DE102015105118A1 - Chassis carrier for holding carriages, slewing crane and handling system - Google Patents
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Abstract
Fahrwerksträger (10) zur Aufnahme von Laufwagen (20), welcher mindestens ein Profilrohr (11) und zu dem Profilrohr (11) bzw. zu den Profilrohren (11) jeweils mindestens eine erste oder proximale und eine zweite oder distale Halterung (13, 13a, 13b, 13c) umfasst, mindestens ein Profilrohr (11) des Fahrwerksträgers (10) einen Verbundwerkstoff aufweist, wobei in mindestens einem Profilrohr (11) des Fahrwerkträgers (10) ein Sicherungselement (16) als Bruchfallsicherung angeordnet ist, das durch die proximale und distale endständige Halterung (13, 13a, 13b, 13c) zumindest teilweise durchgeführt ist.Chassis support (10) for receiving carriage (20), which at least one profile tube (11) and to the profile tube (11) or to the profile tubes (11) in each case at least one first or proximal and a second or distal support (13, 13a , 13b, 13c), at least one profile tube (11) of the chassis carrier (10) has a composite material, wherein in at least one profile tube (11) of the chassis support (10) a securing element (16) is arranged as a fall arrester, which by the proximal and distal terminal support (13, 13a, 13b, 13c) is at least partially performed.
Description
Die Erfindung betrifft einen Fahrwerksträger zur Aufnahme von Laufwagen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, einen Schwenkkran nach dem Oberbegriff von Anspruch 11 und ein Handhabungssystem nach dem Oberbegriff von Anspruch 16.The invention relates to a chassis carrier for receiving carriages according to the preamble of
Fahrwerksträger aus Stahl oder Aluminium sind in der Technik bekannt. Sie liegen in der Regel als Kastenprofile, Rundrohre, I-Profile oder C-Profile vor. Chassis supports made of steel or aluminum are known in the art. They are usually available as box profiles, round tubes, I-profiles or C-profiles.
Die herkömmlichen Fahrwerksträger sind aus Stahl oder Aluminium hergestellt und die darauf basierenden Handhabungssysteme weisen ein nicht unerhebliches Eigengewicht auf, das bei der zu bewegenden Masse zur Nutzlast noch hinzugerechnet werden muss. Insbesondere beim manuellen Verfahren der Nutzlasten macht sich das hohe Gewicht von Stahl- oder Aluminiumfahrwerksträgern in Form von großen Trägheitsmomenten bemerkbar. Die Trägheitsmomente wirken sich dabei sowohl beim Beschleunigen als auch beim Abbremsen negativ auf das Bedienpersonal aus. Oft wird dadurch schon bei Nutzlasten der Einsatz eines Antriebes für das Handhabungssystem erforderlich, um das sich aus Eigengewicht des zu bewegenden Fahrwerkträgers und Gewicht der Nutzlast zusammensetzende Gesamtgewicht im Rahmen der gesetzlichen Bestimmungen im Hinblick auf den Arbeitsschutz verfahren zu können. The conventional chassis carriers are made of steel or aluminum and the handling systems based thereon have a not insignificant weight, which still has to be added to the payload for the mass to be moved. In particular, in the manual method of payloads makes the high weight of steel or aluminum chassis beams in the form of large moments of inertia noticeable. The moments of inertia have a negative effect on the operating personnel both during acceleration and when braking. Often this already payloads, the use of a drive for the handling system is required in order to proceed from the own weight of the moving chassis girder and weight of the payload total weight within the legal provisions in terms of occupational safety.
Ein weiteres Problem für ein herkömmliches Handhabungssystem mit schwerem Fahrwerksträger besteht dann, wenn viele Teile pro Zeiteinheit verfahren werden sollen, insbesondere wenn das Gewicht der einzelnen Teile vergleichsweise gering ist und beispielsweise in einem Bereich zwischen 2 kg und 10 kg liegt. In diesem kleinen Gewichtsbereich addiert sich die Vielzahl der zu handhabenden Teile auf nicht selten mehrere Tonnen pro Tag.Another problem for a conventional heavy-vehicle carrier handling system is when many parts are to be moved per unit time, especially when the weight of the individual parts is comparatively low and, for example, in a range between 2 kg and 10 kg. In this small weight range, the large number of parts to be handled often adds up to several tons per day.
Gerade für diese leichtgewichtigen Teile muss das Handhabungssystem sehr leicht und mit geringsten Masseträgheiten ausgelegt sein.Especially for these lightweight parts, the handling system must be designed very easily and with minimal inertia.
Träge Handhabungssysteme belasten den Bediener, führen zur Ermüdung und zu körperlichen Schäden und sind daher ungeeignet.Lazy handling systems put a strain on the operator, cause fatigue and physical damage and are therefore unsuitable.
Das hohe Gewicht eines Fahrwerkträgers macht sich in der manuellen Handhabungstechnik insbesondere bei Brückenkränen und Schwenkkränen belastend bemerkbar, vor allem, wenn diese aus der Ruheposition manuell beschleunigt und wieder von Hand abgebremst werden müssen. Ein hohes Eigengewicht des Fahrwerksträgers zusätzlich zur Nutzlast belastet nicht nur die Armmuskulatur der Bedienperson erheblich, sondern kann auch zu bleibenden Schäden des menschlichen Körperbaus führen, die auch durch begleitende Maßnahmen wie Physiotherapie oder Ausgleichssport nicht mehr hinreichend behandelt werden können.The heavy weight of a chassis carrier makes itself noticeably noticeable in manual handling technology, especially in overhead cranes and slewing cranes, especially if they have to be manually accelerated from the rest position and braked again by hand. A high weight of the chassis carrier in addition to the payload not only burdened the arm muscles of the operator considerably, but can also lead to permanent damage to the human body, which can not be adequately treated by accompanying measures such as physiotherapy or fitness sports.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Fahrwerksträger zur Aufnahme von Laufwagen bzw. Hebezeugen, einen Schwenkkran sowie ein Handhabungssystem dem Markt zur Verfügung zu stellen, der bzw. das ein deutlich geringeres Eigengewicht im Vergleich zu Fahrwerksträgern herkömmlicher Art mit vergleichsweise schwergewichtigen Stahl- oder Aluminiumprofilen aufweist, gleichzeitig aber keine Kompromisse an die Stabilität eingeht und überdies den geforderten Sicherheitsbestimmungen entspricht. Es muss sichergestellt sein, dass die leichtere Konstruktion der Fahrwerksträger bzw. Handhabungssysteme nicht zu Unfällen aufgrund von unerwarteten Brüchen führen. Gleichzeitig sollen insbesondere Teile mit einem vergleichsweise geringen Eigengewicht in hoher Frequenz verfahren werden können. Im Fall eines nur einseitig abgehängten Fahrwerkträgers, wie beispielsweise bei einem Schwenkausleger, muss die Sicherheit gegen Bruch des Fahrwerkträgers berücksichtig werden. Der Fahrwerksträger muss so stabil ausgelegt sein, dass eine Bruchgefahr sicher vermieden wird oder es müssen Vorkehrungen getroffen werden, dass bei einem Bruch der Träger nicht herunterfällt und dieser der Bedienperson nicht auf den Kopf oder/und auf die Füße fällt.The object of the invention is therefore to provide a chassis support for receiving carriages or hoists, a slewing crane and a handling system available to the market, the or a significantly lower weight compared to suspension carriers conventional type with relatively heavyweight steel or aluminum profiles At the same time, however, it does not compromise on stability and, moreover, meets the required safety regulations. It must be ensured that the lighter construction of the chassis or handling systems does not lead to accidents due to unexpected breaks. At the same time, in particular, parts with a comparatively low weight in high frequency can be moved. In the case of a suspension carrier suspended only on one side, as for example in the case of a pivoting boom, the safety against breakage of the chassis carrier must be taken into account. The chassis support shall be designed to be stable enough to safely avoid the risk of breakage or to ensure that, in the event of breakage, the support does not fall down and does not fall on the operator's head and / or feet.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Fahrwerksträger zur Aufnahme von Laufwagen nach Anspruch 1.This object is achieved by a chassis carrier for receiving carriage according to
Weitere vorteilhafte Fahrwerksträger zur Aufnahme von Laufwagen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 10.Further advantageous chassis carrier for receiving carriages emerge from the subclaims 2 to 10.
Gelöst wird diese Aufgabe auch durch einen Schwenkkran nach Anspruch 11.This object is also achieved by a slewing crane according to
Gelöst wird diese Aufgabe auch durch ein Handhabungssystem nach Anspruch 12.This object is also achieved by a handling system according to
Weitere vorteilhafte Handhabungssysteme ergeben sich aus den Unteransprüchen 13 bis 16.Further advantageous handling systems emerge from the
Gelöst wird diese Aufgabe demnach durch einen Fahrwerksträger zur Aufnahme von Laufwagen, welcher mindestens ein Profilrohr und zu dem Profilrohr bzw. zu den Profilrohren jeweils mindestens eine erste oder proximale und eine zweite oder distale Halterung umfasst, wobei mindestens ein Profilrohr des Fahrwerksträgers einen Verbundwerkstoff aufweist und wobei in mindestens einem Profilrohr des Fahrwerkträgers ein Sicherungselement als Bruchfallsicherung angeordnet ist, das durch die proximale und distale endständige Halterung zumindest teilweise durchgeführt ist.This object is therefore achieved by a chassis support for receiving carriage, which comprises at least one profile tube and the profile tube or the profile tubes respectively at least a first or proximal and a second or distal support, wherein at least one profile tube of the chassis carrier has a composite material and wherein in at least one profile tube of the chassis carrier, a securing element is arranged as a fracture protection, which is performed at least partially by the proximal and distal terminal holder.
Mit dem erfindungsgemäßen Fahrwerkträger mit einem oder mehreren Profilrohren aus Verbundwerkstoff, wie beispielsweise kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK), kann das Eigengewicht des Fahrwerkträgers um 50 % bis 75 % gegenüber herkömmlichen Fahrwerksträgern aus Stahl oder Aluminium verringert werden. Die Gewichtsersparnis ergibt sich dadurch, dass der Verbundwerkstoff der Profilrohre eine sehr hohe Steifigkeit bezogen auf seine Dichte hat und über eine hohe Zug- und Biegefestigkeit verfügt. Den möglichen Spontanbrüchen von Profilrohren aus einem Verbundwerkstoff wie beispielsweise kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK), die unter anderem auf eine unzureichende Druckstabilität des kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffs zurückzuführen sind, wird durch das Einziehen und Verspannen von einem oder mehreren Sicherungselementen (wie zum Beispiel Sicherungsseilen, Metallstangen oder metallenen Innenrohren) zur Bruchfallsicherung Rechnung getragen. Die Sicherungselemente fangen im Fall eines Spontanbruches die am Fahrwerksträger verfahrbar angeordnete Last, wie beispielsweise Laufwagen mit daran angehängtem Manipulator und Nutzlast ab, sodass ein Absturz des Fahrwerkträgers und des Laufwagens mit angehängten Nutzlasten verhindert wird und somit letztendlich Verletzungen des Bedienpersonals und Folge-Sachschäden vermieden werden. With the chassis support according to the invention with one or more profile tubes made of composite material, such as carbon fiber reinforced plastic (CFRP), the weight of the chassis support can be reduced by 50% to 75% compared to conventional chassis supports made of steel or aluminum. The weight savings result from the fact that the composite material of the profile tubes has a very high stiffness based on its density and has a high tensile and flexural strength. The possible spontaneous fractures of profile tubes made of a composite material such as carbon fiber reinforced plastic (CFRP), which are due to insufficient pressure stability of the carbon fiber reinforced plastic, inter alia, by the retraction and tensioning of one or more security elements (such as safety ropes, metal bars or metal inner tubes ) are taken into account for failure insurance. The safety elements catch in the case of a spontaneous break on the chassis carrier movably arranged load, such as carriages attached thereto manipulator and payload from, so that a crash of the chassis carrier and the carriage with attached payloads is prevented and thus ultimately injuries to the operator and consequential property damage can be avoided ,
Vorteilhaft ist, dass die Profilrohre des Fahrwerksträgers aus einem Verbundwerkstoff bestehen, wobei der Verbundwerkstoff vorzugsweise kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) ist.It is advantageous that the profile tubes of the chassis carrier consist of a composite material, wherein the composite material is preferably carbon fiber reinforced plastic (CFRP).
Ein Fahrwerksträger aus Profilrohren, die vollständig aus einem Verbundwerkstoff bestehen, erzielt die maximale Gewichtsersparnis im Vergleich zu Profilen aus Leichtmetall oder Stahl. Insbesondere kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) eignet sich aufgrund seiner hohen mechanischen Stabilität für Fahrwerksträger.A carrier made of profile tubes, which are made entirely of a composite material, achieves the maximum weight savings in comparison to profiles made of light metal or steel. In particular, carbon fiber reinforced plastic (CFRP) is suitable for chassis carriers due to its high mechanical stability.
Vorteilhaft ist auch, dass das Sicherungselement als ein Sicherungsseilzug ausgeführt ist.It is also advantageous that the securing element is designed as a backup cable.
Ein Sicherungsseilzug ist flexibel und kann deshalb leicht in die Profilrohre aus Verbundwerkstoff eingezogen werden. Darüber hinaus haben Sicherungsseilzüge gegenüber rigiden Sicherungselementen ein geringeres Eigengewicht. Sicherungsseilzüge eignen sich vor allem bei beidseitig abgehängten Fahrwerksträgern.A safety cable is flexible and can therefore be easily pulled into the profile tubes made of composite material. In addition, safety cables have a lower weight compared to rigid safety elements. Safety cables are particularly suitable for suspension carriers suspended on both sides.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Sicherungselement rigide ist und vorzugsweise eine Metallstange oder/und ein metallenes Rohr aufweist, wobei das metallene Rohr als Innenrohr des zu sichernden Profilrohres angeordnet ist.It can also be provided that the securing element is rigid and preferably has a metal rod and / or a metal tube, wherein the metal tube is arranged as an inner tube of the profile tube to be secured.
Rigide Sicherungselemente stützen im Gegensatz zu Sicherungsseilzügen nach einem Spontanbruch des Fahrwerkträgers aus Verbundwerkstoff zunächst ab und verhindern somit, dass der Fahrwerksträger mit den daran angeordneten Manipulatoren und Nutzlasten abstürzt. Dadurch wird es einer Bedienperson eines Schwenkkrans mit einem Fahrwerksträger aus Verbundwerkstoff ermöglicht, sich nach dem Spontanbruch des Fahrwerkträgers noch rechtzeitig aus dem Gefahrenbereich zu entfernen, bevor das rigide Sicherungselement aufgrund der nun allein zu tragenden Gewichtsbelastung durch den Fahrwerksträger ebenfalls kollabiert und sich ausgehend vom ortsfesten Ende an einer Standsäule zum Boden hin verbiegt. Ein metallenes Innenrohr stellt eine Alternative zur Sicherung des Fahrwerksträgers durch eine Metallstange dar. Das Innenrohr aus Metall liegt unmittelbar unterhalb der Innenfläche des Profilsrohrs aus Verbundwerkstoff wie beispielsweise CFK. Es ist dabei durchaus möglich, den Verbundwerkstoff bereits bei der Herstellung eines Profilsrohrs aus Verbundwerkstoff auf ein metallenes Innenrohr aufzubringen. Dabei wird zunächst das Fasermaterial des Verbundwerkstoffs um das Metallrohr gewickelt. Anschließend wird ein Kunstharz auf das Fasermaterial aufgetragen und in das gewickelte Fasermaterial eingebracht.Rigid safety elements, in contrast to safety cable trains, initially support a spontaneous failure of the composite chassis and thus prevent the chassis carrier from crashing with the manipulators and payloads arranged thereon. This makes it possible for an operator of a slewing crane with a chassis carrier made of composite, after the spontaneous breakage of the chassis wearer still in time to remove from the danger area before the rigid security element also collapses due to the now alone weight bearing by the chassis support and starting from the stationary end bends to the ground on a pedestal. A metal inner tube represents an alternative to securing the chassis carrier by a metal bar. The inner tube made of metal is located directly below the inner surface of the profile tube made of composite material such as CFRP. It is quite possible to apply the composite already in the production of a profile tube made of composite material on a metal inner tube. First, the fiber material of the composite material is wound around the metal tube. Subsequently, a synthetic resin is applied to the fiber material and introduced into the wound fiber material.
Im Zusammenhang mit einem rigiden Sicherungselement ist besonders vorteilhaft, dass das rigide Sicherungselement eine Metallstange ist, die jeweils an den endständigen Halterungen des Fahrwerkträgers verspannt ist, wobei jeweils ein Ende der Metallstange an einer ersten oder proximalen Halterung und an einer zweiten oder distalen Halterung des Fahrwerkträgers verspannt ist.In connection with a rigid securing element is particularly advantageous that the rigid securing element is a metal rod which is clamped respectively to the terminal supports of the chassis support, wherein in each case one end of the metal rod to a first or proximal holder and to a second or distal support of the chassis carrier is tense.
Eine Metallstange kann in Profilrohre aus Verbundwerkstoff leicht eingezogen werden. Die Enden der Metallstange werden an den Halterungen der Profilrohre an beiden Enden verspannt, wobei die zur Standsäule eines Schwenkauslegers proximal angeordnete Halterung fest an der Drehachse der Standsäule angeordnet ist und vorzugsweise über einen U-Flansch mit der Drehachse verschweißt ist. Dadurch wird sowohl eine hohe Stabilität des in Funktion befindlichen Fahrwerkträgers als auch eine geeignete Bruchfallsicherung, die sich insbesondere für Schwenkkräne eignet, bereitgestellt.A metal bar can easily be retracted into composite profile tubes. The ends of the metal rod are clamped to the brackets of the profile tubes at both ends, wherein the stand column of a pivot arm proximally arranged holder is fixedly disposed on the axis of rotation of the pedestal and is preferably welded via a U-flange with the axis of rotation. As a result, both a high stability of the running gear carrier in operation as well as a suitable failure protection, which is particularly suitable for slewing cranes provided.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass der Fahrwerksträger mit einem proximalen Ende an einer Standsäule mit einer Drehachse angeordnet ist, wobei die proximale Halterung des Fahrwerksträgers an der Drehachse befestigt ist, wobei oberhalb der proximalen Halterung des Fahrwerksträgers an der Drehachse das proximale Ende einer Abspannung befestigt ist und wobei das distale Ende der Abspannung an der zur Drehachse der Standsäule distalen Halterung am distalen Ende des Fahrwerkträgers verspannt ist.It may further be provided that the chassis carrier is arranged with a proximal end to a pedestal with a rotation axis, wherein the proximal bracket of the chassis support is attached to the axis of rotation, above the proximal support of the chassis support attached to the axis of rotation of the proximal end of a guy and wherein the distal end of the brace is distal to the axis of rotation of the pedestal Holder is braced at the distal end of the chassis carrier.
Schwenkkräne mit einem Fahrwerksträger aus Verbundwerkstoff, wie beispielsweise kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK), sind aufgrund der geringeren Masse des Schwenkauslegers bzw. Schwenkarms besonders leicht durch eine Bedienperson verschwenkbar, wodurch die körperliche Beanspruchung während einer achtstündigen Arbeitsschicht erheblich reduziert wird. Die Abspannung ermöglicht eine hinreichende Sicherung des Schwenkauslegers in Kombination mit dem rigiden Sicherungselement im Inneren der Profilrohre aus Verbundwerkstoff, um den Auflagen im Hinblick auf Arbeitsplatzsicherheit Rechnung zu tragen.Swing cranes with a chassis support made of composite material, such as carbon fiber reinforced plastic (CFRP), are particularly easy to pivot due to the lower mass of the pivot arm or swivel arm by an operator, whereby the physical stress during an eight-hour working shift is significantly reduced. The bracing allows sufficient securing of the pivoting boom in combination with the rigid locking element inside the composite profiled tubes to accommodate the constraints with regard to job security.
Besonders vorteilhaft ist, dass der Fahrwerksträger mindestens zwei Profilrohre aus Verbundwerkstoff, insbesondere kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) umfasst, die jeweils an ihren proximalen und distalen Enden Halterungen aufweisen, wobei in mindestens einem der Profilrohre aus Verbundwerkstoff ein Sicherungselement angeordnet und an den endständigen Halterungen befestigt ist und wobei die Profilrohre aus Verbundwerkstoff vorzugsweise Rundrohre, Ovalrohre, Vierkantrohre oder Sechskantrohre sind und das Sicherungselement vorzugsweise rigide ist.It is particularly advantageous that the chassis carrier comprises at least two profile tubes made of composite material, in particular carbon fiber reinforced plastic (CFRP), each having at their proximal and distal ends holders, wherein in at least one of the profile tubes made of composite material, a securing element is arranged and fixed to the terminal holders and wherein the profile tubes made of composite material are preferably round tubes, oval tubes, square tubes or hexagonal tubes and the securing element is preferably rigid.
Auf Fahrwerksträger mit zwei Profilrohren aus Verbundwerkstoff, wie insbesondere kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff lassen sich besonders leicht Laufwagen mit Laufrollen auf beiden Seiten verfahrbar anordnen, insbesondere bedarf es keiner weiteren Führungselemente am Laufwagen. Fahrwerksträger mit drei und mehr Profilrohren aus Verbundwerkstoff können für Handhabungssysteme vorgesehen sein, die für den Transport von besonders hohen Lasten ausgelegt sein sollen. Rundrohre, Vierkantrohre und Sechskantrohre sind gängige Profilrohre aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) als Verbundwerkstoff, die regulär im Handel als Meterware erhältlich sind. Ein rigides Sicherungselement ermöglicht, einen Fahrwerksträger mit mindestens zweifachen Profilrohren, der nur an einem Ende ortsfest befestigt ist, wie beispielsweise einen Schwenkausleger, aus Verbundwerkstoff und bevorzugt aus CFK herzustellen.On chassis support with two profile tubes made of composite material, in particular carbon fiber reinforced plastic can be particularly easily arranged carriages with rollers on both sides movable, in particular, it requires no further guide elements on the carriage. Chassis supports with three or more composite composite tubes can be provided for handling systems that are designed for the transport of particularly high loads. Round tubes, square tubes and hexagonal tubes are common profile tubes made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) as a composite material, which are usually available on the market by the meter. A rigid securing element makes it possible to produce a chassis carrier with at least two-fold profile tubes, which is fixedly secured only at one end, such as, for example, a pivoting arm made of composite material and preferably of CFRP.
Vorteilhaft ist auch, dass auf den oberen Bereichen des Profilrohrs bzw. der Profilrohre aus Verbundwerkstoff Profilauflageelemente angeordnet sind, die vorzugsweise aus Metall bestehen.It is also advantageous that profile support elements are arranged on the upper regions of the profile tube or the profile tubes made of composite, which preferably consist of metal.
Auf der Oberseite der Profilrohre aus Verbundwerkstoff, wie beispielsweise kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK), des Fahrwerkträgers laufen die Laufrollen des Laufwagens und gegebenenfalls zusätzliche Laufelemente zur Nachführung einer Energiekette, die den Laufwagen mit Energie, wie beispielsweise Pressluft oder elektrischen Strom versorgt. Diese Laufrollen üben einen punkt- und linienförmigen Druck auf die Oberseite der Profilrohre aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) aus, den das Material auf Dauer nicht verkraften kann. Deshalb werden zur Stabilisierung auf den Oberseiten weitgehend verschleißfreie Profilauflageelemente angeordnet und verklebt, die vorzugsweise aus Metall bestehen, wie beispielsweise Aluminium. On the top of the profile tubes made of composite material, such as carbon fiber reinforced plastic (CFRP), the running gear run the rollers of the carriage and possibly additional running elements for tracking an energy chain that supplies the carriage with energy, such as compressed air or electricity. These rollers exert a point and line pressure on the top of the profile tubes made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP), which the material can not cope in the long term. Therefore, largely wear-free profile support elements are arranged and bonded, which are preferably made of metal, such as aluminum for stabilization on the tops.
Vorteilhaft ist außerdem, dass die Profilauflageelemente aus Aluminium gefertigt sind und als Laufflächen für Laufrollen von Laufwagen vorgesehen sind.It is also advantageous that the profile support elements are made of aluminum and are provided as running surfaces for rollers of carriages.
Durch die Verwendung von Profilauflageelementen aus Aluminium werden die Laufflächen für die Laufrollen des Laufwagens auf den Profilrohren aus Verbundwerkstoff, wie zum Beispiel kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK), hinreichend verschleißfrei ausgelegt, ohne das Gewicht des Fahrwerkträgers unverhältnismäßig im Hinblick auf das geringe Eigengewicht der Profilrohre aus CFK zu erhöhen.By using profile support elements made of aluminum, the running surfaces for the wheels of the carriage on the profile tubes made of composite material, such as carbon fiber reinforced plastic (CFRP), designed sufficiently wear-free, without the weight of the chassis support disproportionately in view of the low weight of the profile tubes made of CFRP to increase.
Ferner ist auch verteilhaft, dass die endständigen Halterungen mindestens ein Halteelement, eine Abdeckplatte und einen Ansatz für eine Aufhängung oder eine Abspannung aufweisen.Furthermore, it is also known that the terminal brackets have at least one retaining element, a cover plate and a suspension or bracing attachment.
Ein modularer Aufbau der endständigen Halterungen eines Fahrwerkträgers mit Halteelementen, wie beispielsweise Halteklammern, Abdeck- oder Kopfplatten und Ansatzpunkten für eine Aufhängung oder eine Abspannung macht preisgünstige und leichte Fahrwerksträger verfügbar, da die Bestandteile im Handel erworben werden können und nicht speziell angefertigt werden müssen.A modular construction of the support bracket end supports with retaining elements such as retaining clips, cover or head plates, and hanger or suspension brackets makes low cost and lightweight chassis beams available because the components can be purchased commercially and need not be custom made.
Gelöst wird die Aufgabe auch durch einen Schwenkkran, welcher eine Standsäule mit einer daran angeordneten Drehachse und einen Schwenkausleger mit einem Fahrwerksträger zur Aufnahme von Laufwagen umfasst, wobei der Fahrwerksträger mindestens ein Profilrohr und zu dem Profilrohr bzw. zu den Profilrohren jeweils mindestens eine erste oder proximale und eine zweite oder distale endständige Halterung aufweist, wobei mindestens ein Profilrohr des Fahrwerksträgers aus einem Verbundwerkstoff besteht, wobei der Verbundwerkstoff vorzugsweise kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) ist, wobei in mindestens einem Profilrohr des Fahrwerkträgers ein rigides Sicherungselement als Bruchfallsicherung in Form einer Metallstange oder eines Metallrohrs angeordnet ist, das durch die proximale und distale endständige Halterung zumindest teilweise durchgeführt ist, wobei der Fahrwerksträger mit der Halterung am proximalen Ende an der Drehachse der Standsäule angeordnet ist, wobei oberhalb der proximalen Halterung des Fahrwerksträgers an der Drehachse das proximale Ende einer Abspannung befestigt ist und wobei das distale Ende der Abspannung an der zur Drehachse der Standsäule distalen Halterung am distalen Ende des Fahrwerkträgers verspannt ist.The object is also achieved by a slewing crane, which comprises a pedestal with a rotation axis arranged thereon and a pivoting boom with a chassis carrier for receiving carriages, wherein the chassis carrier at least one profile tube and the profile tube or the profile tubes respectively at least a first or proximal and a second or distal terminal support, wherein at least one profile tube of the chassis member consists of a composite material, wherein the composite material is preferably carbon fiber reinforced plastic (CFRP), wherein in at least one profile tube of the chassis support a rigid securing element as a fall arrester in the form of a metal rod or a metal tube is arranged, which is at least partially performed by the proximal and distal terminal holder, wherein the chassis carrier is arranged with the holder at the proximal end on the axis of rotation of the pedestal, wherein above d he proximal support of the chassis support at the axis of rotation, the proximal end of a brace is attached and wherein the distal end of the bracing is braced at the distal to the axis of rotation of the pedestal support at the distal end of the chassis support.
Schwenkkräne bestehend aus einer Standsäule und einem Schwenkausleger mit einem Fahrwerksträger aus Verbundwerkstoff, wie beispielsweise kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK), können von einer Bedienperson aufgrund der geringeren Masse des Schwenkauslegers vergleichsweise leicht geschwenkt werden, wodurch die körperliche Belastung des Arbeiters während seiner in der Regel acht Stunden langen Schicht signifikant verringert werden kann. Eine Abspannung des Schwenkauslegers ermöglicht eine hinreichende Sicherung des Fahrwerkträgers in Kombination mit dem rigiden Sicherungselement im Inneren der Profilrohre aus Verbundwerkstoff, wie beispielsweise Metallstangen oder metallenen Innenrohren, um den Sicherheitsauflagen von Berufsgenossenschaften und technischen Prüfungsorganisationen zu entsprechen.Swing cranes consisting of a pedestal and a pivoting boom with a composite chassis support, such as carbon fiber reinforced plastic (CFRP) can be relatively easily pivoted by an operator due to the lower mass of the pivot boom, whereby the physical stress on the worker during his usually eight hours long layer can be significantly reduced. A bracing of the swivel arm allows a sufficient securing of the chassis carrier in combination with the rigid locking element inside the profile tubes made of composite material, such as metal rods or metal inner tubes to meet the safety requirements of professional associations and technical testing organizations.
Gelöst wird die Aufgabe außerdem durch ein Handhabungssystem, welches mindestens einen Fahrwerksträger zur Aufnahme von Laufwagen und mindestens einen Laufwagen umfasst, wobei der Fahrwerksträger mindestens ein Profilrohr aufweist, wobei jeweils an den Enden des Profilrohrs bzw. der Profilrohre Halterungen angeordnet sind, wobei mindestens ein Profilrohr des Fahrwerksträgers aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) besteht und wobei in mindestens einem Profilrohr des Fahrwerkträgers und/oder durch einen Rohrabschnitt des bzw. der Laufwagen ein Sicherungsseilzug angeordnet ist, der jeweils an den endständigen Halterungen des Fahrwerkträgers befestigt ist.The object is also achieved by a handling system which comprises at least one chassis carrier for receiving carriages and at least one carriage, wherein the chassis carrier has at least one profile tube, wherein in each case at the ends of the profile tube or the profile tubes brackets are arranged, wherein at least one profile tube the chassis support made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) and wherein in at least one profile tube of the chassis support and / or by a pipe section of the carriage or a safety cable is arranged, which is fastened respectively to the terminal brackets of the chassis support.
Mit dem erfindungsgemäßen Handhabungssystem, welches einen Fahrwerksträger mit einem oder mehreren Profilrohren aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) umfasst, kann das Eigengewicht des Fahrwerkträgers um 50 % bis 75 % gegenüber herkömmlichen Fahrwerksträgern aus Stahl oder Aluminium verringert werden. Die Gewichtsersparnis ergibt sich dadurch, dass die Profilrohre aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) eine sehr hohe Steifigkeit des Materials bezogen auf seine Dichte hat und über eine hohe Zug- und Biegefestigkeit verfügt. Den möglichen Spontanbrüchen von Profilrohren aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK), die unter anderem auf eine unzureichende Druckstabilität des kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffs zurückzuführen sind, wird durch das Einziehen von einem oder mehreren Sicherungsseilen Rechnung getragen. Die Sicherungsseile fangen im Fall eines Spontanbruches die am Fahrwerksträger verfahrbar angeordnete Nutzlast, wie beispielsweise Laufwagen mit daran angehängtem Manipulator ab, sodass Verletzungen des Bedienpersonals vermieden werden. Das Handhabungssystem für Hebezeuge ist sowohl für Kettenzüge und Manipulatoren als auch für Vakuumschlauchheber zum manuellen Handhaben von Produktions- und Lagerteilen einsetzbar.With the handling system according to the invention, which comprises a chassis carrier with one or more profile tubes made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP), the weight of the chassis carrier can be reduced by 50% to 75% compared to conventional chassis carriers made of steel or aluminum. The weight savings result from the fact that the profile tubes made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) has a very high stiffness of the material based on its density and has a high tensile and flexural strength. The potential spontaneous breakage of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) profile tubes, due, inter alia, to insufficient pressure stability of the carbon fiber reinforced plastic, is accommodated by the retraction of one or more safety ropes. The safety ropes catch in the case of a spontaneous break on the chassis carrier movably arranged payload, such as carriages attached thereto manipulator, so that injuries to the operator are avoided. The handling system for hoists can be used for chain hoists and manipulators as well as for vacuum hose lifts for manual handling of production and storage parts.
Es ist vorteilhaft, dass der Fahrwerksträger mindestens zwei Profilrohre aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) umfasst, die jeweils an ihren Enden Halterungen aufweisen, wobei in mindestens einem der Profilrohre aus CFK ein Sicherungsseilzug angeordnet und an den endständigen Halterungen befestigt ist und wobei die Profilrohre aus CFK vorzugsweise Rundrohre, Vierkantrohre oder Sechskantrohre sind.It is advantageous that the chassis carrier comprises at least two profile tubes made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP), each having at their ends holders, wherein in at least one of the profile tubes made of CFK arranged a safety cable and secured to the terminal brackets and wherein the profile tubes made of CFK preferably round tubes, square tubes or hexagonal tubes are.
In Handhabungssystemen mit Fahrwerksträger lassen sich auf einem Fahrwerksträger mit zwei Profilrohren aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) besonders leicht Laufwagen mit Laufrollen auf beiden Seiten verfahrbar anordnen, insbesondere bedarf es keiner weiteren Führungselemente am Laufwagen. Fahrwerksträger mit drei und mehr Profilrohren aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) können für Handhabungssysteme vorgesehen sein, die für den Transport von besonders hohen Lasten ausgelegt sein sollen. Rundrohre, Vierkantrohre und Sechskantrohre sind gängige Profilsrohre aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK), die regulär im Handel als Meterware erhältlich sind.In handling systems with chassis carrier can be arranged on a chassis support with two profile tubes made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) particularly easy to run with rollers on both sides movable, in particular, it requires no further guide elements on the carriage. Chassis supports with three or more carbon-fiber-reinforced plastic (CFRP) profile tubes can be provided for handling systems designed to transport particularly heavy loads. Round tubes, square tubes and hexagonal tubes are common profile tubes made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP), which are regularly available on the market by the meter.
Ferner ist es vorteilhaft, dass auf den oberen Bereichen des Profilrohrs bzw. der Profilrohre aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) Profilauflageelemente angeordnet sind, die vorzugsweise aus Metall bestehen.Furthermore, it is advantageous that profile bearing elements are arranged on the upper regions of the profile tube or the profile tubes made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP), which are preferably made of metal.
Bei einem Handhabungssystem, bei dem auf der Oberseite der Profilrohre aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) des Fahrwerkträgers die Laufrollen des Laufwagens und gegebenenfalls zusätzliche Laufelemente zur Nachführung einer Energiekette laufen, üben die Laufrollen insbesondere von den Laufwagen einen punkt- und linienförmigen Druck auf die Oberseite der Profilrohre aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) aus, die das Material auf Dauer nicht verkraften kann. Deshalb werden zur Stabilisierung auf den Oberseiten weitgehend verschleißfreie Profilauflageelemente angeordnet und verklebt, die vorzugsweise aus Metall bestehen, wie beispielsweise Aluminium.In a handling system in which run on the top of the profile tubes made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) of the chassis carrier the rollers of the carriage and optionally additional running elements for tracking an energy chain, exercise the rollers in particular from the carriage a point and line pressure on the top of the Profile tubes made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP), which can not sustain the material over time. Therefore, largely wear-free profile support elements are arranged and bonded, which are preferably made of metal, such as aluminum for stabilization on the tops.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Profilauflageelemente aus Aluminium gefertigt sind und als Laufflächen für Laufrollen der Laufwagen vorgesehen sind, wobei die Laufwagen vorzugsweise mehr als zwei obere Laufrollenachsen aufweisen.A further advantage is that the profile support elements are made of aluminum and are provided as running surfaces for rollers of the carriage, the carriages preferably have more than two upper roller axles.
Durch die Verwendung von Profilauflageelementen aus Aluminium werden die Laufflächen für die Laufrollen der Laufwagen auf den Profilrohren aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) hinreichend verschleißfrei ausgelegt, ohne das Gewicht des Fahrwerkträgers unverhältnismäßig im Hinblick auf das geringe Eigengewicht der Profilrohre aus CFK zu erhöhen. Die Verwendung von Laufwagen mit drei und mehr oberen Laufrollenachsen ermöglichen eine verbesserte Verteilung der auftretenden Druckkräfte auf drei Punkte pro Seite bzw. Profilrohr, wobei idealerweise die Spur der Laufrollen versetzt zueinander ist, sodass die Druckkräfte zusätzlich auf drei Linien pro Seite bzw. Profilrohr verteilt werden. Üblicherweise sind pro Achse eines Laufwagens zwei Laufrollen vorgesehen, sodass im Idealfall die Druckkräfte des Laufwagens mit daran angehängter Nutzlast auf insgesamt sechs Druckpunkte bzw. Drucklinien auf den Fahrwerkträger verteilt werden. Through the use of profile support elements made of aluminum, the running surfaces for the rollers of the carriages on the profile tubes made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) designed sufficiently wear-free, without increasing the weight of the chassis support disproportionately in view of the low weight of the profile tubes CFK. The use of trolleys with three or more upper caster axles enables an improved distribution of the compressive forces occurring at three points per side or profile tube, ideally the track of the casters being staggered so that the pressure forces are additionally distributed over three lines per side or profile tube , Usually, two rollers are provided per axle of a carriage, so that in the ideal case, the pressure forces of the carriage with it attached payload on a total of six pressure points or pressure lines are distributed to the chassis support.
Besonders vorteilhaft ist, dass die endständigen Halterungen mindestens ein Halteelement, eine Abdeckplatte und eine Aufhängung aufweisen.It is particularly advantageous that the terminal holders have at least one holding element, a cover plate and a suspension.
Ein modularer Aufbau der endständigen Halterungen eines Fahrwerkträgers in einem Handhabungssystem mit Halteelementen, wie beispielsweise Halteklammern, Kopfplatten und Aufhängungen macht preisgünstige und leichte Fahrwerksträger verfügbar, da die Bestandteile im Handel erworben werden können und nicht speziell angefertigt werden müssen.A modular structure of the terminal brackets of a landing gear in a handling system with retaining elements such as retaining clips, head plates and suspensions makes inexpensive and lightweight landing gear available because the components can be purchased commercially and need not be custom made.
Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren, welche eine Ausführungsform eines Fahrwerkträgers zur Aufnahme von Laufwagen mit Profilrohren aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) sowie eine Ausführungsform für ein Handhabungssystem nach der Erfindung illustrieren, erläutert. Im Einzelnen zeigt:Further features, features and advantages of the invention will be explained below with reference to figures, which illustrate an embodiment of a chassis carrier for accommodating carriages with profile tubes made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) and an embodiment for a handling system according to the invention. In detail shows:
Die nachfolgende ausführliche Beschreibung der
Zur besseren Übersicht werden im Folgenden die verschiedenen Ausführungsformen in mehrere wesentliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fahrwerkträgers, des Schwenkkrans bzw. des Handhabungssystems eingeteilt und diese näher anhand der Figuren erläutert. Darüber hinaus werden weitere Ausführungsformen beschrieben, die jeweils Abwandlungen der wesentlichen Ausführungsformen aufweisen.For a better overview, the various embodiments are divided into several essential embodiments of the chassis support according to the invention, the swivel crane or the handling system and explained in more detail with reference to FIGS. In addition, further embodiments are described, each having modifications of the essential embodiments.
Die erste wesentliche Ausführungsform ist in den
Die zweite wesentliche Ausführungsform ist in den
Die dritte wesentliche Ausführungsform ist in den
Die vierte wesentliche Ausführungsform der Erfindung ist in den
Aus den
Die
Generell können aber auch bei beidseitig, das heißt proximal und distal abgehängten Fahrwerksträgern
In der darstellten Ausführungsform weist der Fahrwerksträger
Eine endständige Halterung
Zur Absicherung der Profilrohre
Generell können Sicherungsseilzüge
In
Neben den Laufrollen
In
Die in
Die in der
Anhand der
In
Neben den Laufrollen
Die
In
Anhand der
Die metallenen Innenrohre
Zu den Ausführungsformen aus den
Die
In
Zur Sicherung des Schwenkauslegers
Der Fahrwerksträger
Ein rigides Sicherungselement
In
In
In
In
Die Darstellung der
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Fahrwerksträger (Y-Richtung) Chassis carrier (Y-direction)
- 10a10a
- Erstes oder proximales Ende des Fahrwerkträgers First or proximal end of the chassis carrier
- 10b10b
- Zweites oder distales Ende des Fahrwerkträgers Second or distal end of the chassis carrier
- 1111
- Rohr aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) Pipe made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP)
- 11a11a
- untere Profilrohre aus CFK lower profile tubes made of CFRP
- 11b11b
- obere(s) Profilrohr(e) aus CFK upper profile tube (s) made of CFRP
- 1212
- Profillauflageelement Profile mat element
- 1313
- Halterung bracket
- 13a13a
- Halterung an einem ersten oder proximalen Ende des Fahrwerkträgers Holder at a first or proximal end of the chassis carrier
- 13b13b
- Halterung an einem zweiten oder distalen Ende des Fahrwerkträgers Holder at a second or distal end of the chassis carrier
- 13c13c
- Halterung für einen Schwenkausleger am proximalen Ende des Fahrwerkträgers Holder for a pivoting boom at the proximal end of the chassis carrier
- 13d13d
-
Kopfplatte der Halterung
13c Head plate of the holder13c - 13e13e
-
Hülse der Halterung
13c Sleeve of the holder13c - 1414
- Aufhängung suspension
- 1515
- Halteelement retaining element
- 1616
- Sicherungselement fuse element
- 16a16a
- Sicherungsseilzug durch ein Rohr des Fahrwerkträgers, vorzugsweise ein CFK-Rohr Safety cable through a pipe of the chassis carrier, preferably a CFRP pipe
- 16b16b
- Sicherungsseilzug durch eine längliche Hohlkammer des Laufwagens Safety cable through an elongated hollow chamber of the carriage
- 16c16c
- Metallstange metal rod
- 16d16d
- Metallrohr als Sicherungselement Metal tube as a security element
- 1717
- Abdeckplatte, Kopfplatte Cover plate, top plate
- 17a17a
- Befestigungsstift oder Befestigungsbolzen für die Kopfplatte (Abdeckplatte) Fixing pin or fixing bolt for the top plate (cover plate)
- 1818
- Abschlussstutzen terminating connection
- 1919
- Ansatz der Halterung für eine Aufhängung oder Abspannung Approach of the bracket for a suspension or bracing
- 19a19a
- Halterung für die Abspannung Bracket for the bracing
- 2020
- Laufwagen auf dem Fahrwerksträger aus CFK Carriage on the chassis carrier made of CFRP
- 2121
-
Energiekette zur Versorgung des Laufwagens
20 Energy chain for supplying thetrolley 20 - 21a21a
- Laufrolle der Energiekette Roller of the energy chain
- 2222
-
Laufrolle des Laufwagens
20 Roller of thecarriage 20 - 2323
-
Laufrollenachse des Laufwagens
20 Caster axle of thecarriage 20 - 23a23a
-
obere Laufrollenachse des Laufwagens
20 Upper roller axle of thecarriage 20 - 23b23b
-
untere Laufrollenachse des Laufwagens
20 lower roller axle of thecarriage 20 - 23c23c
-
zusätzliche obere Laufrollenachse des Laufwagens
20 (oberhalb der Laufrollenachse23a )additional upper roller axle of the carriage20 (above the roller axle23a ) - 2424
-
längliche Hohlkammer des Laufwagens
20 elongated hollow chamber of thecarriage 20 - 3030
-
Laufwagen zur verfahrbaren Fixierung des Handhabungssystems in einem Schienenprofil
40 Carriage for movably fixing the handling system in arail profile 40 - 4040
- Schienenprofil (X-Richtung) Rail profile (X direction)
- 5050
- Manipulator manipulator
- 6060
- Schwenkkran jib crane
- 6161
- Standsäule pedestal
- 61a61a
- Steg web
- 6262
- Drehachse der Standsäule Rotary axis of the pedestal
- 62a62a
- Mantelrohr der Drehachse Jacket tube of the axis of rotation
- 62b 62b
- Lagerung der DrehachseStorage of the axis of rotation
- 62c62c
- U-Flansch U-flange
- 6363
- Schwenkausleger jib booms
- 6464
- Abspannung guying
- 64a64a
- proximales Ende der Abspannung proximal end of the brace
- 64b64b
- distales Ende der Abspannung distal end of the brace
- 6565
- Halterung der Abspannung an der Drehachse Retaining the bracing on the axis of rotation
- 6666
- Standfuß stand
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