DE102009053144B4

DE102009053144B4 - Fahrzeug auf der Koksseite einer Koksofenbatterie

Info

Publication number: DE102009053144B4
Application number: DE102009053144A
Authority: DE
Inventors: Franz Theilenberg; Rainer Wartmann
Original assignee: Schalker Eisenhuette Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2009-11-05
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2029-11-06
Also published as: DE102009053144A1

Abstract

Fahrzeug (1) auf der Koksseite einer Koksofenbatterie, insbesondere Kokslöschfahrzeug oder Kokslöschlokomotive, ausgebildet zum Verfahren auf einem Löschgleis einer Anlage zur Kokserzeugung, mit wenigstens vier Radeinheiten (3) mit Laufrädern (4) und gegebenenfalls mit Fahrantrieben (5), wobei an jeder Längsseite des Fahrzeugs zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete außen liegende Radeinheiten vorgesehen sind und wobei, vorzugsweise, die Laufräder (4) einer Schienenachse zwei Spurkränze (6, 7) aufweisen und wobei die Laufräder (4) der gegenüberliegenden Schienenachse spurkranzlos sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenüberliegende unterschiedlichen Längsseiten des Fahrzeugs zugeordnete Radeinheiten (3) relativ zu den anderen Radeinheiten (3) höhenverstellbar und/oder schwenkbar zum Löschgleis sind zur statisch bestimmten Abstützung des Fahrzeuges auf dem Löschgleis über alle Radeinheiten (3) und/oder zur gleichmäßigen Verteilung der Radlasten, wobei die beiden gegenüberliegenden Radeinheiten (3) an einem gemeinsamen quer zur Fahrtrichtung angeordneten Träger (8) befestigt sind und wobei der Träger (8) um die Mittellängsachse (X) des Fahrzeuges schwenkbar an dem Fahrzeug gelagert...

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug auf der Koksseite einer Koksofenbatterie, insbesondere ein Kokslöschfahrzeug (gezogen oder selbstfahrend) oder eine Kokslöschlokomotive, ausgebildet zum Verfahren auf einem Löschgleis einer Anlage zur Kokserzeugung, mit wenigstens vier Radeinheiten mit Laufrädern und gegebenenfalls mit Fahrantrieben, wobei an jeder Längsseite des Fahrzeugs zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete außen liegende Radeinheiten vorgesehen sind und wobei, vorzugsweise, die Laufräder einer Schienenachse zwei Spurkränze aufweisen und auf Kranschienen verfahrbar sind und wobei die Laufräder der gegenüberliegenden Schienenachse spurkranzlos sind.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Fahrzeuge weisen eine Mehrzahl von Laufrädern auf, die auf entlang der Koksseite einer Koksofenbatterie verlegten Schienen laufen. Die bekannten Löschfahrzeuge weisen in der Regel acht Laufräder auf, wobei die Laufräder auf einer Gleisseite mit zwei Spurkränzen ausgestattet und auf Kranschienen verfahrbar sein können. Zur Aufnahme der Laufräder und gegebenenfalls von Fahrantrieben sind Radeinheiten vorgesehen, wobei beispielsweise jeweils zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete Laufräder in einer in Fahrtrichtung, d. h. um eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende horizontale Achse, schwenkbar an dem Löschfahrzeug gelagerten Wippe aufgenommen sein können. Für eine schwenkbare Lagerung der Laufräder können auch Fahrschwingen vorgesehen sein.
Beim Verfahren der aus dem Stand der Technik bekannten Löschfahrzeuge entlang eines Löschgleises ist eine statisch bestimmte Abstützung des Löschfahrzeuges auf dem Löschgleis nicht oder nur eingeschränkt gewährleistet. Insbesondere bei Laufrädern mit zwei Spurkränzen, wobei jeweils zwei Laufräder in Fahrrichtung hintereinander in einer Wippe angeordnet sind und die Wippe in Fahrtrichtung schwenkbar gelagert ist, ist das Verfahren bzw. ”Laufen” auf Kranschienen statisch unbestimmt und führt bei einem länger andauernden operativen Betrieb zu einem undefinierten Verschleiß der Laufräder und Spurkränze. Auch wird die Regelung der Umrichter für die Fahrantriebe des Löschfahrzeuges durch den unterschiedlichen Verschleiß der Laufräder signifikant gestört. Die statische Unbestimmtheit beim Verfahren des Fahrzeuges auf dem Löschgleis kann auch durch die aufgrund der Beladung des Fahrzeuges auftretende Durchbiegung des Fahrzeuges nur zum Teil kompensiert werden.
Aus der EP 0 093 843 B1 ist ein Laufwerk für schienengebundene Schwerlastfahrzeuge mit vier gelenkig gelagerten, um 90° drehbaren, mit je zwei Laufradpaaren ausgerüsteten Drehgestellen, an deren Tragrahmen die Laufradachsen gelagert sind, bekannt. Jede Lagerung ist mit einem Pendelrollenlager ausgerüstet, wodurch die Achsen jedes Drehgestells pendeln und sich in vertikaler Richtung frei einstellen können. Mit dieser Maßnahme soll erreicht werden, daß bei auftretenden Schienenungenauigkeiten kein unterschiedlicher Verschleiß der Radlaufflächen auftritt.
Aus der DE 660 31 30 U1 ist ein mehrachsiges, gleisgebundenes Transportfahrzeug für den Verkehr inner- und außerhalb von Hüttenwerken bekannt, mit an Balanciers aufgehängten, zu Gruppen zusammengefassten Einzelrädern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei dem das Fahren auf dem Löschgleis insbesondere auch bei höheren Fahrgeschwindigkeiten zu einem geringen Verschleiß führt. Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei dem beim Fahren auf dem Löschgleis eine gleichmäßige Verteilung der Radlasten über alle Laufräder und eine statisch bestimmte Abstützung des Fahrzeuges auf dem Löschgleis zu jedem Zeitpunkt gewährleistet sind.
Die vorgenannten Aufgaben werden erfindungsgemäß bei einem Fahrzeug mit den Oberbegriffsmerkmalen von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß zwei gegenüberliegende unterschiedlichen Längsseiten des Fahrzeugs zugeordnete Radeinheiten, und damit die von den Radeinheiten aufgenommenen bzw. an den Radeinheiten gelagerten Laufräder, relativ zu den anderen Radeinheiten höhenverstellbar und/oder schwenkbar zum Löschgleis gelagert sind, um eine statisch bestimmte Abstützung des Fahrzeuges auf dem Löschgleis über alle Radeinheiten und/oder zur gleichmäßige Verteilung der Radlasten zu gewährleisten. Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug wird eine statisch bestimmte Abstützung des Fahrzeuges, wobei alle Laufräder beim (Ver-)Fahren des Fahrzeuges stets auf den Laufschienen aufliegen, dadurch erreicht, daß wenigstens zwei Radeinheiten in ihrer relativen Lage zu den anderen Radeinheiten höhenverstellbar und/oder schwenkbar gelagert sind. Der Erfindung liegt somit der Grundgedanke zugrunde, beim Fahren des Fahrzeuges auf dem Löschgleis durch Anpassen der relativen Lage der Radeinheiten zueinander ein statisch bestimmtes System zu schaffen, wobei es sich versteht, daß wenigstens eine entsprechend ausgebildete Höhenverstelleinrichtung und/oder Schwenkeinrichtung vorgesehen ist, um die Änderung der Relativlage der Radeinheiten zu den anderen Radeinheiten zu bewirken.
Bei der Erfindung ist weiter vorgesehen, daß die beiden gegenüberliegenden Radeinheiten einer Achse des Fahrzeuges an einem gemeinsamen quer zur Fahrtrichtung angeordneten Träger befestigt sind, wobei der Träger um die Mittellängsachse des Löschgleises und/oder des Fahrzeuges schwenkbar an dem Fahrzeug gelagert ist. Der Lagerbereich ist dabei mittig zwischen den beiden gegenüberliegenden, in Fahrrichtung nebeneinanderliegend angeordneten Radeinheiten des Trägers vorgesehen. Durch den schwenkbaren Träger ist sichergestellt, daß das Fahrzeug statisch bestimmt über alle Radeinheiten bzw. alle Laufräder beim Fahren auf dem Löschgleis gestützt ist. Dies trägt zu einem erheblich verbesserten Laufverhalten bei, was zu einem verringerten Verschleiß an den Laufrädern und den Radeinheiten und zu einer deutlich längeren Lebensdauer der Laufräder und Radeinheiten führt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann der Träger um wenigstens eine weitere Raumachse, vorzugsweise beliebige Raumachsen, schwenkbar an dem Fahrzeug gelagert sein. Dadurch kann in noch höherem Maße sichergestellt werden, daß das Fahrzeug beim Fahren auf dem Löschgleis stets statisch bestimmt abgestützt ist. Im Zusammenhang mit der Erfindung hat sich dabei gezeigt, daß der maximale Schwenkwinkel um eine insbesondere nicht-vertikale Raumachse vorzugsweise zwischen 2° bis 10°, insbesondere zwischen 3° bis 5°, betragen kann, um eine statisch bestimmte Abstützung zu gewährleisten. In diesem Zusammenhang ist es möglich und vorzugsweise vorgesehen, daß der Träger über eine Kugeldrehverbindung an dem Fahrzeug gelagert ist. Diese kann dann mittig zwischen den beiden am Träger befestigten außenliegenden Radeinheiten angeordnet sein, um eine hohe Standsicherheit und eine gleichmäßige Lastverteilung bei jeder Laststellung zu gewährleisten. Die Lagerung des Trägers an dem Fahrzeug ist dabei vorzugsweise für eine Tragfähigkeit von 150 t bis 500 t ausgelegt.
Um ein sehr gutes Laufverhalten des Fahrzeuges auf dem Löschgleis zu gewährleisten, kann eine Ein-Punkt-Lagerung des Trägers an dem Fahrzeug vorgesehen sein, wobei das Fahrzeug lediglich in einem Lagerpunkt beispielsweise über ein Schwenklager oder über eine Kugeldrehverbindung auf dem Träger abgestützt ist.
Jede Radeinheit kann zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete Laufräder aufweisen, die, vorzugsweise, in Fahrtrichtung schwenkbar gelagert sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, daß jeweils zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete Laufräder in einer schwenkbar am Fahrzeug gelagerten Fahrwippe, die ein Bauteil der Radeinheit ist, angeordnet sind. So wird das Fahrzeug statisch bestimmt gleichmäßig auf allen Laufrädern abgestützt. Grundsätzlich ist es auch möglich, daß an der Stelle von Fahrwippen Radführungsschwingen vorgesehen sind.
Vorzugsweise sind alle Laufräder des Fahrzeuges in schwenkbar zur Laufrichtung bzw. zur Fahrtrichtung gelagerten Wippen angeordnet. Bei acht Laufrädern können somit vier Wippen mit jeweils zwei Laufrädern vorgesehen sein, die schwenkbar in Fahrtrichtung gelagert sind. Zwei Wippen können an dem Träger schwenkbar in Fahrtrichtung gelagert sein. Bei ausreichendem maximalen Drehwinkel des Trägers kann insbesondere bei einer Kugeldrehverbindung zwischen dem Träger und dem Fahrzeug auch vorgesehen sein, daß an dem Träger lediglich auf einer Fahrzeugseite eine schwenkbar in Fahrtrichtung gelagerte Wippe vorgesehen ist, wobei die Laufräder auf der anderen Fahrzeugseite nicht-schwenkbar gelagert sind. Bei ausreichendem maximalen Drehwinkel des Trägers um eine Mittellängsachse des Trägers kann es ggf. für eine statische Bestimmtheit der Anordnung des Fahrzeugs auf dem Löschgleis bereits ausreichend sein, wenn lediglich die Laufräder auf einer Gleisseite in einer schwenkbar in Fahrtrichtung gelagerten Wippe angeordnet sind.
Die konstruktive Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeuges kann vorsehen, daß der Träger an einem Hauptrahmen des Fahrzeuges gelagert ist und daß wenigstens zwei weitere gegenüberliegend bzw. in Fahrtrichtung nebeneinanderliegend angeordnete Radeinheiten (einer weiteren Achse) des Fahrzeugs direkt (starr) an dem Hauptrahmen befestigt sind. Hierbei läßt es die starre Befestigung der Radeinheiten zu, daß die Laufräder über Fahrwippen o. dgl. der weiteren Radeinheiten in Fahrtrichtung schwenkbar gelagert sind. Dadurch werden eine gleichmäßige Abstützung des Fahrzeuges und eine hohe Stabilität der Konstruktion gleichermaßen sichergestellt.
Der Hauptrahmen kann gabelförmig ausgebildet sein mit zwei Gabelschenkeln, die in einem in Fahrtrichtung vorderen Verbindungsbereich aufeinanderzulaufen. Die beiden weiteren starr mit dem Hauptrahmen verbundenen Radeinheiten können im Bereich der Schenkelenden des Hauptrahmens und die Lagerverbindung mit dem Träger kann im vorderen Verbindungsbereich der Gabelschenkel angeordnet sein, so daß die Verbindungslinien durch die Abstützpunkte des Löschfahrzeuges im Bereich der beiden weiteren direkt mit dem Hauptrahmen verbundenen Radeinheiten und durch den Lagerpunkt des Trägers an dem Hauptrahmen ein gleichseitiges Dreieck aufspannen. Dies trägt zu einem verbesserten Laufverhalten des erfindungsgemäßen Fahrzeuges und zu einer gleichmäßigen Radlastverteilung bei.
Die vorgenannten Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie die nachfolgend beschriebenen Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung können unabhängig voneinander, aber auch in einer beliebigen Kombination realisiert werden.
Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung. Es zeigen:
1 eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges von vorne,
2 das in 1 dargestellte Fahrzeug von der Seite und
3 eine schematische Draufsicht auf den Hauptrahmen mit vier Radeinheiten des in den 1 und 2 dargestellten Fahrzeuges.
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 1 in einer Ansicht von vorne dargestellt. Bei dem Fahrzeug 1 kann es sich beispielsweise um eine Kokslöschlokomotive handeln. Das Fahrzeug 1 ist zum Verfahren auf einem zwei Schienen 2 aufweisenden Löschgleis einer nicht dargestellten Anlage zur Kokserzeugung ausgebildet und weist vorliegend vier Radeinheiten 3 auf, die Laufräder 4 und Fahrantriebe 5 aufweisen. Dies ergibt sich aus 3. Die Laufräder 4 einer (rechten) Schienenachse können zwei Spurkränze 6, 7 aufweisen, die das Verfahren auf Kranschienen ermöglichen. Die Laufräder 4 der gegenüberliegenden Schienenachse sind spurkranzlos ausgebildet.
Wie sich insbesondere aus 3 ergibt, sind zwei vordere Radeinheiten 3 einer Achse des Fahrzeuges 1 an einem gemeinsamen quer zur Fahrtrichtung angeordneten Träger 8 befestigt, wobei der Träger 8 um die Mittellängsachse X des Löschgleises und um beliebige Raumachsen schwenkbar an dem Fahrzeug 1 gelagert ist. Hierzu ist der Träger 8 über eine Kugeldrehverbindung 9 an dem Fahrzeug 1 gelagert. Dies führt beim Fahren des Fahrzeuges 1 auf den Kranschienen 2 dazu, daß das Löschfahrzeug 1 stets statisch bestimmt auf allen Radeinheiten 3 abgestützt ist. Dabei sind jeweils zwei hintereinanderliegende Laufräder 4 in einer schwenkbar in Fahrtrichtung, d. h. um eine quer zum Löschgleis verlaufende Achse, gelagerten Wippe angeordnet. Vorzugsweise weisen alle Radeinheiten 3 in Fahrtrichtung schwenkbar gelagerte Fahrwippen auf, die jeweils zwei Laufräder 4 aufnehmen.
Die dargestellte Anordnung der Laufräder 4 in den Wippen ist für das Laufen auf den Kranschienen 2 aufgrund der gelenkigen Lagerung des Trägers 8 über die Kugeldrehverbindung 9 statisch bestimmt, wobei die mittig gelagerte Kugeldrehverbindung 9 Bewegungen in alle Richtungen zuläßt. Daraus resultiert ein verbessertes Laufverhalten des Fahrzeuges 1 beim Fahren auf dem Löschgleis, was zu einer deutlich längeren Lebensdauer der Fahrwippen mit den Laufrädern 4 führt. Die dargestellte Anordnung vereinfacht darüber hinaus die Regelung von Umrichtern für die Fahrantriebe 5. Im Ergebnis kommt es durch die Ein-Punkt-Lagerung des Trägers 8 im Bereich der Kugeldrehverbindung 9 an dem Fahrzeug 1 zu einem geringeren Verschleiß an den Radeinheiten 3 und insbesondere an den Laufrädern 4.
Wie sich weiter aus 3 ergibt, ist der Träger 8 an einem gabelförmigen Hauptrahmen 10 des Fahrzeuges 1 gelagert, wobei die beiden hinteren gegenüberliegend angeordneten Radeinheiten 3 direkt an dem Hauptrahmen 10 im Bereich der Gabelschenkel 10a, 10b (starr) befestigt sind. Gleichwohl weisen auch diese Radeinheiten 3 Fahrwippen für die Laufräder 4 auf. Auf dem Hauptrahmen 10 sind die Aufbauten des Löschfahrzeugs 1 angeordnet.
Die Verbindungslinien 11, 12, 13 durch die idealisiert dargestellten Abstützpunkte 14a, 14b des Löschfahrzeugs 1 im Bereich der beiden weiteren direkt mit dem Hauptrahmen 10 verbundenen Radeinheiten 3 und durch den Lagerpunkt 14c des Trägers 8 an dem Hauptrahmen 10 spannen ein gleichseitiges Dreieck auf, so daß eine gleichmäßige Lastverteilung und eine statisch bestimmte Anordnung des Fahrzeuges 1 auf dem Löschgleis erreicht wird.
Wie sich insbesondere aus 1 ergibt, weist der Träger 8 im mittleren Bereich eine Einsenkung auf, auf der sich über die Kugeldrehverbindung 9, die nicht im einzelnen dargestellt ist, der Hauptrahmen 10 abstützt. Die beiden hinteren Radeinheiten 3 sind direkt mit dem Hauptrahmen 10 verbunden, während die beiden vorderen Radeinheiten 3 über den Querträger 8 mit dem Hauptrahmen 10 verbunden sind. Dies ergibt sich aus den 1 und 2. Dadurch wird eine stabile Abstützung des Hauptrahmens 10 über die Kugeldrehverbindung 9 auf dem Querträger 8 und den mit dem Querträger 8 verbundenen Radeinheiten 3 einerseits und über die beiden hinteren Radeinheiten 3 andererseits bei statischer Bestimmtheit des Systems gewährleistet.
Es versteht sich, daß in den 1 und 2 lediglich beispielhaft eine Möglichkeit der konstruktiven Ausgestaltung des Fahrzeuges 1 dargestellt ist. Dies gilt insbesondere für die gezeigte Ausgestaltung des Hauptrahmens 10 und der Aufbauten des Fahrzeuges 1.

Claims

Fahrzeug (1) auf der Koksseite einer Koksofenbatterie, insbesondere Kokslöschfahrzeug oder Kokslöschlokomotive, ausgebildet zum Verfahren auf einem Löschgleis einer Anlage zur Kokserzeugung, mit wenigstens vier Radeinheiten (3) mit Laufrädern (4) und gegebenenfalls mit Fahrantrieben (5), wobei an jeder Längsseite des Fahrzeugs zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete außen liegende Radeinheiten vorgesehen sind und wobei, vorzugsweise, die Laufräder (4) einer Schienenachse zwei Spurkränze (6, 7) aufweisen und wobei die Laufräder (4) der gegenüberliegenden Schienenachse spurkranzlos sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenüberliegende unterschiedlichen Längsseiten des Fahrzeugs zugeordnete Radeinheiten (3) relativ zu den anderen Radeinheiten (3) höhenverstellbar und/oder schwenkbar zum Löschgleis sind zur statisch bestimmten Abstützung des Fahrzeuges auf dem Löschgleis über alle Radeinheiten (3) und/oder zur gleichmäßigen Verteilung der Radlasten, wobei die beiden gegenüberliegenden Radeinheiten (3) an einem gemeinsamen quer zur Fahrtrichtung angeordneten Träger (8) befestigt sind und wobei der Träger (8) um die Mittellängsachse (X) des Fahrzeuges schwenkbar an dem Fahrzeug gelagert ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (8) um wenigstens eine weitere Raumachse, vorzugsweise um beliebige Raumachsen, schwenkbar an dem Fahrzeug gelagert ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Schwenkwinkel des Trägers insbesondere um eine nicht-vertikale Raumachse zwischen 2° bis 10°, vorzugsweise zwischen 3° bis 5°, beträgt.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (8) über eine Kugeldrehverbindung (9) an dem Fahrzeug gelagert ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Trägers (8) an dem Fahrzeug für eine Tragfähigkeit von 150 t bis 500 t ausgelegt ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ein-Punkt-Lagerung des Trägers (8) an dem Fahrzeug vorgesehen ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Radeinheit (3) zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete Laufräder (4) aufweist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufräder (4) in Fahrtrichtung schwenkbar an dem Träger (8) gelagert sind.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (8) an einem Hauptrahmen (10) des Fahrzeuges gelagert ist und daß wenigstens zwei weitere einander gegenüberliegend angeordnete Radeinheiten (3) des Fahrzeuges direkt mit dem Hauptrahmen (10) verbunden sind.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungslinien (11, 12, 13) durch die Abstützpunkte (14a, 14b) des Fahrzeuges im Bereich der beiden weiteren direkt mit dem Hauptrahmen (10) verbundenen Radeinheiten (3) und durch einen Lagerpunkt (14) des Trägers (8) an dem Hauptrahmen (10) ein gleichseitiges Dreieck aufspannen.