DE102007049613B4

DE102007049613B4 - Fahrwerk für Fässer, insbesondere zu Sorptionskolonnen

Info

Publication number: DE102007049613B4
Application number: DE102007049613A
Authority: DE
Inventors: Edmund Merdzo
Original assignee: CS CLEAN SYSTEMS AG
Current assignee: CS CLEAN SYSTEMS AG
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2007-10-17
Publication date: 2010-08-12
Anticipated expiration: 2027-10-18
Also published as: DE102007049613A1; KR20090039616A; CN101411962A; CN101411962B; US20090102151A1; TWI430834B; TW200918154A; KR101419063B1; US7942431B2

Abstract

Fahrwerk für Fässer, insbesondere Sorptionskolonnen zur Reinigung von Abgasen, die am unteren Ende mit einer Bordüre (5) und einer umlaufenden Sicke (4) oberhalb der Bordüre (5) versehen sind, wobei die Laufräder (7) an Radträgern (14) angeordnet sind, die an einer Radkonsole (6) um senkrechte Achsen verschwenkbar gelagert sind, wobei jede Radkonsole (6) eine Anlagefläche (16) aufweist, die zwischen der Bordüre (5) und der Sicke (4) an die Außenseite (8) des Fasses (1) gepresst wird, und wobei jede Radkonsole (6) unterhalb ihrer Anlagefläche (16) mit einer Ringnut (19) zur Aufnahme der Bordüre (5) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke (4) oberhalb der Bordüre (5) nach außen vorspringt und die Radkonsole (6) in ihrem oberen Bereich mit einem schrägen gekrümmten Abschnitt (21) zur Anlage an die Sicke (4) entsprechend der Sickenausformung versehen ist, und zum Anpressen der Anlagefläche (16) an die Außenseite (8) des Fasses (1) ein an der Innenseite der...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrwerk für Fässer, insbesondere Sorptionskolonnen zur Reinigung von Abgasen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Sorptionskolonnen zur Abgasreinigung werden durch ein festes, stationäres Sorbens enthaltendes Fass gebildet, durch das das zu reinigende Abgas geleitet wird, um es von toxischen Stoffen zu befreien (vgl. DE 4102 969 C1 und DE 195 32 279 C2 ). Ein wichtiges Einsatzgebiet für Sorptionskolonnen stellt dabei die Reinigung von Abgasen dar, die in der Halbleiterindustrie anfallen.
Aus der US 2 543 697 A geht ein Fahrwerk für Fässer hervor, die am unteren Ende mit einer Bordüre und einer umlaufenden Sicke oberhalb der Bordüre versehen sind, umfassend Laufräder, die an an einer Radkonsole um senkrechte Achsen verschwenkbar gelagerte Radträger angeordnet sind. Hierbei weist jede Radkonsole eine Anlagefläche auf, die zwischen der Bordüre und der Sicke an die Außenseite des Fasses gepresst wird, wobei jede Radkonsole unterhalb ihrer Auflagefläche mit einer Ringnut zur Aufnahme der Bordüre ausgebildet ist.
Ferner ist aus der US 3 463 505 A ein Fahrwerk für Behälter bekannt, bei dem ein an der Innenseite einer Bordüre des Behälters anliegendes Gegenstück der Radkonsole verschraubt ist.
Aus der DE 20 2006 007 612 U1 ist eine Vorrichtung zum Bewegen von Ladegutträgern bekannt, welche eine Bodenplatte mit einer Ladefläche aufweist, wobei die Bodenplatte eine freie Unterseite aufweist, von der im wesentlichen rechtwinklig ein Flansch absteht. Hierbei ist die Vorrichtung zum Bewegen von Ladegutträgern an der Unterseite der Bodenplatte an dem Flansch anliegend fixierbar.
Da Sorptionskolonnen ein erhebliches Gewicht von mehreren hundert Kilogramm aufweisen, werden sie verfahrbar ausgebildet. Dazu wird die Sorptionskolonne heutzutage meist auf ein Untergestell gestellt, an das vier Radkonsolen angeschweißt sind. Abgesehen davon, dass ein solches Untergestell kostspielig ist, hat es den Nachteil, dass die Sorptionskolonne in der Höhe deutlich mehr Platz einnimmt. Auch wird das Leergewicht dadurch erhöht. Beispielsweise in der Halbleiterindustrie wird die Sorptionskolonne jedoch in Reinräumen oder in den Reinräumen nachgeschalteten Grauräumen eingesetzt, beispielsweise in einem Schrank, der wegen des Untergestells höher ausgebildet werden muss. Das kostspielige Volumen dieser Räume wird damit nicht optimal ausgenutzt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, insbesondere für als Fässer ausgebildete Sorptionskolonnen ein einfaches, kompaktes Fahrwerk bereitzustellen.
Dies wird erfindungsgemäß durch das in Anspruch 1 gekennzeichnete Fahrwerk erreicht. In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.
Nach der Erfindung wird die Radkonsole, die mit ihrer Außenfläche an der Außenseite des Fasses anliegt, mit dem Gegenstück, das mit seiner Anlagefläche an der Innenseite der Bordüre anliegt, festgeklemmt. Die Radkonsole wird also im Bereich der unteren Bordüre des Fasses befestigt. Dabei können beispielsweise drei, vier oder mehr Radkonsolen und damit Laufräder um den Umfang des Fasses verteilt an dem Fass befestigt werden. Dadurch nimmt die Höhe des Fasses nur geringfügig zu, so dass das Volumen beispielsweise in einem Rein- oder Grauraum mit dem erfindungsgemäßen Fahrwerk optimal genutzt werden kann.
Die Radkonsole und das Gegenstück werden vorzugsweise durch jeweils ein Gussstück gebildet, vorzugsweise aus Leichtmetall, insbesondere einer Aluminiumlegierung. Die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Fahrwerks, einschließlich des Materialverbrauchs sind deshalb relativ gering. Zudem wird das Gewicht deutlich reduziert.
Um eine möglichst vollflächige Anlage der Anlagefläche der Radkonsole an der Außenseite des Fasses bzw. der Anlagefläche des Gegenstücks an der Innenseite der Bordüre sicherzustellen, ist die Anlagefläche der Radkonsole bzw. die Anlagefläche des Gegenstücks entsprechend der Außenseite des Fasses bzw. der Innenseite der Bordüre gekrümmt.
Da Gussteile aus einer Aluminiumlegierung gegenüber der Edelstahl-Anfertigung des Fasses besser plastisch verformbar sind, kann sich der Radius des Fasses geringfügig, beispielsweise innerhalb des Fertigungstoleranzfeldes ändern, ohne dass dies eine Auswirkung auf die vollflächige Anlage und damit die Funktion des Fahrwerks hat. Für ein Fass mit einem deutlich anderen Radius müssen jedoch neue Gussteile für die Radkonsole und das Gegenstück hergestellt werden. Dazu braucht allerdings in der Gussform lediglich ein Einsatz eingelegt zu werden. D. h. die Gussform ist ohne großen Aufwand an unterschiedliche Fassradien anpassbar und damit die Kosten für die geänderten Gussteile gering.
Mit der Bordüre wird der untere Rand der Außenwand des Fasses, an den der Boden des Fasses angeflanscht ist, eingesäumt. Da die Bordüre, die Außenwand und der Boden jeweils aus Edelstahlblech bestehen, werden sie miteinander verschweißt, insbesondere durch Rollnahtverschweißung, um die Sorptionskolonne gasdicht abzuschließen. Durch die Bordüre wird zugleich die untere Kante des Fasses zum Beispiel beim Abstellen des Fasses auf den Boden geschützt. Außerdem stellt sie eine Versteifung des Fasses dar. Das Fass ist also normalerweise eine sogenannte Tonne, d. h. im Wesentlichen zylindrisch.
Die Sicke im unteren Bereich des Fasses, an der sich der schräge Abschnitt des oberen Bereichs der Anlagefläche der Radkonsole abstützt, ist zur Versteifung des Fasses und zur Lasteinleitung über die Radkonsole unerlässlich. Die Sicke ist dabei im Querschnitt vorzugsweise etwa V-förmig ausgebildet, wobei die beiden Wände der Sicke vorzugsweise einen Winkel von etwa 90° einschließen.
An der Radkonsole greift die Last des Fasses an, ferner ein Kippmoment, das aus dem Hebelarm zwischen der Anlagefläche der Radkonsole und der Radaufstandsfläche des Laufrades auf dem Boden resultiert. Dieser Hebelarm und damit das Kippmoment ist bei nach außen, also vom Fass weggeschwenktem Laufrad am größten.
Die Last des Fasses wird vor allem im Bereich der Ringnut von der Radkonsole aufgenommen, in der sich das Fass mit der Bordüre abstützt, ferner von dem schrägen Abschnitt im oberen Bereich der Anlagefläche der Radkonsole, der sich an der Unterseite der umlaufenden Sicke abstützt. Beide Wände der Sicke und damit auch der schräge Abschnitt verlaufen zur Fasslängsachse vorzugsweise in einem Winkel von etwa 45°.
Dieser schräge Abschnitt an der Radkonsole dient zugleich zur Aufnahme des besagten Kippmoments, zusammen mit der Anlageflächen der Radkonsole und des Gegenstücks an der Außenseite des Fasses bzw. der Innenseite der Bordüre.
Vorzugsweise weisen die Radkonsolen unterhalb der Ringnut und das Gegenstück unterhalb seiner Anlagefläche an der Innenseite der Bordüre jeweils eine ebene Passfläche auf, wobei die beiden Passflächen planparallel einander gegenüber liegen. Durch diese ebenen planparallelen Passflächen können Toleranzen ausgeglichen werden beispielsweise durch Blättchen, die zwischen den Passflächen angeordnet werden. Dabei weisen die Passflächen vorzugsweise ein Untermaß von weniger als 1 Millimeter, beispielsweise 0,5 mm gegenüber den Anlageflächen der Radkonsole an der Außenseite des Fasses und des Gegenstücks an der Innenseite der Bordüre auf.
Die Radkonsole weist vorzugsweise zwischen der senkrechten Schwenkachse des Radträgers und dem schrägen, an der Sicke anliegenden Abschnitt an ihrer Oberseite eine Wölbung auf. Durch diese Wölbung wird die Radkonsole in diesem Bereich verstärkt, in welchem nach der finiten Elementemethode ohne Formoptimierung (Wölbung) wesentlich größere Kräfte an der Radkonsole angreifen würden.
Die Radkonsole ist vorzugsweise an ihrer Unterseite mit einer kugelkalottenförmigen Ausnehmung versehen, um das Laufrad um 360° und damit unter der Radkonsole hindurch verschwenken zu können. Dadurch weist die Radkonsole in der Mitte des durch die Kugelkalotte gebildeten waagrechten Kreisbogens eine geringere Dicke auf als an den beiden Enden dieses Kreisbogens. Demzufolge sind zur Verschraubung des Gegenstücks mit der Radkonsole vorzugsweise zwei Schraubbolzen vorgesehen, die an diesen beiden Endbereichen, also in Umfangsrichtung in den beiden Endbereichen des Gegenstücks sowie der Radkonsole eingreifen. Dazu können die Schraubbolzen die Radkonsole sowie das Gegenstück durchsetzen. Die Schraubbolzen können dann beispielsweise einen Kopf z. B. mit einem Innenmehrkant aufweisen, der an der Durchgangsbohrung in der Radkonsole angreift, wobei auf das andere Ende des Schraubbolzens, das das Gegenstück durchragt, eine Mutter aufgeschraubt sein kann.
Der zwischen der Radkonsole und dem Gegenstück eingeklemmte kreisrunde untere Abschnitt des Fasses mit der Bordüre übernimmt die Federung des Laufrades.
Nachstehend ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrwerks anhand der beigefügten Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Darin zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Sorptionskolonne mit einer Radkonsole mit Laufrad;
2 einen Schnitt durch die Radkonsole mit Laufrad entlang der Linie II-II in 1; und
3 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Radkonsole mit Laufrad gemäß 1 und 2 von unten.
Gemäß 1 ist das zylindrische Fass 1 mit mehreren umlaufenden Sicken versehen, unter anderem mit der Sicke 4 im unteren Endbereich oberhalb der unteren Bordüre 5, die das Fass 1 unten abschließt. Im Bereich der Bordüre 5 sind vier Radkonsolen 6 mit je einem Laufrad 7 befestigt. Die vier Radkonsolen 6 sind um 90° um den Umfang des Fasses 1 verteilt an dem Fass 1 befestigt. Es können beispielsweise auch drei um 120° verteilte oder mehr als vier gleichmäßig um den Umfang verteilte Radkonsolen 6 an dem Fass 1 befestigt sein.
Wie insbesondere aus 2 ersichtlich, ist mit der Bordüre 5 der untere Rand der Außenwand 8 des Fasses 1, an den das Bodenblech 9 angeflanscht ist, eingesäumt. Die nach außen vorstehende untere Sicke 4 schließt mit ihren beiden Seitenwänden einen Winkel α von ca. 90° ein, so dass die Seitenwände der Sicke 4 in einem Winkel von ca. 45° zur Längsachse des Fasses 1 verlaufen.
An der Radkonsole 6 ist das Laufrad 7 um eine senkrechte Achse um 360° verschwenkbar gelagert. Dazu ist ein senkrechter Gewindebolzen 11 vorgesehen, der eine Bohrung 12 in der Radkonsole 6 durchsetzt und mit einer Mutter 13 an dem Radträger 14 befestigt ist, an dem das Laufrad 7 gelagert ist. In dem Zwischenraum 15 zwischen dem Radträger 14 und der Radkonsole 6 ist ein nicht dargestelltes Wälzlager vorgesehen.
Die Radkonsole 6 weist eine Anlagefläche 16 auf, mit der sie an der Außenwand 8 des Fasses 1 zwischen der Bordüre 5 und der Sicke 4 vollflächig anliegt. Die Anlagefläche 16 ist dazu entsprechend dem Radius der Außenwand 8 gekrümmt.
Um die Radkonsole 6 mit der Anlagefläche 16 gegen die Außenwand 8 zu pressen, ist sie mit einem Gegenstück 17 verschraubt, das an der Innenseite der Bordüre 5 anliegt. Die Anlagefläche 18 des Gegenstücks 17 ist zur vollflächigen Anlage an der Bordüre 5 entsprechend dem Radius der Innenseite der Bordüre 5 gekrümmt ausgebildet.
Unterhalb ihrer Anlagefläche 16 ist die Radkonsole 6 mit einer Ringnut 19 zur Aufnahme des Wulstes der Bordüre 5 und in ihrem oberen Bereich mit einem schrägen gekrümmten Abschnitt 21 zur vollflächigen Anlage an die Unterseite, also der unteren Seitenwand der Sicke 4 ausgebildet.
Die Radkonsole 6 und das Gegenstück 17 bestehen jeweils aus einem Gussteil aus einer Aluminiumlegierung.
Die Radkonsole 6 weist unterhalb der Ringnut 19 an der dem Gegenstück 17 zugewandten Seite eine ebene Fläche 22 auf, die an einer planparallelen ebenen Fläche 23 unterhalb der Anlagefläche 18 des Gegenstücks 17 anliegt. Die einander gegenüberliegenden planparallelen ebenen Flächen 22 und 23 stellen Passflächen dar und weisen dazu vorzugsweise ein geringes Untermaß gegenüber dem Abstand zwischen den Anlageflächen 16 und 18 der Radkonsole 6 bzw. des Gegenstücks 17 auf.
Zwischen der senkrechten Schwenkachse des Radträgers 14 also des Bolzens 11 und dem schrägen, an die Sicke 4 angreifenden Abschnitt 21 weist die Radkonsole 6 an ihrer Oberseite eine Wölbung 24 auf.
Um das Laufrad 7 unter der Radkonsole 6 um 360° hindurchschwenken zu können, ist die Radkonsole 6 an ihrer Unterseite mit einer kugelkalottenförmigen Ausnehmung 25 versehen. Dadurch wird an der Unterseite der Radkonsole 6 ein kreisbogenförmiger Rand 26 gebildet, wie insbesondere aus 3 ersichtlich. Die Radkonsole 6 weist in der Mitte des kreisbogenförmigen Randes 26 damit eine geringe und an den beiden Endabschnitten eine große Dicke auf. Zur Verschraubung des Gegenstücks 17 mit der Radkonsole 6 werden deshalb zwei Gewindebolzen 27 und 28 verwendet, die die Radkonsole 6 an den dicken Endbereichen durchsetzen.
Der Kopf 31, 32 der Gewindebolzen 27, 28 greift an der Radkonsole 6 an und kann als Innenmehrkant ausgebildet sein. Auf das aus dem Gegenstück 17 ragende Ende der Gewindebolzen 27, 28 sind Muttern 29, 30, aufgeschraubt.

Claims

Fahrwerk für Fässer, insbesondere Sorptionskolonnen zur Reinigung von Abgasen, die am unteren Ende mit einer Bordüre (5) und einer umlaufenden Sicke (4) oberhalb der Bordüre (5) versehen sind, wobei die Laufräder (7) an Radträgern (14) angeordnet sind, die an einer Radkonsole (6) um senkrechte Achsen verschwenkbar gelagert sind, wobei jede Radkonsole (6) eine Anlagefläche (16) aufweist, die zwischen der Bordüre (5) und der Sicke (4) an die Außenseite (8) des Fasses (1) gepresst wird, und wobei jede Radkonsole (6) unterhalb ihrer Anlagefläche (16) mit einer Ringnut (19) zur Aufnahme der Bordüre (5) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke (4) oberhalb der Bordüre (5) nach außen vorspringt und die Radkonsole (6) in ihrem oberen Bereich mit einem schrägen gekrümmten Abschnitt (21) zur Anlage an die Sicke (4) entsprechend der Sickenausformung versehen ist, und zum Anpressen der Anlagefläche (16) an die Außenseite (8) des Fasses (1) ein an der Innenseite der Bordüre (5) anliegendes Gegenstück (17) vorgesehen ist, das mit der Radkonsole (6) verschraubt ist, wobei die Anlagefläche (16) der Radkonsole (6) entsprechend der Außenseite (8) des Fasses (1) und die Anlagefläche (18) des Gegenstücks (17) entsprechend der Innenseite der Bordüre (5) gekrümmt ist.
Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radkonsole (6) und/oder das Gegenstück (17) durch ein Gussteil gebildet wird.
Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Radkonsole (6) und/oder das Gegenstück (17) aus Leichtmetall besteht.
Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radkonsole (6) unterhalb der Ringnut (19) und das Gegenstück (17) unterhalb der Anlagefläche (18) an der Innenseite der Bordüre (5) einander gegenüberliegende planparallele ebene Passflachen (22, 23) besitzen.
Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radkonsole (6) zwischen der senkrechten Schwenkachse des Radträgers (14) und dem schrägen, an der Sicke (4) anliegenden Abschnitt (21) an ihrer Oberseite eine Wölbung (24) aufweist.
Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radkonsole (6) an ihrer Unterseite zum Durchschwenken des Laufrades (7) eine kugelkalottenförmige Ausnehmung (25) aufweist.
Fahrwerk nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verschraubung des Gegenstücks (17) mit der Radkonsole (6) zwei Gewindebolzen (27, 28) vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung in die beiden Endbereiche der Radkonsole (6) und des Gegenstücks (17) eingreifen.