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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Transportwagen zum Transportieren von Gegenständen mit
- a) einem Fahrwerk, das eine Hauptachse des Transportwagens definiert und eingerichtet ist, auf einem Schienensystem mit einer ersten und einer dazu parallelen zweiten Schiene abzulaufen, und eine erste Fahrwerkeinheit für die erste Schiene und eine zweite Fahrwerkeinheit für die zweite Schiene umfasst;
- b) einer Transportstruktur für zumindest einen Gegenstand, welche eine Transportebene definiert.
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Außerdem betrifft die Erfindung ein Transportsystem zum Transport von Gegenständen mit einem Schienensystem mit einer ersten Schiene und einer dazu parallelen zweiten Schiene und mit mehreren Transportwagen, die auf dem Schienensystem fahren.
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Unter dem Begriff zweier paralleler Schienen wird vorliegend verstanden, dass beide Schienen eine Strecke definieren, welcher der Transportwagen bzw. das Fahrwerk folgt. Abhängig von fördertechnischen Baukonzepten können die beiden Schienen dabei mathematisch parallel verlaufen oder aber auch von einer solchen mathematischen Parallelität abweichen. Bauliche Toleranzen, die zu einer Abweichung einer solch mathematischen Parallelität führen, sind hiervon ebenfalls umfasst.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Derartige Transportwagen und Transportsysteme sind in der Regel als Elektrobodenbahnen konzipiert und werden beispielsweise in Logistikzentren eingesetzt, um Waren zu bewegen. Als Gegenstände können Artikel als solche unmittelbar von der Transportstruktur aufgenommen werden. Alternativ können Artikel auf gesonderten Förderstrukturen, beispielweise einer Palette oder dergleichen, untergebracht sein, die dann von dem Transportwagen getragen werden können. Je nach Arbeitsfeld können Lasten von bis zu zwei Tonnen auf einem Transportwagen positioniert werden. Die Transportwagen erreichen dabei durchaus hohe Geschwindigkeiten von bis zu 180 m min-1.
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Dementsprechend können im Betrieb verhältnismäßig hohe dynamische Kräfte an den Bauteilen auftreten und das Transportsystem muss als solches insgesamt in der Lage sein, entsprechende Kräfte aufnehmen zu können.
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Die Transportwagen laufen auf lastabtragenden Tragrollen bzw. Tragrädern auf oberen Laufflächen der Schienen ab, von denen in der Regel eine oder mehrere angetrieben sind und die den Transportwagen sowohl antreiben als auch verzögern. Häufig ist nur eine der lastabtragenden Tragrollen eine Antriebsrolle, welche für den Vortrieb und die Verzögerung des Transportwagens zuständig ist. Im Weiteren wird nur doch der Begriff Rolle verwendet, der jedoch lediglich stellvertretend für alle Arten von entsprechenden Laufmitteln steht.
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Für den reibungslosen Transport ist es daher wichtig, dass insbesondere die eine oder die mehreren Antriebsrollen immer mit möglichst vollem Kontakt auf den Laufflächen ablaufen, damit es zu keiner Verringerung oder gar einem Verlust von Antriebs- oder Bremskräften kommt. Hierzu kann es insbesondere durch elastische Verformungen durch statische und/oder dynamische Krafteinwirkungen sowohl am Schienensystem als auch am Transportwagen kommen.
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Da der Kontakt der Tragrollen durch die Rollenlast bestimmt wird, die auf eine jeweilige Tragrolle verteilt wird, ist es folglich wünschenswert, dass diese Rollenlast bei der Bewegung des Transportwagens gleichmäßig aufrechterhalten wird. Insbesondere wenn eine andere als die Antriebsrolle eine Senke oder Erhöhung durchfährt, kann der Kontakt der Antriebsrolle zur Schiene in unerwünschtem Maße abnehmen.
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Bislang wurde dem entgegengewirkt, indem eine möglichst steife Konstruktion sowohl bei dem Schienensystem als auch bei den Transportwagen umgesetzt wurde. Hierfür sind jedoch in der Regel große Massen nötig, was einerseits den Materialbedarf und damit die Kosten steigert, andererseits als Folge auch zu großen bewegten Massen und dadurch bedingte Belastungen und auch Dynamikverlusten führt, die einen agilen Betrieb verhindern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Transportwagen und ein Transportsystem der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche diesen Gedanken Rechnung tragen.
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Diese Aufgabe wird bei einem Transportwagen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
- d) die erste Fahrwerkeinheit mit der Transportstruktur derart drehfest gekoppelt ist, dass die erste Fahrwerkeinheit nicht relativ zur Transportebene in Richtung der Hauptachse verkippbar ist;
- e) die zweite Fahrwerkeinheit mit der Transportstruktur derart verdrehbar gekoppelt ist, dass die zweite Fahrwerkeinheit relativ zur Transportebene in Richtung der Hauptachse um eine Kippachse verkippbar ist.
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Unter einem Verkippen in Richtung der Hauptachse ist zu verstehen, dass sich beim Verkippen ein definierter Punkt des Fahrwerks beim Verkippen mit einer Bewegungskomponente in Richtung der Hauptachse bewegt.
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Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass die Traglast des Transportwagens einerseits vergleichmäßigt auf die vorhandenen Tragrollen verteilt und der Kontakt der vorhandenen Tragrollen und insbesondere der Antriebsrolle(n) gut aufrechterhalten wird.
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Dabei ist es günstig, wenn die Kippachse parallel zur Tragebene und senkrecht zur Hauptachse verläuft.
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Bei einer ersten Ausbildung ist die zweite Fahrwerkeinheit als Monorollen-Fahrwerkeinheit mit einer einzigen lastabtragenden Einzel-Tragrolle ausgebildet, wobei
- a) die Einzel-Tragrolle eine Drehachse hat, die koaxial zur Kippachse verläuft; und/oder
- b) die Einzel-Tragrolle von einem Lagerrahmen gelagert ist.
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Vorteilhaft ist die Einzel-Tragrolle um eine Lenkachse verdrehbar, so dass Kurvenfahrten ohne ein relatives Querstellen der Einzel-Tragrolle möglich ist, was den Verschleiß herabsenkt.
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Eine bessere Lastverteilung kann erreicht werden, wenn die zweite Fahrwerkeinheit als Multirollen-Fahrwerkeinheit mit wenigstens einer ersten lastabtragenden Tragrolle und einer zweiten lastabtragenden Tragrolle ausgebildet ist.
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Vorteilhaft ist in Richtung der Hauptachse betrachtet die erste Tragrolle vorauseilend vor der Kippachse und die zweite Tragrolle nacheilend hinter der Kippachse angeordnet.
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Konstruktiv günstig sind die erste Tragrolle in oder an einer ersten Trageinheit und die zweite Tragrolle in oder an einer zweiten Trageinheit gelagert, die durch eine Verbindungsstruktur miteinander verbunden sind, welche ihrerseits um die Kippachse verkippbar mit der Lagerstruktur verbunden ist.
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Um insbesondere Änderungen des Abstandes der Schienen in Kurvenabschnitten bei dem Schienensystem auszugleichen, ist es von Vorteil, wenn eine Ausgleichseinrichtung vorgesehen ist, welche eine Verlagerung von mindesten einer lastabtragenden Tragrolle in Richtung quer zur Hauptachse ermöglicht.
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Hierfür weist die Ausgleichsvorrichtung vorzugsweise an zumindest einer Fahrwerkeinheit wenigstens eine Lagerschwinge auf, welche um eine Schwingachse verschwenkbar gelagert ist und die eine Trageinheit für eine Tragrolle trägt.
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Bevorzugt umfasst dabei die Ausgleichseinrichtung eine erste Lagerschwinge für die erste Trageinheit der zweiten Fahrwerkeinheit und eine zweite Lagerschwinge für die zweite Trageinheit der zweiten Fahrwerkeinheit.
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Außerdem ist es günstig, wenn eine Schwenkeinrichtung vorgesehen ist, durch welche die an der ersten Fahrwerkeinheit vorhandenen Tragrollen und/oder an der zweiten Fahrwerkeinheit vorhandenen Tragrollen gegenüber der Transportstruktur jeweils um eine Schwenkachse verschwenkbar sind, die in einer zur Hauptachse parallelen vertikalen Ebene und eine zur Transportebene parallelen Ebene verläuft. Hierdurch kann einer Verwindung des Transportwagens entgegengewirkt werden, die auftreten kann, wenn eine der Fahrwerkeinheiten eine Absenkung oder Erhöhung, beispielsweise bei einer Unebenheit im Schienenverlauf, durchfährt.
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Vorzugsweise umfasst der Transportwagen noch ein Dämpfungssystem, mittels welchem eine Drehung oder ein Verschwenken von Bauteilen relativ zueinander an einer oder mehreren der Kippachse, der Schwingachsen und der Schwenkachsen, sofern die jeweilige Achse vorhanden ist, dämpft. Hierdurch kann der Transportwagen insgesamt laufruhiger werden.
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Die oben genannte Aufgabe wird bei einem Transportsystem der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Transportwagen mit einigen oder allen der oben erläuterten Merkmale ausgebildet sind.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen.
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Transportwagens zum Transportieren von Gegenständen mit einem Fahrwerk und einer Transportstruktur, wobei eine erste Fahrwerkeinheit und eine zweite Fahrwerkeinheit mit der Transportstruktur gekoppelt sind und die zweite Fahrwerkeinheit eine Monorollen-Fahrwerkeinheit ist;
- 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Transportwagens mit einer abgewandelten zweiten Fahrwerkeinheit;
- 3 ein drittes Ausführungsbeispiel des Transportwagens, bei dem die zweite Fahrwerkeinheit eine Multirollen-Fahrwerkeinheit ist;
- 4 ein viertes Ausführungsbeispiel des Transportwagens im Bereich einer Ku rve;
- 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel des Transportwagens.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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In den Figuren ist mit 10 insgesamt ein Transportwagen zum Transportieren von Gegenständen bezeichnet, wobei die Gegenstände nicht eigens gezeigt sind.
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Der Transportwagen 10 umfasst ein Fahrwerk 12, das eine durch eine strichpunktierte Linie veranschaulichte Hauptachse 14 des Transportwagens 10 definiert, die nur in 1 gezeigt ist. Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist die Hauptachse 14 die Längsachse des Transportwagens 10.
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Das Fahrwerk 12 ist eingerichtet, auf einem Schienensystem 16 mit einer ersten Schiene 18 und einer dazu parallelen zweiten Schiene 20 abzulaufen. Hierfür umfasst das Fahrwerk 12 eine erste Fahrwerkeinheit 22 für die erste Schiene 18 und eine zweite Fahrwerkeinheit 24 für die zweite Schiene 20.
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Der Transportwagen 10 umfasst außerdem eine Transportstruktur 26 für zumindest einen Gegenstand, welche eine Transportebene 28 definiert und an dem Fahrwerk 12 und für diesen Zweck an der ersten Fahrwerkeinheit 22 und der zweiten Fahrwerkeinheit 24 gelagert ist. Die Transportebene 28 und ein an der Transportstruktur 26 befestigtes oder von der Transportstruktur 26 aufgenommener Gegenstand bewegen sich mit der Tragstruktur 26 mit.
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In den Figuren ist die Transportstruktur 26 schematisch als eine Art Tragboden gezeigt. Die Transportstruktur 26 kann jedoch in jeder Form ausgebildet sein, die geeignet ist, ein oder mehrere Gegenstände aufzunehmen, und kann auch speziell an zu transportierende Gegenstände angepasst sein. Hierbei ist die Transportstruktur 26 häufig ihrerseits als eine fördertechnische Einrichtung ausgebildet und kann zum Beispiel eine Rollenbahn oder ein Kettenförderer sein und die Gegenstände quer zur Hauptachse 14 aufnehmen und wieder abgeben. Die Transportstruktur 26 kann zur Aufnahme einer Euro-Palette oder als Tragkorb für Kleinteile konzipiert sein. Bei einem Tragkorb kann die Transportebene 28 beispielsweise durch dessen Boden definiert sein. In der Praxis verläuft die Transportebene 28 bei einer normalen Betriebsausrichtung des Transportwagens 10 auf einer horizontalen Strecke ebenfalls horizontal.
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Der Transportwagen 10 umfasst ein Antriebssystem 30 mit wenigstens einer Antriebsrolle 32, die mittels eines Antriebsmotors 34 angetrieben werden kann. Das Antriebssystem 30 wird in an und für sich bekannter Weise durch eine Schleifleitung, ein Induktionssystem, ein Kondensatorsystem oder einen Akkumulator mit Energie versorgt, die nicht eigens gezeigt sind.
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Die Antriebsrolle 32 und deren Antriebsmotor 34 sind an einem Antriebsrahmen 36 einer Antriebseinheit 38 gelagert. Die Antriebseinheit 38 ist bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen von der ersten Fahrwerkeinheit 22 umfasst, kann aber auch von der zweiten Fahrwerkeinheit 24 getragen sein. Außerdem umfasst die erste Fahrwerkeinheit 22 eine passiv mitlaufende Tragrolle 40, die an einem Tragrahmen 42 einer Trageinheit 44 gelagert ist. Die Antriebsrolle 32 und die Tragrolle 40 laufen auf einer Lauffläche auf der Oberseite der ersten Schiene 18 ab, wobei sowohl die Antriebsrolle 32 als auch die Tragrolle 40 bei der ersten Fahrwerkeinheit 22 die lastaufnehmenden Tragrollen sind. Die Drehachsen der Antriebsrolle 32 und der Tragrolle 40 sind strichpunktiert veranschaulicht, tragen jedoch kein gesondertes Bezugszeichen.
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Um zu verhindern, dass die Antriebseinheit 38 und die Trageinheit 44 bzw. die erste Fahrwerkeinheit 22 des Transportwagens 10 in Transportrichtung oder quer zur Transportrichtung abkippt, ist ein Stützsystem 46 mit Stützrollen 48 vorgesehen, die an der ersten Schiene 18 anliegen und in an und für sich bekannter Art und Weise ein entsprechendes Abkippen unterbinden.
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Bei einer nicht eigens gezeigten Abwandlung kann die Antriebsrolle 32 auch seitlich an der ersten Schiene 18 angreifen. In diesem Fall ist bei der Antriebseinheit 38 anstelle der Antriebsrolle eine passiv mitlaufende Tragrolle vorgesehen, die oben auf der Lauffläche auf der Oberseite der ersten Schiene 18 abläuft und dann die Last aufnimmt. Unabhängig von der Anordnung der Antriebsrolle 32 können noch eine oder mehrere ergänzend lastaufnehmende Tragrollen vorhanden sein.
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Die erste Fahrwerkeinheit 22 ist mittels einer ersten Koppeleinrichtung 50 mit der Transportstruktur 26 gekoppelt.
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Der Transportwagen 10 ist insgesamt kurvengängig. Zu diesem Zweck sind die Antriebsrolle 32 und die Tragrolle 40 bezogen auf die Koppeleinrichtung 50 um jeweils eine Lenkachse 52 bzw. 54 verdrehbar, die in einer jeweiligen vertikalen Eben verlaufen. Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen sind der Antriebsrahmen 36 um die Lenkachse 52 und der Tragrahmen 42 um die Lenkachse 54 verdrehbar an der Koppeleinrichtung 50 gelagert und können so dem Schienenverlauf folgen.
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In den Figuren ist die erste Koppeleinrichtung 50 nur beispielhaft und schematisch durch jeweils einen Verbindungsholm zwischen der Transportstruktur 26 und der Antriebseinheit 38 bzw. der Trageinheit 44 veranschaulicht, die kein gesondertes Bezugszeichen aufweisen.
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Die erste Fahrwerkeinheit 22 ist mit der Transportstruktur 26 derart drehfest gekoppelt, dass die erste Fahrwerkeinheit 22 nicht relativ zur Transportebene 28 in Richtung der Hauptachse 14 verkippbar ist. Ein Verkippen in Richtung der Hauptachse bedeutet, dass sich die Enden der ersten Fahrwerkeinheit 22, die in Richtung der Hauptachse 14 weisen, sich bei diesem Verkippen mit entgegengesetzten Bewegungskomponenten in vertikaler Richtung relativ zu der Transportstruktur 26 bewegen würden.
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Die zweite Fahrwerkeinheit 24 ist mittels einer zweiten Koppeleinrichtung 56 mit der Transportstruktur 26 gekoppelt.
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Im Unterschied zur ersten Fahrwerkeinheit 22 ist die zweite Fahrwerkeinheit 24 mit der Transportstruktur 26 jedoch derart verdrehbar gekoppelt, dass die zweite Fahrwerkeinheit 24 relativ zur Transportebene 28 in Richtung der Hauptachse verkippbar ist. Dies bedeutet, dass die zweite Fahrwerkeinheit 24 gegenüber der Transportebene 28 um eine Kippachse 58 verkippt werden kann, wobei sich die Enden der zweiten Fahrwerkeinheit 24, die in Richtung der Hauptachse 14 weisen, sich bei diesem Verkippen mit entgegengesetzten Bewegungskomponenten in vertikaler Richtung relativ zu der Transportstruktur 26 bewegen.
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Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen verläuft die Kippachse 58 parallel zur Transportebene 28, d.h. die Kippachse 58 verläuft in einem Winkel von 0° zur Transportebene 28. Bei nicht eigens gezeigten Abwandlungen kann die Kippachse 58 aber auch in einem Winkel größer als 0° und kleiner als 90° zur Transportebene verlaufen. Außerdem verläuft die Kippachse 58 bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen senkrecht und somit in einem Winkel von 90° zur Hauptachse 14. Bei nicht eigens gezeigten Abwandlungen kann die Kippachse 58 aber auch in einem Winkel kleiner als 90° und größer als 0° zur Hauptachse 14 verlaufen.
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Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel des Transportwagens 10 ist die zweite Fahrwerkeinheit 24 als Monorollen-Fahrwerkeinheit und hierbei durch eine einzige lastabtragende Einzel-Tragrolle 60 ausgebildet, die auf der Lauffläche auf der Oberseite der zweiten Schiene 20 abläuft und mittels der zweiten Koppeleinrichtung 56 um eine Drehachse 62 drehbar an der Transportstruktur 26 gelagert ist.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verlaufen die Kippachse 58 und Drehachse 62 der Einzel-Tragrolle 60 koaxial. Hierfür ist die zweite Koppeleinrichtung 56 als Achsstummel 64 ausgebildet, der an einem Ende an der Transportstruktur 26 befestigt ist und am anderen Ende die Einzel-Tragrolle 60 drehbar lagert. Eine entsprechende Anordnung der Kippachse 58 und der Drehachse 62 kann aber auch mit Hilfe von anders ausgebildeten Koppeleinrichtungen erreicht werden.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist die zweite Fahrwerkeinheit 24 ebenfalls als Monorollen-Fahrwerkeinheit ausgebildet, umfasst ergänzend aber einen Lagerrahmen 66, der die Einzel-Tragrolle 60 lagert. Der Lagerrahmen 66 ist seinerseits über die zweite Koppeleinrichtung 56 derart mit der Lagerstruktur 26 verbunden, dass der Lagerrahmen 66, und somit die zweite Fahrwerkeinheit 24, in der beschriebenen Weise um die Kippachse 58 relativ zu der Transportebene 28 verkippt werden kann. Hierfür kann die Lagerstruktur 26 verdrehbar mir der zweiten Koppeleinrichtung 56 verbunden sein, die ihrerseits drehfest an der Transportstruktur 26 angreift.
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Alternativ kann auch die Lagerstruktur 26 drehfest mit der zweiten Koppeleinrichtung 56 verbunden sein, wenn diese dann um die Kippachse 58 verdrehbar an der Transportstruktur 26 befestigt ist. Nochmals alternativ kann auch die Koppeleinrichtung 56 zwei um die Kippachse 58 verdrehbar miteinander verbundene Teile umfassen, von denen der eine drehfest mit der Lagerstruktur 66 und der andere drehfest mit der Transportstruktur 26 verbunden ist.
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Dabei verläuft die Kippachse 58 parallel, aber nicht mehr koaxial zur Drehachse 62 der Einzel-Tragrolle 60. Konkret ist die Kippachse 58 an der zweiten Fahrwerkeinheit 24 bezogen auf die Drehachse 62 der Einzel-Tragrolle 60 nach oben versetzt. Eine koaxiale Anordnung der Achsen 58 und 62 ist jedoch ohne weiteres möglich.
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Die zweite Fahrwerkeinheit 24 umfasst ein Stützsystem 68 mit Stützrollen 70, welches verhindert, dass die zweite Fahrwerkeinheit 24, d.h. hier der Lagerrahmen 66, in Transportrichtung oder quer zur Transportrichtung abkippt, wie es bei der ersten Fahrwerkeinheit 22 durch das Stützsystem 46 sichergestellt ist.
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Die Einzel-Tragrolle 60 ist durch den Lagerrahmen 66 so gelagert, dass sie sich auch um eine Lenkachse 72 drehen kann, die wieder in einer vertikalen Ebene verläuft. Hierfür ist der Lagerrahmen 66 um die Lenkachse 72 verdrehbar an der zweiten Koppeleinrichtung 56 gelagert.
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In den 1 und 2, ebenso wie in den weiter unten erläuterten 3 bis 5, ist bei der zweiten Schiene 20 eine Unebenheit 74 veranschaulicht, wie sie beispielsweise durch bauliche Toleranzen oder durch Beschädigungen im laufenden Betrieb auftreten kann. Hierbei ist die Unebenheit 74 allerdings stark überzeichnet in einem Ausmaß veranschaulicht, das in der Praxis nicht vorkommen sollte. Nachfolgend wird die Unebenheit 74 am Beispiel einer Absenkung mit einem Gefälleabschnitt 76 in Richtung der Hauptachse 14 beschrieben. Es gilt das in diesem Zusammenhang Gesagte allgemein für einen Neigungsabschnitt, also auch für einen Steigungsabschnitt, sinngemäß entsprechend.
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Durch die Möglichkeit des zweiten Fahrwerks 24, gegenüber der Transportstruktur 26 zu verkippen, kann das zweite Fahrwerk 24 die Unebenheit 74 durch- und überfahren, ohne dass dies zu einer übermäßigen Verlagerung der Transportstruktur 26 und damit der Transportebene 28 führt. Insbesondere wird ein Abkippen der Transportstruktur 26 und der Transportebene 28 in Richtung der Hauptachse 14 weitgehend unterbunden.
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Die Ausrichtung der Transportstruktur 26 in Richtung der Hauptachse 14 wird durch die Ausrichtung der ersten Fahrwerkeinheit 24 vorgebeben. Die zweite Fahrwerkeinheit 26 kann unabhängig davon um die Kippachse 58 verkippen, ohne dass dies Einfluss auf die Transportstruktur 26 hat. Auf diese Weise wird auch ein Verwinden des Transportwagens 10 als solcher verhindert, was über die Betriebsdauer zu einer Belastung und Materialermüdung der beteiligten Komponenten und insbesondere der beteiligten Verbindungsstellen zwischen Bauteilen führen kann.
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Wenn also beispielhaft die zweite Fahrwerkeinheit 24 zu der Unebenheit 74 kommt und zunächst in einen Gefälleabschnitt 76 einfährt, kann der Lagerrahmen 66 und somit die zweite Fahrwerkeinheit 24 um die Kippachse 58 nach vorne in Richtung der Hauptachse 14 und in Transportrichtung verkippen, wobei die Transportstruktur 26 durch die ersten Fahrwerkeinheit 24 stabilisiert bleibt. Lediglich in Richtung quer zur Hauptachse 14 kommt es zu einer Seitenneigung der Transportstruktur 26, da sich die zweite Fahrwerkeinheit 24 auf der zweiten Schiene 20 gegenüber der ersten Fahrwerkeinheit 22 auf der ersten Schiene 18 im Bereich der Unebenheit 72 absenkt.
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Dieser Effekt tritt nicht auf, wenn die Unebenheit 74 bei der ersten Schiene 18 auftritt. In diesem Fall neigt sich die erste Fahrwerkeinheit 22 in Richtung der Hauptachse 14 nach unten, wenn die Antriebseinheit 38 in den Gefälleabschnitt 76 einfährt. Die Transportstruktur 26 folgt dabei dieser Verkippung in Richtung der Hauptachse 14 und wird zugleich auf der Seite der ersten Fahrwerkeinheit 22 abgesenkt.
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Bei den in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen gibt es bei dem Transportwagen 10 allerdings eine unterschiedliche Kraftverteilung auf beiden Fahrwerkeinheiten 22, 24 bzw. auf deren vorhandene lastabtragende Rollen 32, 40 sowie 60.
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Die 3 bis 5 zeigen Ausführungsbeispiele des Transportwagens 10, bei denen das oben erläuterte Konzept der Kippachse 58 verwirklicht bleibt und darüber hinaus eine bessere Gewichtsverteilung bzw. Kraftverteilung erreicht werden kann. In diesen Fällen wird durch die Kippachse 58 vor allem erreicht, dass die vorhandenen lastabtragenden Rollen stets sicher und insbesondere vollflächig auf den Schienen 18, 20 aufliegen.
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3 zeigt hierzu ein Ausführungsbeispiel, bei dem die zweite Fahrwerkeinheit 24 nicht als Monorollen-Fahrwerkeinheit mit einer Einzel-Tragrolle, sondern als Multirollen-Fahrwerkeinheit mit mehreren Tragrollen ausgebildet ist. Beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel gibt es eine erste lastabtragende Tragrolle 78 und eine zweite lastabtragende Tragrolle 80, die um jeweils eine Drehachse 82 bzw. 84 auf der Lauffläche auf der Oberseite der zweiten Schiene 20 ablaufen. In Richtung der Hauptachse 14 betrachtet ist die erste Tragrolle 78 vorauseilend vor der Kippachse 58 und die zweite Tragrolle 80 nacheilend hinter der Kippachse 58 angeordnet. Die erste Tragrolle 78 ist an einem Tragrahmen 86 einer ersten Trageinheit 88 und die zweite Tragrolle 80 ist an einem Tragrahmen 90 einer zweiten Trageinheit 92 gelagert.
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Auch bei der zweiten Fahrwerkeinheit 24 ist ein Stützsystem 94 mit Stützrollen 96 vorgesehen, durch welches eine Abkippen der beiden Trageinheiten 88, 92 bzw. der zweiten Fahrwerkeinheit 24 des Transportwagens 10 in Transportrichtung oder quer zur Transportrichtung verhindert wird.
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Außerdem umfasst das zweite Fahrwerk 24 eine Verbindungsstruktur 98, welche die erste und die zweite Trageinheit 88 und 92 miteinander verbindet. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Verbindungsstruktur 98 schematisch als Verbindungsprofil veranschaulicht.
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Die erste Tragrolle 78 und die zweite Tragrolle 80 sind bezogen auf die zweite Koppeleinrichtung 56 um jeweils eine Lenkachse 100 bzw. 102 verdrehbar, die in einer jeweiligen vertikalen Ebene verlaufen. Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen sind die beiden Tragrahmen 86 und 90 um die Lenkachse 100 bzw. 102 verdrehbar an der zweiten Koppeleinrichtung 56 gelagert und können so dem Schienenverlauf folgen.
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Die Verbindungsstruktur 98 ist über die zweite Koppeleinrichtung 56 mit der Transportstruktur 26 um die Kippachse 58 verkippbar verbunden, wobei die Kippachse 58 in Richtung der Hauptachse 14 mittig zwischen den Drehachsen 82 und 84 der Tragrollen 78 und 80 angeordnet ist. Bei nicht eigens gezeigten Abwandlungen kann die Kippachse 58 auch exzentrisch zwischen den Drehachsen 82 und 84 verlaufen.
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Wenn nun der Transportwagen 10 in den Bereich der Unebenheit 72 der zweiten Schiene 20 einfährt, senkt sich zunächst die vorauseilende erste Trageinheit 88 zunächst in dem Gefälleabschnitt 76 ab, während sich die nacheilende zweite Trageinheit 92 demgegenüber noch erhöht auf dem entsprechend höheren Abschnitt der zweiten Schiene 20 befindet. Beide Tragrollen 78, 80 der zweiten Fahrwerkeinheit 24 bleiben jedoch voll im Kontakt mit der zweiten Schiene 20; ebenso bleiben die Antriebsrolle 32 und die Tragrolle 40 der ersten Fahrwerkeinheit 22 in Kontakt mit der ersten Schiene 18.
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Wenn die Unebenheit 72 an der zweiten Schiene 20 auftritt, auf der sich die verkippbare Fahrwerkeinheit 24 befindet, bleibt die Transportstruktur 26 bezogen auf eine horizontale Ebene unverändert ausgerichtet, da sie mit der ersten Fahrwerkeinheit 22 auf der ersten Schiene 18 entsprechend drehfest gekoppelt ist. Es kommt auch hier lediglich zu einer Seitenneigung in Richtung quer zur Hauptachse 14, da sich die zweite Fahrwerkeinheit 24 auf der zweiten Schiene 20 gegenüber der ersten Fahrwerkeinheit 22 auf der ersten Schiene 18 im Bereich der Unebenheit 72 absenkt.
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Wenn eine entsprechende Unebenheit 74 an der ersten Schiene 18 auftritt, folgt die Transportstruktur 26 wieder der Neigung und Höhe der ersten Fahrwerkeinheit 22 in Richtung der Hauptachse 14, wie es zu den 1 und 2 erläutert wurde. Die Rollen 32, 40, 78 und 80 bleiben jedoch in jedem Moment in Kontakt mit der Schiene 18 bzw. 20.
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In der Praxis verlaufen die beiden Schienen 18 und 20 nicht streng parallel, vielmehr schwankt der Abstand zwischen den Schienen bereits durch bauliche Toleranzen. Wenn die beiden Fahrwerkeinheiten 22 und 24 durch die Stützrollen 48 bzw. 96 derart an den Schienen 18, 20 geführt sind, dass kein Bewegungsspiel in Richtung quer zu den Schienen 18, 20 möglich ist, könnte es bei einer Veränderung des Abstands zwischen den Schienen 18, 20 zu starken Belastungen der Fahrwerkeinheiten 22, 24 und des gesamten Transportwagens 10 kommen.
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Um dies zu verhindern, ist eine Ausgleichseinrichtung 104 vorgesehen, welche eine Verlagerung von mindestens einer der lastabtragenden Tragrollen 32, 40, 60, 78 und/oder 80 in Richtung quer zur Hauptachse 14 relativ zu der Transportstruktur 26 ermöglicht.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst hierfür die Verbindungsstruktur 98 eine erste Lagerschwinge 106 und eine zweite Lagerschwinge 108, welche jeweils um eine nach oben weisende Schwingachse 110 bzw. 112 verschwenkbar gelagert sind und jeweils die erste Trageinheit 88 bzw. die zweite Trageinheit 92 tragen.
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Wenn der Abstand zwischen den Schienen 18 und 20 variiert, kann sich auch der Abstand zwischen zwei in Richtung quer zu den Schienen benachbarten Rollen entsprechend verändern, indem die Lagerschwinge 106 oder 108 zur Seite von der Transportstruktur 26 weg oder zur Transportstruktur 26 hin verschwenkt.
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4 zeigt noch ein Ausführungsbeispiel der zweiten Fahrwerkeinheit 24, bei der es keine Ausgleichseinrichtung 104 gibt. Auch dies kann in Einzelfällen praktikabel sein. Dort ist die Verbindungsstruktur 98 entsprechend starr ausgebildet. In 4 sind der Einfachheit halber nicht alle Komponenten mit Bezugszeichen versehen.
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4 verdeutlicht jedoch außerdem, dass ein Gefälleabschnitt oder ein Steigungsabschnitt bei nur einer der beiden Schienen 18 und 20 auch eine gewünschte bauliche Maßnahme sein kann.
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Dies ist am Beispiel einer Kurve 114 des Schienensystems 16 veranschaulicht, die als eine Art Steilkurve ausgebildet ist und bei der die radial außenliegende Schiene, hier die erste Schiene 18, gegenüber der radial innenliegenden Schiene, hier die zweite Schiene 20, erhöht ist. Eine solche Steilkurve kann von einem mit einem Gegenstand beladenen Transportwagen 10 in der Regel schneller durchfahren werden, als eine Kurve, bei der sich beiden Schienen 18 und 20 auf demselben Höhenniveau befinden.
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Die Kurve 114 ist dabei so konzipiert, das die Laufflächen auf den Oberseiten der Schienen 18 und 20 horizontal ausgerichtet sind. Bei einer Alternative können die Oberseiten der Schienen 18 und 20 im Querschnitt auch aufeinander zu geneigt sein. Bei der Schiene 18 gibt es vor der Kurve 114 einen Steigungsabschnitt 116, der notwendig ist, um die Lauffläche auf der Oberseite der ersten Schiene 18 nach oben zur Kurve 114 zu führen.
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Wenn nun also der Transportwagen 10 zu der Kurve 114 gelangt, durchfährt die erste Fahrwerkeinheit 22 den Steigungsabschnitt 116. Dabei verkippt auf der gegenüberliegenden zweiten Schiene 20 die zweite Fahrwerkeinheit 24 relativ zu der Transportstruktur 26 um die Kippachse 58, wie es oben erläutert wurde. Dadurch bleiben auch in dem Steigungsabschnitt 116 alle beteiligten Rollen 32, 40, 78 und 80 in gutem Kontakt mit ihrer jeweiligen Schiene 18 bzw. 20.
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Wie oben jeweils beschrieben ist, kommt es zu einer Seitenneigung der Transportstruktur 26, wenn es bei einer der beiden Schienen 18, 20 einen Neigungsabschnitt, d.h. einen Gefälleabschnitt oder einen Steigungsabschnitt gibt. Dabei verwindet sich die Gesamtstruktur des Transportwagens 10 aus den beiden Fahrwerkeinheiten 22, 24, der Transportstruktur 26 und den beiden Koppeleinrichtungen 50, 56. Insbesondere an den Verbindungsstellen zwischen den Koppeleinrichtungen 50 und 56 zu den Fahrwerkeinheiten 22 bzw. 24 sind die Belastungen signifikant.
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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, welches dem Rechnung trägt. Auch dort sind wieder nicht alle Komponenten mit Bezugszeichen versehen. Die Tragrollen 78 und 80 der zweiten Fahrwerkeinheit 24 können mittels einer Schwenkeinrichtung 118 gegenüber der Transportstruktur 26 jeweils um eine Schwenkachse 120 bzw. 122 verschwenkt werden, die in einer zur Hauptachse 14 parallelen vertikalen Ebene und eine zur Transportebene 28 parallelen Ebene verläuft. Hierzu sind die Trageinheiten 88 und 92 der zweiten Fahrwerkeinheit 24 entsprechend gelagert.
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Wenn sich nun die zweite Fahrwerkeinheit 24 in einem Gefälleabschnitt absenkt, gibt es an den Schwenkachsen 120, 122 keine Verwindungen mehr, was insgesamt materialschonend ist.
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Aufgrund des nun zusätzlichen Freiheitsgrades muss jedoch durch ergänzende Maßnahmen verhindert werden, dass die Trageinheiten 88 und 90 der zweiten Fahrwerkeinheit 24 zur Seite abkippen können. Dies wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, dass das jeweilige Stützsystem 94 die zweite Schiene 20 weiter umgreift und mit weiteren Stützrollen 124 auch unten an der Schiene 20 angreift.
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Eine entsprechende Verschwenkbarkeit gegenüber der Transportstruktur 26 kann auch bei der ersten Fahrwerkeinheit 22 vorgesehen sein, wobei das dortige Stützsystem 46 entsprechend angepasst ist, um auch dort ein Abkippen der ersten Fahrwerkeinheit 22 zur Seite auszuschließen.
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Eine entsprechende Verschwenkeinrichtung 118 kann auch bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 vorgesehen und dort bei der ersten Fahrwerkeinheit 22 und/oder der zweiten Fahrwerkeinheit 24 umgesetzt sein. 2 veranschaulicht in diesem Zusammenhang lediglich eine Schwenkachse 126 an der Lagerstruktur 66.
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Mit dem Transportwagen 10, bei dem die beiden Fahrwerkeinheiten 22, 24 jeweils zwei lastabtragende Rollen 32 und40 bzw. 78 und 80 haben, ist eine gleichmäßige Kraftverteilung auf alle vier Rollen 32, 40, 78 und 80 möglich, wodurch an der Antriebsrolle 32 eine bestimmbare Krafterzeugung auf die erste Schiene 18 realisiert ist. Hierdurch sind allgemein Steigfahrten bis zu einer Steigung von etwa 1,5° möglich.
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Bei allen Ausführungsbeispielen kann ein Dämpfungssystem 128 vorgesehen sein, dass die Drehung oder das Verschwenken der Bauteile relativ zueinander an der Kippachse 58 und/oder an den Schwingachsen 110, 112 der Lagerschwingen 106, 108 und/oder an den Schwenkachsen 120, 122 der Schwenkeinrichtung 118 dämpft. Hierfür können als Dämpfungselemente beispielsweise Druckfedern, Torsionsfedern, Gummipuffer oder dergleichen vorgesehen sein.
