhängung
- 2
- Schiene
- 2a
- Steg
- 3
- Fahrschiene
- 4
- Fahrwerk
- 4a
- Lasche
- 4b
- Bohrung
- 5
- Bolzen
- 6
- Zugelement
- 7
- Kopf
- 8
- Schaft
- 9
- Öse
- 10
- Lagerschale
- 10a
- Vorsprung
- 10b
- Haltearm
- 11
- Haltering
- 12
- Hängelasche
- 12a,
12b
- Seitenteil
- 12c
- Abstandshalter
- 13
- Schraubverbindung
- 14
- Aussparung
- 15
- Verschleißanzeiger
- A-A
- Schnittlinie
- Z
- Vergrößerungsbereich