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Die Erfindung betrifft eine schienengebundene Montagetransporteinrichtung zum Verfahren, Verschieben, Positionieren und Justieren von vorzugsweise schweren Lasten, Großbauteilen und Modulen.
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Bei vielen Herstellern von Großbauteilen, insbesondere im Stahlbau und bei der Montage von schweren Industriekomponenten und Modulen besteht das Problem, die zu verbindenden Einzelteile über mehr oder weniger kurze Entfernungen zu verfahren, verschieben oder vorteilhaft positionieren zu können. Hierzu müssen die entsprechend schweren Komponenten in die gewünschte Lage bewegt oder verschoben werden. Die Bewegung derartig schwerer Komponenten ist aber besonders im Stahlbau dort problematisch, wo keine entsprechende Krantechnik zu Verfügung steht. So ist es auch wünschenswert, die vormontierten und zeitweise abgelegten Bauelemente ohne großen Aufwand zur Weiterverarbeitung verfahren und positionieren zu können.
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Das trifft besonders für große Bauprojekte zu, wie beispielsweise im Brückenbau, wo Stahlbauelemente in verschiedensten Abmessungen benötigt werden, die dann in vorbestimmter zeitlicher Reihenfolge gemäß dem geplanten Baufortschritts montiert werden müssen.
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Hier werden auch an die Logistik und die fristgerechte Anlieferung der Komponenten hohe Anforderungen gestellt, da Lagermöglichkeiten in Baustellennähe meist nur sehr begrenzt vorhanden sind.
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Zur Lösung dieser Transport und Positionierungsprobleme werden oft Krane verschiedenen Typs eingesetzt, welche diese Lasten aufnehmen und in die gewünschte Position versetzen können. Allerdings ist der Einsatz von Kranen, insbesondere auf Brückenbaustellen recht teuer und uneffektiv. Weiterhin haben Krane allgemein nur eine begrenzte Umsetzreichweite und Tragkraft.
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Andere bekannte Lösungsvorschläge sind insbesondere aus dem Bereich der bodengestützten Hubvorrichtungen zum Umsetzen und positionieren von Lasten bekannt. Hierbei werden stationäre oder verfahrbare Konstruktionen verwendet, die eine auf einer Stützeinrichtung befestigte Lastaufnahmevorrichtung aufweisen, auf der die zu positionierende Last abgelegt werden kann. Zur Bewegung der Last verfügen derartige Hubvorrichtungen in vorteilhafterweise über ein entsprechendes Fahrgestell und Räder.
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So ist in der deutschen Patenanmeldung
DE 19537995 A1 eine Vorrichtung zum Überführen schwerer Lasten in der Lagerhaltung angegeben, welche einen Transporttisch auf Scherenträgern aufweist und mittels eines Zugmittels, etwa einem Seilzug auf eingelassenen Schienen bewegt werden kann.
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Aus der
DE 342742 A1 ist eine Triebwerkswechselvorrichtung bekannt, welche über einen Triebwerk-Aufnahme-Rahmen verfügt, der auf einer Scherenhubbühne angeordnet ist. Diese Erfindung ermöglicht den Triebwerkswechsel und Transport zur Wartung für unterschiedliche Flugzeugtypen, wobei entsprechende Aufnahmeadapter zum Wechseln vorgesehen sind. Zur Einstellung der Höhenlage und Winkelfehlern der Höhe, lagert der Triebwerksrahmen auf vier Hydraulikzylindern. Das Untersetzen von Lenkrollen ermöglicht kurze Transporte der Wechselvorrichtung mit Triebwerk.
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Eine weitere Umsetzeinrichtung für Lasteinheiten ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 29810262 U1 bekannt. Diese Umsetzeinrichtung dient dem Umsetzen von Lasteinheiten und Wechselbehältern, vorzugsweise zwischen Transportfahrzeugen mit unterschiedlichem Niveau und weist einen Lastaufnahmeschlitten auf, der durch eine Hubvorrichtung aus vier teleskopierbaren Säulen oder eine Scherenhubvorrichtung heb- und senkbar ist.
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Diese Hubvorrichtung ist auf einem Fahrwerk angeordnet, welches die Bewegung längs eines Gleises ermöglicht. Ob die Bewegung mit Antriebsmitteln und in welcher Art erfolgt wird hier nicht angegeben.
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Nachteilig bei diesen bekannten Umsetzeinrichtungen ist insbesondere die fehlende Möglichkeit die aufgenommenen Lasten in jede beliebige Richtung zu bewegen oder zu positionieren, sowie überhaupt eine steuerbare Antriebseinrichtung anzugeben, die ein positionsgenaues Verfahren der Lasten ermöglicht. Weiterhin dürfte die Konstruktion diese bekannten Umsetzeinrichtungen nicht in der Lage sein, größere und schwerere Bauelemente des Stahl- oder Brückenbaus zu transportieren.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Montagetransportvorrichtung, auch Ketscher genannt, zu schaffen, welche die bekannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet und die Verschiebung und Positionierung auch schwerer großer Lasten in Richtung aller drei Raumkoordinaten ermöglicht. Weiterhin soll eine geeignete Antriebseinrichtung die sichere und genaue Bewegung schwerer Lasten ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Schutzanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs der Erfindung gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Varianten und Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
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Erfindungsgemäß wird eine schienengebundene Montagetransporteinrichtung zum Verfahren, Verschieben, Positionieren und Justieren von schweren Lasten und Großbauteilen angegeben, die ein zweiachsiges Fahrwerk in einem Trägerrahmen zur Fortbewegung auf Schienen aufweist, welches eine Scherenhubeinrichtung mit einem Lastenaufnahmetisch aufnimmt. Der Lastenaufnahmetisch ist mittels einer Hydraulikanlage zur Hebung und Senkung von Lasten höhenverstellbar und mittels einer hydraulischen Verschiebeeinrichtung quer zur Fahrtrichtung verschiebbar ausgebildet ist.
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Dadurch wird die mittels steuerbarer Hydraulik mögliche Positionierung und Verschiebung des Aufnahmetisches und seiner Last ebenfalls steuerbar in jede Richtung ermöglicht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine elektrische Antriebseinrichtung mit einer entsprechenden Steuerung vorgesehen, was die selbständige in der Geschwindigkeit steuerbare Fortbewegung der Montagetransporteinrichtung auf Schienen ermöglicht.
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Erfindungsgemäß ist die elektrische Antriebseinrichtung am unteren Trägerrahmen des Fahrwerks angeordnet. Sie weist eine elektrische Kupplungsvorrichtung zur externen Stromversorgung auf.
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Die externe Stromversorgung der Antriebsvorrichtung kann dabei durch ein ebenfalls auf dem Schienenfahrweg mitfahrendes Dieselstromaggregat oder über eine kabelgestützte Netzeinspeisung erfolgen.
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Durch die erfindungsgemäß an den oberen Scherenschenkeln und den unteren Trägerrahmen angeordneten hydraulischen Hubzylinder der Hydraulikanlage ist die Montagetransporteinrichtung in der Lage, schwere Lasten auch aufzunehmen und höhenverstellbar in jede Richtung zu bewegen.
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Zum Transport und der Positionierung größerer Bauteile oder Lasten können auch mehrere Montagetransporteinrichtungen (Ketscher), vorteilhaft miteinander gekoppelt sein um die Last gemeinsam aufzunehmen.
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Die Erfindung soll nun anhand einer Zeichnung (1) und eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
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1 zeigt die erfindungsgemäße Montagetransporteinrichtung mit der im unteren Trägerrahmen 8 angeordneten elektrischen Antriebseinrichtung 2 und den hydraulisch in zwei Richtungen bewegbaren Lastenaufnahmetisch 6.
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Da die schienengebundene Montagetransporteinrichtung erfindungsgemäß zur Bewegung und Positionierung schwerer Lasten ausgebildet ist, müssen die Fahrwege ihres Wirkungskreises als Schienenstränge in den entsprechenden Abmessungen ausgebildet und verlegt sein.
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Für innerbetriebliche Transportaufgaben der Montagetransporteinrichtung sind die Schienenwege meist fest im Boden von Montagehallen verankert. Auf Baustellen, insbesondere im Brückenbau müssen die Schienen des Fahrwegs erst verlegt werden, bevor die Montagetransporteinrichtung zum Einsatz kommen kann.
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Wie aus 1 ersichtlich, weist die erfindungsgemäße Montagetransporteinrichtung ein Fahrwerk 1 mit einem unterem Trägerrahmen 8 auf. Fahrwerk 1 und Trägerrahmen 8 sind dabei zur Bewegung auf den Schienen eines Gleisfahrweges ausgebildet. Im vorderen und hinteren Teil des Fahrwerks 1 ist jeweils ein Achskasten (14) mit einer Schienenradachse 10 und jeweils zwei auf den Schienen laufenden Rädern 10 angebracht.
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Der vordere Achskasten dient weiterhin zur Unterbringung der Steuerungseinrichtung 7 für die einzelnen Komponenten der Hydraulikanlage (3) und der elektrischen Antriebseinrichtung 2, welche im hinteren Achskasten untergebracht ist.
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Die vier Hubzylinder (15) der Hydraulikanlage 3 sind jeweils auf dem Trägerrahmen 8 des Fahrwerks abgestützt und deren Kolben greifen direkt an dem Lastenaufnahmetisch 6 oder den oberen Scherenschenkeln der Scherenhubeinrichtung 4 an. Dadurch wird in Verbindung mit der Steuerung der Hydraulikanlage 3 ein vorteilhafter dynamischer Lasten- und Lageausgleich des Aufnahmetisches 6 ermöglicht.
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Der auf den quer zur Fahrtrichtung ausgerichteten Gleitschienen 13 angeordnete Lastenaufnahmetisch 6 kann erfindungsgemäß durch eine hydraulische Verschiebeeinrichtung 12 auch quer zur Fahrtrichtung auf diesen Gleitschienen 13 verschoben werden. Die hydraulische Verschiebeeinrichtung 12 wird dabei vorteilhaft ebenfalls durch zwei oder mehrere Hydraulikzylinder gebildet, die am Trägerrahmen 5 des Lastenaufnahmetisches 6 angeordnet sind und über die Hydraulikanlage 3 gesteuert werden. Dadurch ist es möglich die aufgenommene Schwerlast mit dem Lastenaufnahmetisch 6 sowohl quer zur Fahrtrichtung, als auch in der Höhe zu bewegen und genau zu positionieren. Dies ist insbesondere auch im Brückenbau, beim exakten Zusammenfügen großer Stahlbauteile besonders vorteilhaft.
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Einzelne, wie in 1 dargestellte Montagetransporteinrichtungen können dabei Lasten bis zu 55 t aufnehmen und exakt in alle drei Raumkoordinatenrichtungen bewegen und in die gewünschte Montagelage positionieren. Zur Bewegung und Positionierung größerer Lasten oder Stahlbauteile können erfindungsgemäß auch zwei oder mehr Ketscher hintereinander eingesetzt werden. Diese sind dann vorzugsweise über die gemeinsame Last miteinander gekoppelt oder können über Kopplungseinrichtungen 9 miteinander verbunden sein. Die Stromversorgung des Elektroantriebs, der vorzugsweise aus zwei umrichtergesteuerten Elektromotoren aufgebaut ist, erfolgt durch ein ebenfalls auf dem Schienenfahrweg mitfahrendes Dieselaggregat. Alternativ, insbesondere bei kurzen Fahrwegen kann die Stromzufuhr auch über einen Netzanschluss mit einer Kabelverbindung zur Versorgung des Antriebs und der Komponenten, wie der Druckerzeugung der Hydraulikanlage 3 genutzt werden.
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Die erfindungsgemäße Montagetransporteinrichtung, der in der Fachsprache auch als 3-Achs-Ketscher bezeichnet wird, ermöglicht es besonders im Brückenbau, die mit LKW oder Schwerlasttransportern angelieferten Stahlbauteile ohne Kran abzuladen auf den Fahrweg zu verfahren und genau zu positionieren. Eine Funktionsbeschreibung des 3-Achs-Ketschers auf einer Brückenbaustelle soll hier noch einmal anhand einer Einsatzablaufbeschreibung näher beispielhaft erläutert werden.
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Zuerst müssen die den Verfahrweg des Ketschers bildenden Gleise zwischen der Aufnahme- und Anlieferungsstelle, dem Lagerplatz und dem Montageort der Bauelemente montiert und sicher verlegt werden. Diese werden dann auch gleichzeitig als Verschubbahn für weitere Transporthilfen mit verwendet.
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Die per LKW angelieferten Bauteile werden dann mittels einer Hilfskonstruktion über dem Gleiskörper positioniert.
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Nun werden je nach Bedarf ein oder mehrere Ketscher je nach Bedarf unter dem zu bewegenden/positionierenden Bauelement angeordnet.
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Durch das Hochfahren des Lastenaufnahmetisches 6 mittels Scherenhubeinrichtung 4 werden die Bauelemente angepresst, wodurch die tragenden Querträger der Hilfskonstruktion herausgenommen werden können und eine Übernahme der Last durch die Ketscher erfolgt.
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Nach erfolgter Übernahme wird das Bauelement mittels der Ketscher selbständig verfahren und an die entsprechende Montagestelle transportiert. Grundlage dafür bildet die aus 2 umrichtergesteuerten Elektromotoren bestehende elektrische Antriebseinrichtung 2.
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Bei Verwendung von zwei erfindungsgemäßen Montagetransporteinrichtungen können Bauelemente mit einem Gesamtgewicht von etwa 110 t (55 t je Ketscher) angehoben, abgesenkt, sowie quer verschoben und zur Montagestellen verfahren werden. Dabei beträgt die mögliche Hubhöhe je nach Auslegung mindestens 1240 mm und maximal 1940 mm.
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Das Anheben und Absenken des Lastenaufnahmetisches 6 auf der Scherenhubeinrichtung 4 erfolgt vorteilhaft mittels 4 Hydraulikzylinder (15), welche über Stromteiler angesteuert werden.
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An den Montagestellen erfolgt wiederum das Ausrichten des Bauelements durch die schon beschriebene Höhenverstellung und dessen Lagekorrektur in horizontaler Querrichtung, um z. B. +/–250 mm mit Hilfe der hydraulische Verschiebeinrichtung 12 des Lastenaufnahmetisches 6.
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Nachdem das Bauelement durch den erfindungsgemäßen Ketscher in Position gebracht wurde, wird es auf vorhandene Böcke, Verschubschlitten bzw. Ketscher abgesetzt.
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Jetzt können die Einheiten wieder zum Ausgangspunkt zurückfahren und das nächste Bauelement zum Transport aufnehmen.
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Eine weitere vorteilhafte Verwendung, ist der Einsatz des Ketschers zum Verfahren von Bauteilen im innerbetrieblichen Transport. Die Verwendung und Vorgehensweise zum Verfahren und Positionieren von schweren Bauelementen ist hier ähnlich wie auf der oben beschriebenen Brückenbaustelle.
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In der Regel sollte hier aber kein stromerzeugendes Dieselaggregat zum Antrieb der Elektromotoren verwendet werden müssen, da hier geeignete Netzanschlüsse zur Verfügung stehen.
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Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere darin, dass schwere Stahlbauelemente oder andere Lasten ohne Benutzung von Kranen in Richtung der drei möglichen Raumkoordinaten bewegt und genau positioniert werden können. Das führt besonders im Brückenbau mit seinen schweren Stahlbaukomponenten zu erheblichen Arbeitserleichterungen, sowie Zeit- und Kosteneinsparungen.
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Aber auch im innerbetrieblichen Transport- und Lagerwesen ist der Ketscher als selbstfahrendes, schienengebundenes System zur Bewegung und Justierung von Großbauteilen in 3-Achsen vorteilhaft verwendbar.
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Durch die erfindungsgemäße Ausführung in Scherenhubbauweise mit mehreren Hydraulikzylindern zur Bewegung des Lastenaufnahmetisches, kann das Ketscher-System nicht nur statische Kräfte aus der Last, sondern auch allseits dynamische Belastungen aufnehmen.
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In vorteilhafter Weise lassen sich auch mehrere Montagetransportvorrichtungen (Ketscher) zu einem zusammengesetzten System koppeln, wodurch flexible Transportsysteme realisierbar sind und Lasten verschiedener Größenordnung bewegt werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrwerk und untere Trägerrahmen 8
- 2
- Elektrische Antriebseinrichtung
- 3
- Hydraulikanlage der Scherenhubeinrichtung 4 zur dynamischen Lastenaufnahme
- 4
- Scherenhubeinrichtung
- 5
- Trägerrahmen des Lastenaufnahmetisches 6
- 6
- Lastenaufnahmetisch
- 7
- Elektrische Steuerung
- 7a
- Kupplungsvorrichtung der Stromversorgung
- 8
- Trägerrahmen des Fahrwerks
- 9
- Kopplungseinrichtung, Stoßstange
- 10
- Schienenachsen mit Rädern (Fahrtrichtung X)
- 11
- Stromerzeuger (Dieselaggregat, nicht dargestellt)
- 12
- hydraulische Verschiebeeinrichtung (horizontal) für Lastenaufnahmetisch 6
- 13
- Gleitschienen der Verschiebeeinrichtung 12
- 14
- Achskasten
- 15
- Hydraulikzylinder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19537995 A1 [0007]
- DE 342742 A1 [0008]
- DE 29810262 U1 [0009]
