DE102021128034B3

DE102021128034B3 - Fahrschiene und Fahrwerk für Tragrollendiagnosesystem an Förderern

Info

Publication number: DE102021128034B3
Application number: DE102021128034.6A
Authority: DE
Inventors: Rainer Kahrger; Jan Nowak; Boris Freier; Mario Dilefeld
Original assignee: MAN Takraf Fordertechnik GmbH
Current assignee: Takraf GmbH
Priority date: 2021-10-27
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2023-02-23
Anticipated expiration: 2041-10-28
Also published as: CL2022002964A1; US20230130479A1; PE20230881A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schienensystem als Fahrweg für geeignete Fahrwerke sowie das Fahrwerk für ein Tragrollendiagnosesystem, wobei das Schienensystem aus einem geschlossenen Profil oder Rohr gebildet wird. Das erfindungsgemäße Schienensystem umfasst mindestens eine Fahrschiene (2), einen mehrteiligen Fahrweghalter (1) und ein Halteelement (14), das mit einem ersten Bereich (A) in einem Fahrschienensupport (13) des Fahrweghalters (1) angeordnet ist und mit einem zweiten Bereich (B) in der Fahrschiene (2) angeordnet ist, wenn die Fahrschiene (2) und der Fahrschienensupport (13) in Längsrichtung miteinander verbunden sind, wobei der zweite Bereich (B) des Halteelementes (14) in einer Durchführungsöffnung (21) der Fahrschiene (2) angeordnet ist oder durch diese hinausragt.. Das erfindungsgemäße Fahrwerk (3) weist mindestens ein zwei Rollen-System als Führungs- und Antriebssystem auf, sowie mindestens ein Chassis das beide Rollen-Systeme aufnimmt und verbindet, Anschlussmöglichkeiten für Sensorik-Träger und/oder das Energie-Steuerungsmodul aufweist. Das Führungssystem ist derart ausgestaltet, dass es die Geometrie des Fahrweges derart umschließt, dass es die kinematischen Freiheitsgrade auf einen begrenzt und wenn notwendig, die Halterung des Fahrweges ausspart. Somit ist ausschließlich eine Bewegung (vor/zurück) entlang des Fahrweges vorgesehen. Das Antriebssystem ist dazu ausgebildet, das Chassis und alle angeschlossenen Systeme gegenüber dem Fahrweg zu bewegen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schienensystem für Tragrollendiagnosesysteme an Förderern, wobei diese ein Teil des Traggerüstes bei Neulieferungen oder Nachrüstungen bei Bestandsanlagen sein können, wobei der Fokus auf einem separaten System am Förderer liegt und die Eignung für rauen Alltagsbetrieb, sowie Demontierbarkeit bei Wartungsarbeiten am Förderer als grundlegende Aufgabe verstanden werden.
Förderer, wie Förderbänder, Fließbänder, Transportbänder oder Bandförderer und Gurtförderer, sind meist stationäre Förderanlagen, die zum technischen Fachbereich der Stetigförderer gehören.
Förder- und Transportaufgaben im Bergbau, in der Industrie sowie auf Langstrecken, über oder unter Tage, werden seit Jahrzehnten von Gurtförderern abgewickelt. Diese Gurtförderer sind zuverlässige Transportsysteme, die ökonomisch, sehr produktiv und umweltfreundlich auf Grund ihres geringen Energiebedarfs arbeiten.
Die Diagnosesysteme, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, befassen sich mit Verfahren, welche die drehenden Teile der Fördersysteme (Antriebe, Trommeln, Tragrollen) kontrollieren und auswerten oder den Gurt und seine Verbindungsstellen überwachen.
Aktuelle selbstfahrende Tragrollenwartungs- und Diagnosesysteme verfahren auf am Boden verlegten Schienen oder auf einer Bandwange, die Teil des existierenden Bandgerüstes ist. Zudem kann eine separate Fahrschiene bei der Installation des Förderers vorgesehen oder bei bereits existierenden Förderern nachgerüstet werden.
Systeme, die auf am Boden verlegten Schienen verfahren, wie in der EP 2 828 183 B1 beschrieben, besitzen eine relativ hohe Eigenmasse, da sie den Förderer mit einem Portal umschließen müssen. Die Installation der Fahrschienen stellt einen zusätzlichen Aufwand dar. Ein Verfahren des Diagnosesystems auf der Bandwange ist nur dann möglich, wenn dies bereits bei der Konstruktion des Förderers berücksichtigt wurde und eine durchgehende Fahrbahn geschaffen wurde. Als leichtes und kostengünstiges System bleibt die Installation einer separaten Fahrschiene.
Am Markt verfügbare Systeme zeigen hier Schwächen bezüglich der einfachen Demontierbarkeit bei Wartungsarbeiten am Förderer und bezüglich der Steifigkeit, die erforderlich ist, um einen störungsfreien Betrieb des Diagnosesystems zu sichern.
Im Wesentlichen bestehen diese Systeme aus einem Fahrzeug, das verschiedene Sensorsysteme aufnehmen kann und einer Fahrschiene, die sich entlang des Förderers oder entlang des zu überwachenden Bereiches erstreckt. Als Fahrschiene sind Profile, wie beispielsweise T- oder L-Profile, üblich. Entlang des Überwachungsbereiches werden Segmente zu einem durchgehenden Fahrstrang miteinander verschweißt oder verschraubt.
Das Fahrzeug selbst kann eine kompakte Einheit sein oder ähnlich einem Zugsystem aus einer Antriebseinheit und angekoppelten Sensoreinheiten bestehen.
Die Sensorik umfasst dabei beispielsweise optische, thermische, akustische, magnetische, mechanische, kapazitive, piezoelektrische, resistive und/oder induktive Sensoren. Wenn der Fahrweganstieg zu groß wird (etwa ab 10° entspricht 0,175rad) können Zahnstangen zur Unterstützung an diesen Stellen angeordnet sein, weiterhin ist es möglich, weitere Antriebseinheiten anzubringen. Die Profile können beidseitig am Fördersystem angeordnet werden, um die Überwachung aller Tragrollen abzusichern. Gegen Entgleisen soll das Fahrzeug(system) Mechanismen, wie Rollenführungen, besitzen, die das verhindern sollen. Das Fahrzeug(system) kann bei Bedarf mit einem „Dach“ ausgerüstet sein, welches Schutz vor Transportmaterial bieten soll. Verfährt das Fahrzeug(-system) batteriebetrieben, so sind zum Laden der Batterien/Akkumulatoren und Übermitteln der Daten an der Strecke „Docking Stationen“ vorgesehen.
Nachteilig am Stand der Technik ist, dass bei Wartungsarbeiten am Förderer die Demontage der Fahrschiene aufwendig ist. Wenn die Arbeiten seitlich am Förderer ausgeführt werden, muss die Schiene an dieser Stelle entfernt werden, um eine bessere Erreichbarkeit der zu wartenden Komponenten zu erreichen und um Verformungen der Schiene bei den Wartungsarbeiten auszuschließen. Abhängig von der Länge der Schienensegmente sind zahlreiche Schrauben zur Demontage zu lösen. Bei der Montage besteht ein hoher Aufwand zur Ausrichtung des Schienenstranges.
Fahrschienen aus Profilen nach dem Stand der Technik haben zudem den Nachteil, dass sie eine geringe Steifigkeit besitzen. Um die Durchbiegung der Schiene zu reduzieren, sind die Abstände zwischen den Befestigungspunkten am Förderer klein. Äußere Einflüsse, wie beispielsweise Wind sind bei der Schienenstrangdimensionierung zu beachten.
In der EP 3 543 179 A1 ist ein Verfahren beansprucht, dass auf einer Schiene aus T-Profil basiert und ein dafür angepasstes Fahrzeug vorstellt. Das vorgestellte System beschreibt mindestens zwei Fahrwerkspaare die auf dieser Schiene fahren, die Ausführungsbeispiele legen ein Fahrzeug mit drei Fahrwerkspaaren nahe, die auf dem Steg und Gurt des Profils gegenüber angeordnet sind. Das beschriebene Fahrwerk mit dem Schienensystem weist jedoch mehrere konstruktiv bedingte Schwächen auf. Die Schiene und deren Übergänge erzeugen Erschütterungen beim Überfahren, woraus eine zusätzliche Belastung für Fahrzeug und die Schiene resultiert. Das Profil selbst weist in der Praxis eine geringe Steifigkeit auf, so dass es durch die Fahrwerke zu Deformationen kommt, die ihrerseits das Aufnehmen von reproduzierbaren Daten, wegen schwankender Abstände zum Messobjekt erschweren. Das Fahrzeug und seine Komponenten weisen einen Schwerpunkt über der Schiene auf, dies führt bei Kurvenfahrt oder Unstetigkeit in der Schiene zu hohen Belastungen des Fahrwerkes. Bei der Überfahrt eines Schienenstoßes ergibt sich eine Unstetigkeit, infolge von Schweißnaht oder Stoßspalt, die das Messsystem erschüttern und möglicherweise beschädigen, das Fahrwerk erfährt zusätzlichen Verschleiß und das Profil wird durch die konstruktiv notwendige Nähe zum Förderer leicht verformt. Die Anforderung, das Schienensystem für lokale Wartungs- und Reparaturarbeiten am Förderer einfach zu entfernen und mit geringem Aufwand wieder zu montieren und auszurichten ist beim beschriebenen Verfahren nicht erfüllt.
Es lässt sich zusammenfassen, dass diese Punkte nachteilig auf einen störungsfreien dauerhaften Betrieb des Diagnosesystems wirken und die Wartung und Wiederinbetriebnahme erschweren.
Weiterhin nachteilig am Stand der Technik ist der hohe konstruktive Aufwand, ein Entgleisen des Fahrwerkes des Diagnosesystems an der Profil-Geometrie (L-Profil) auszuschließen. Die dazu bekannten Systeme werden durch die Schwerkraft und ein „Von Oben“-Einsetzen in die Profil-Geometrie am Entgleisen gehindert. Eine einachsige Kraftschluss-Entgleisungssicherung, ohne Ergänzen durch Formschluss oder mehrachsigen Kraftschluss, bietet in Folge von äußeren Störungen des Systems wie Wind oder Streckenfehler keine ausreichende Betriebssicherheit. Dies führt zu erheblichem Aufwand und Vertrauensverlust des Anwenders, weil das System entweder regelmäßig wieder entstört werden muss oder nicht einwandfrei arbeitet und deshalb falsche Ergebnisse liefert.
Aus GB 1 045 145 A und US 10 246 846 B2 sind jeweils Systeme zum Verbinden von Profilen bekannt. Allerdings müssen die Profile hierfür endseitig jeweils in Längsrichtung zueinander geführt werden, sodass ein Einsetzen eines Schienenstücks „Von-Oben“, d.h. senkrecht zur Profillängsrichtung nicht möglich ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile im Stand der Technik zu überwinden und die Dauerfestigkeit, Wartbarkeit, Montage und Demontage des Schienensystems und des Fahrzeuges zu erleichtern. Dazu ist ein Schienensystem als Fahrweg vorzuschlagen, das diese Nachteile überwindet. Der Fahrweg soll dabei insbesondere eine hohe Steifigkeit besitzen, sodass Verformungen durch Umwelteinflüsse oder durch das Überfahren mit einem Fahrzeug gering sind. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrwerk vorzuschlagen, welches unter anderem auf dem vorgeschlagenen Schienensystem fahren kann. Der sichere Fahrbetrieb, geringer Verschleiß und das Verhindern von Entgleisungen unter allen Betriebsbedingungen bilden den Schwerpunkt der Erfindung. Weiterhin soll das Fahrwerk auf bestehenden Konstruktionen zur Anwendung kommen und durch die eigene Geometrie diese für neue Diagnoseanwendungen als Fahrweg nutzbar machen, wie beispielsweise Leitplanken an Straßen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Zusammenspiel von Schienensystem und Fahrwerk für störungsfreie Messfahrten zu optimieren.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Schienensystem als Fahrweg für geeignete Fahrwerke vorgeschlagen, wobei der Fahrweg aus einem geschlossenen Profil gebildet wird. Das Schienensystem weist zumindest eine Fahrschiene, zumindest einen mehrteiligen Fahrweghalter und zumindest ein Halteelement auf. Die Fahrschiene ist als geschlossenes Profil ausgebildet und weist an mindestens einem Ende des Profils eine Durchführungsöffnung in Längsrichtung des Profils auf. Der mehrteilige Fahrweghalter umfasst einen Fahrschienensupport, der ebenfalls als geschlossenes Profil ausgebildet ist.
Das Halteelement des Schienensystems weist einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf. Der erste Bereich ist im Inneren des Fahrschienensupports angeordnet und vorzugsweise fest mit diesem verbunden. Der zweite Bereich ragt an einem Ende des Profils des Fahrschienensupports in Längsrichtung des Profils aus dem Fahrschienensupportheraus und ist im Inneren der Fahrschiene angeordnet, wenn der Fahrschienensupport und die Fahrschiene in Längsrichtung mit den Enden ihrer Profile zueinander, insbesondere auf Stoß, angeordnet und/oder verbunden sind.
Weiterhin ist das Halteelement im ersten Bereich und im zweiten Bereich auf einem Umfang mit einer ersten Seitenfläche ausgebildet, die im ersten Bereich an der Innenwand des Fahrschienensupports in einem höchsten Punkt des Profils des Fahrschienensupports und/oder in einem sich gegen die Schwerkraftrichtung verjüngenden Abschnitt des Profils des Fahrschienensupports angeordnet ist, d. h. dort eine Kontaktfläche oder zumindest eine Kontaktkante, bevorzugt in Längsrichtung des Profils des Fahrschienensupports, oder zumindest einen Kontaktpunkt bildet, und die im zweiten Bereich, wenn der Fahrschienensupport und die Fahrschiene in Längsrichtung mit den Enden ihrer Profile zueinander, insbesondere auf Stoß, angeordnet und/oder verbunden sind, an der Innenwand der Fahrschiene in einem höchsten Punkt des Profils der Fahrschiene und/oder einem sich gegen die Schwerkraftrichtung verjüngenden Abschnitt des Profils der Fahrschiene angeordnet ist, d. h. dort eine Kontaktfläche oder zumindest eine Kontaktkante, bevorzugt in Längsrichtung des Profils der Fahrschiene, oder zumindest einen Kontaktpunkt bildet.
Das Halteelement weist außerdem im ersten Bereich eine zweite Seitenfläche auf, die auf dem Umfang des Halteelementes der ersten Seitenfläche gegenüberliegend ausgebildet ist und an der Innenwand des Fahrschienensupports angeordnet ist, d. h. an der Innenwand des Fahrschienensupports eine Kontaktfläche oder zumindest eine Kontaktkante, bevorzugt in Längsrichtung des Profils des Fahrschienensupports, oder zumindest einen Kontaktpunkt bildet.
Weiterhin ist das Halteelement im zweiten Bereich mit einer dritten Seitenfläche ausgebildet, die am Umfang des Halteelementes der ersten Seitenfläche gegenüberliegend ausgebildet ist und in der Durchführungsöffnung der Fahrschiene angeordnet ist oder durch die Durchführungsöffnung der Fahrschiene mit parallelem Versatz zur Durchführungsöffnung herausragt, wenn der Fahrschienensupport und die Fahrschiene in Längsrichtung mit den Enden ihrer Profile zueinander, insbesondere auf Stoß, angeordnet und/oder verbunden sind. Hierfür weist das Halteelemente im zweiten Bereich einen Querschnitt senkrecht zu einer Einschubrichtung, die senkrecht zur Längsrichtung des Fahrschienensupports von der ersten Seitenfläche zur dritten Seitenfläche verläuft, auf, der komplementär geformt zum Querschnitt der Durchführungsöffnung der Fahrschiene ausgebildet ist. Komplementär geformt bedeutet, dass die Außenkontur des Querschnitts des Halteelementes gleich geformt zur Innenkontur des Querschnitts der Durchführungsöffnung ist. Unter dem Querschnitt der Durchführungsöffnung der Fahrschiene ist dabei ein Querschnitt zu verstehen, dessen Flächennormale senkrecht zur Längsrichtung des Profils der Fahrschiene verläuft. Unter einem Querschnitt des Halteelementes senkrecht zur Einschubrichtung ist ein Querschnitt des Halteelementes zu verstehen, dessen Flächennormale entlang bzw. parallel zur Einschubrichtung verläuft.
Bei dem erfindungsgemäßen Schienensystem muss die Fahrschiene somit nicht, wie üblich, in Längsrichtung der Profile mit dem Fahrsupport verbunden werden, sondern wird senkrecht zur Längsrichtung der Profile, beispielsweise von oben, auf das Halteelement geschoben bzw. gesteckt. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn am Ende des Fahrschienensupports wenig Raum für das Montieren und Demontieren der Fahrschiene ist. So können mit dem Schienensystem zum Beispiel zwei Fahrweghalter im Abstand einer Fahrschienenlänge mittels einer Fahrschiene verbunden werden, ohne die Fahrweghalter hierfür bewegen oder von ihrem Einbauort lösen zu müssen.
Ein weiterer Vorteil des Schienensystems ist die hohe Stabilität des damit gebildeten Fahrwegs. Dadurch, dass die erste Seitenfläche im höchsten Punkt oder in einem sich nach oben verjüngenden Abschnitt des Profils angeordnet ist und die zweite und dritte Seitenfläche gegenüberliegen angeordnet sind, liegt die Fahrschiene in diesen Bereichen verdrehsicher und kraftschlüssig auf dem Halteelement auf. Durch das formschlüssige Ineinandergreifen von Halteelement und Durchführungsöffnung wird die Verbindung zusätzlich fixiert. Das Ineinandergreifen von Halteelement und Durchführungsöffnung erleichtert außerdem das Montieren und Demontieren des Schienensystems, da die Fahrschiene durch die formschlüssige Verbindung in Einschubrichtung, senkrecht zur Profillängsrichtung, geführt wird, wobei für eine einfache Handhabung bei Montage bzw. Demontage auch ein geringes Spiel zwischen Durchführungsöffnung und Halteelement vorgesehen sein kann.
In Ausführungsformen der Erfindung kann das Halteelement im Inneren des Fahrschienensupports vertikal oder horizontal ausgerichtet bzw. angeordnet sein, wobei vertikal bedeutet, dass das Halteelement derart im Inneren des Fahrschienensupports angeordnet bzw. ausgerichtet ist, dass die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche zumindest abschnittsweise vertikal übereinander angeordnet sind und einen Abstand aufweisen, der der lichten Höhe des Profils des Fahrschienensupports im höchsten Punkt des Profils entspricht. Horizontal angeordnet bzw. ausgerichtet bedeutet, dass das Halteelement derart im Inneren des Fahrschienensupports angeordnet bzw. ausgerichtet ist, dass die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche zumindest abschnittsweise horizontal nebeneinander im Inneren des Fahrschienensupports angeordnet sind und die erste und die dritte Seitenfläche zumindest abschnittsweise horizontal nebeneinander in einem sich entgegen der Schwerkraftrichtung verjüngenden Abschnitt des Profils der Fahrschiene angeordnet sind, wenn der Fahrschienensupport und die Fahrschiene in Längsrichtung mit den Enden ihrer Profile zueinander, insbesondere auf Stoß, angeordnet und/oder verbunden sind Bei einer vertikalen Anordnung bzw. Ausrichtung kann die Fahrschiene also von oben, d. h. in Schwerkraftrichtung, auf das Halteelement gesteckt bzw. geschoben werden und liegt an der ersten Seitenfläche auf dem Halteelement auf, wohingegen sie bei der horizontalen Anordnung bzw. Ausrichtung von der Seite auf das Halteelement gesteckt bzw. geschoben werden kann und auf den Kanten der ersten und dritten Seitenfläche aufliegt.
In Ausführungsformen der Erfindung sind die zweite und dritte Seitenfläche des Halteelements am Übergang vom ersten Bereich zum zweiten Bereich des Halteelementes zueinander mit einem parallelen Versatz senkrecht zur Längsrichtung des Profils des Fahrschienensupports ausgebildet, der mindestens der Breite bzw. Wandstärke der Profilwand der Fahrschiene entspricht. Das Halteelement schließt im zweiten Bereich bündig mit der Außenwand der Fahrschiene ab oder ragt durch die Durchführung der Fahrschiene mit einem Versatz senkrecht zur Längsrichtung des Profils der Fahrschiene heraus, wenn der Fahrschienensupport und die Fahrschiene an den Enden ihrer Profile in Längsrichtung zueinander, insbesondere auf Stoß, angeordnet und/oder verbunden sind. Durch den Versatz der zweiten und dritten Seitenfläche zueinander weist das Halteelement einen Anschlag am Übergang vom ersten zum zweiten Bereich auf, mit dem sich das Halteelement sehr einfach im Profilende des Fahrschienensupports positionieren lässt, um es beispielsweise im Fahrschienensupport zu befestigen, insbesondere mit der Profilinnenwand zu verschweißen. Für die Positionierung des Halteelementes kann alternativ oder zusätzlich auch eine Öffnung oder ein Schlitz am Umfang des Profils des Fahrschienensupports vorgesehen sein, in dem das Halteelement formschlüssig angeordnet ist.
Weiterhin kann an der Innenwand des Profils der Fahrschiene und/oder des Fahrschienensupports eine Innenprofilecke vorgesehen sein, die an der Innenwand des Profils angeordnet ist und eine Seitenfläche aufweist, die an einer Fläche des Halteelementes anliegt. Das Halteelement kann dadurch einfacher im Inneren des Profils, beispielsweise für das Verschweißen, positioniert werden und/oder die Fahrschiene zusätzlich gegen ein Herausrutschen gesichert werden. Bei einer horizontalen Anordnung des Halteelementes kann die Innenprofilecke bevorzugt über dem Halteelement angeordnet sein und eine Seitenfläche aufweisen, die horizontal an einer Fläche des Halteelementes anliegt, wenn der Fahrschienensupport (13) und die Fahrschiene in Längsrichtung an den Enden ihrer Profile zueinander, insbesondere auf Stoß, angeordnet bzw. verbunden sind.
In Ausführungsformen ist das Halteelement im ersten Bereich an der ersten Seitenfläche und/oder der zweiten Seitenfläche, bzw. an der/dem von der ersten und/oder zweiten Seitenfläche gebildeten Kontaktfläche, Kontaktkante oder Kontaktpunkt, an der Innenwand des Fahrschienensupports fest mit dem Profil des Fahrschienensupport verbunden, insbesondere verschweißt.
In Ausführungsformen der Erfindung sind der erste Bereich und der zweite Bereich des Halteelementes in Längsrichtung der jeweiligen Profile mit einer Länge ausgebildet, die jeweils mindestens dem halben maximalen Innendurchmesser des jeweiligen Profils entspricht.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Durchführung der Fahrschiene als Längsschlitz ausgebildet, der in Längsrichtung des Profils der Fahrschiene eine konstante Breite aufweist Das Halteelement ist als Halteblech ausgebildet, das im zweiten Bereich in Einschubrichtung eine Blechdicke aufweist, die der Breite des Längsschlitzes entspricht. Das Halteblech kann rechteckförmig ausgebildet sein. Die zweite und die dritte Seitenfläche des Halteblechs können jeweils planparallel zur ersten Seitenfläche ausgebildet sein. Ein Schienensystem mit einem Halteblech hat den Vorteil, dass es mit einem sehr geringen Aufwand gefertigt werden kann und zu einem stabilen Fahrweg verbunden werden kann.
In Ausführungsformen der Erfindung kann das Halteblech horizontal im Fahrschienensupport angeordnet sein. In dieser Anordnung kann die Führungsschiene horizontal von der Seite auf das Halteblech gesteckt bzw. geschoben werden und liegt, wenn der Fahrschienensupport und die Fahrschiene miteinander verbunden sind, auf der ersten und dritten Seitenfläche bzw. der von der ersten und dritten Seitenfläche gebildeten Kontaktkante auf.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Halteblech vertikal im Fahrschienensupport angeordnet, wobei die erste Seitenfläche an der Innenwand der Fahrschiene in einem höchsten Punkt des Profils der Fahrschiene angeordnet ist. In dieser Anordnung kann die Führungsschiene von oben auf das Halteblech gesteckt bzw. geschoben werden und liegt, wenn der Fahrschienensupport und die Fahrschiene miteinander verbunden sind, auf der dritten Seitenfläche bzw. den von der dritten Seitenfläche gebildeten Kontaktkanten auf. Mit dieser Anordnung kann ein besonders stabiler Fahrweg gebildet werden, weil das Halteblech in Schwerkraftrichtung entlang seiner neutralen Faser belastet wird.
In Ausführungsformen der Erfindung ist das geschlossene Profil des Fahrschienensupports und der Fahrschiene derart gestaltet, dass dieses entweder rund ist oder n-Ecken aufweist., wobei n mindestens 2 bedeutet und die Ecken mathematisch als Unstetigkeit zwischen den Verbindungslinien, wobei diese Polynome n-ter Ordnung sein können, definierbar sind, wobei das Profil durch seine neutrale Faser beschrieben ist. Der Fahrschienensupport des Fahrweghalters kann insbesondere derart orientiert sein, dass der obere und der untere Punkt des Fahrschienensupports von je einer Ecke des Profils gebildet wird. Die obere Ecke bildet so den höchsten Punkt, an dem die erste Seitenfläche angeordnet sein kann. Besonders bevorzugt kann das Profil des Fahrschienensupports und der Fahrschiene als Dreieckprofil oder Vierkantprofil ausgebildet sein. Die Fahrschiene besitzt somit eine hohe Steifigkeit. Verformungen durch Umwelteinflüsse oder durch das Überfahren mit dem Fahrzeug sind gering.
In weiteren Ausführungsformen der Erfindung weist der Fahrweghalter einen Steg und eine Befestigungsvorrichtung auf, die fest mit dem Fahrweghalter verbunden sind. Der Steg und die Befestigungsvorrichtung können ausgebildet sein, den Fahrweghalter horizontal am Bandgerüst eines Förderers lösbar zu befestigen. Ist das Halteelement horizontal im Fahrschienensupport angeordnet, so ist der Steg an einer Seite des Fahrschienensupports angeordnet, an der auch die zweite und die dritte Seitenfläche des Halteelementes ausgebildet sind.
Die Befestigungsvorrichtung kann insbesondere eine Klemmvorrichtung mit einer Klemmbacke sein, bei der die Klemmbacke ausgebildet ist, das Bandgerüst eines Förderers derart zu umgreifen, dass ein Positionieren am Bandgerüst in horizontaler Richtung erfolgt. Die Klemmbacke kann hierfür mit mindestens einem Befestigungsmittel horizontal beweglich an einem Klemmstück der Klemmverbindung angeordnet sein, das fest mit dem Steg des Fahrweghalters verbunden ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist der mehrteilige Fahrweghalter so ausgebildet, dass er beidseitig an einem Förderer angeordnet werden kann. Dadurch ist es beispielsweise möglich, auf beiden Seiten ein Diagnosesystem nahe an der Betrachtungsposition am Förderer vorbeifahren zu lassen.
Weiterhin wird ein Fahrwerk vorgeschlagen, welches geeignet ist, auf dem erfindungsgemäßen Schienensystem zu fahren. Dieses weist dazu mindestens ein zweiteiliges System auf, welches entsprechend seiner Ausgestaltung in Führungs- und Antriebssystem auch als Führungs- und Antriebsrollensystem bezeichnet wird. Weiterhin umfasst das Fahrwerk mindestens ein Chassis, dass die Systeme aufnimmt und verbindet, Anschlussmöglichkeiten für Sensorik-Träger und/oder das Energie-Steuerungsmodul aufweist. Das Führungssystem ist derart ausgestaltet, dass es die Geometrie des Fahrweges derart umschließt, dass es die kinematischen Freiheitsgrade auf einen begrenzt und die Halterung des Fahrweges ausspart. Dies wird bevorzugt durch die Anordnung von Führungselementen, wie beispielsweise Rolle, Rad oder Gleitelement, auf mindestens zwei unterschiedlich orientierten Flächen eines Fahrwegs erreicht. Wobei die Achsen der Anschlüsse des Führungssystems in einer Ebene liegen und die Achsen der Anschlüsse des Antriebssystems in einer weiteren Ebene liegen, die von der des Führungssystems verschieden ist. Somit ist ausschließlich eine Bewegung (vor/zurück) entlang des Fahrweges/Fahrschiene vorgesehen. Das Antriebssystem ist dazu ausgebildet, das Chassis und alle angeschlossenen Systeme gegenüber dem Fahrweg zu bewegen. Das Chassis weist dafür Anschlüsse auf, die geeignet sind, Sensorik-Träger und/oder Energie-Steuermodul(e) aufzunehmen und derart um einen Fahrweg/Fahrschiene am Chassis zu positionieren, dass der Gesamtschwerpunkt des Tragrollendiagnosesystems zentriert unter dem Fahrweg und dessen geometrischer Mittelachse liegt.
Der Gesamtschwerpunkt des Fahrzeuges sollte keinen oder nur einen geringen horizontalen Versatz zur Fahrschiene haben. Eine Schwerpunktlage des Fahrzeuges oberhalb der Schiene ist dabei nicht nötig und auch nicht günstig. Durch die gezielte Anordnung von schweren Komponenten, beispielsweise von Energie-Steuermodule(n) kann der Fahrzeugschwerpunkt unter den Fahrweg gelegt werden. Dies stabilisiert das Fahrsystem.
Die Chassis-Anschlüsse sind für alle anschließbaren Systeme, derart positioniert, dass der Gesamtschwerpunkt zentriert unter dem Fahrweg liegt, um eine nahezu symmetrische Belastung des Führungssystems und des Fahrweges zu ermöglichen.
Diese Ausführungsform beeinflusst die Fahrt des Fahrsystems hinsichtlich Erschütterungen infolge von unsymmetrischem Schwerpunkt und reduziert die Wartung durch geringeren Verschleiß. Weiterhin geht die Belastung des Fahrweges zurück, was dessen Lebensdauer begünstigt.
Die Anschlussmöglichkeiten für Sensorik-Träger sind in unterschiedlichen Ausführungsformen vorgesehen, wie auskragend über dem Inspektionsobjekt, beispielsweise mit einem Gerüst, das über einen Förderer reicht, um das Förderband zu inspizieren. Weiterhin sind Anschlussmöglichkeiten nach unten gerichtet, also unter dem Chassis vorsehbar, genauso können vor und hinter, als auch eng am Chassis Sensorik-Träger angeordnet werden. Das bzw. die Energie-Steuerungsmodul(e) sind daran orientiert bevorzugt unterhalb des Fahrwegs und des Chassis anzuordnen, damit lässt sich der Gesamtschwerpunkt optimal, wie vorweg beschrieben, positionieren.
Diese Lösung ermöglicht gegenüber dem Stand der Technik die Reduktion von Führungselementen bei gleichzeitiger Einschränkung der Freiheitsgrade und bessere Wartbarkeit des Fahrwerkes. Die getrennte Anordnung von Führungs- und Antriebssystem ermöglicht einen einfachen und robusten Aufbau mit der Möglichkeit, die beiden Systeme in ihrer jeweiligen Ausführung zu variieren bzw. mehrere zu kombinieren. Das Führungssystem ist derart gestaltet, dass die einzelnen Elemente entlang der Längsachse symmetrisch angeordnet sind, um das Schienensystem herum beabstandet in der Längsachse, also versetzt, sind. Damit lassen sich Elemente im Führungssystem einsparen, die Freiheitsgrade bleiben durch die Längsverbindung über das Chassis eingeschränkt.
Im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist die Längsachse als diese zu verstehen in der sich das Fahrwerk auf dem Schienensystem erstreckt bzw. in Fahrrichtung. Die Querachse ist im rechten Winkel zur Längsachse in derselben Ebene orientiert und die Höhenachse steht senkrecht zu dieser Ebene und den darin befindlichen Achsen.
In Ausführungsformen ist das Chassis mit Gelenken versehen, die enge Radien für die Kurvenfahrt oder abrupte steile Anstiege ermöglichen ohne das Führungssystem gegen den Fahrweg zu verspannen.
Diese Ausführungsform ermöglicht so die Anordnung von beispielsweise einem Gelenk zwischen zwei Führungselementebenen, dafür können die Gelenke einen Ausgleich bzw. zueinander gerichtetes Neigen in der Höhenachse, der Querachse und minimal in der Längsachse ermöglichen. Damit sind entweder größere Gefälle/Neigungen von Fahrwegen befahrbar, engere Kurvenfahrten oder eine Dämpfung von Beschleunigungen möglich. Eine Kombination von mehreren Gelenken/Ausgleichselementen ist ebenso realisierbar.
In Ausführungsformen ist das Chassis derart gestaltet, dass es den Fahrweg fast vollständig umschließt, um ein Verfahren über die mehrteiligen Fahrweghalter zu ermöglichen.
Das Fahrwerk ist so gestaltet, dass es das Schiene/Schienensystem umgreift und nicht in dieses hineinragt. Damit liegen die Kraftvektoren/Moment-Bezugspunkte des Fahrwerkes im selben Abstand zu einem Mittelpunkt, dies sorgt für geringe Belastung und Verschleiß.
In Ausführungsformen ist das Führungssystem mit bevorzugt paarweise angeordneten Rollen versehen, die an mindestens zwei gegenüberliegenden Positionen des Fahrweges angeordnet sind.
In Ausführungsformen sind die Rollen des Führungssystems so angeordnet, dass diese auf mindestens vier Punkten oder Linien des Fahrweges aufliegen. Zweckmäßig sind die Rollen symmetrisch auf dem Fahrweg anzuordnen und verlaufen nicht in derselben Ebene, wobei diese Rollenpaare symmetrisch in gleichem Abstand/Radius zum Schienenmittelpunkt bzw. der Fahrweg-Mittelachse, bevorzugt auf einem Kreis um Schienenmittelpunkt bzw. der Fahrweg-Mittelachse angeordnet sind.
Diese Gestaltung ermöglicht beim Einsatz von wenigen Komponenten eine stabile Fahrlage; durch die Vierpunkt- oder Linienauflage ist bevorzugt auf dem erfindungsgemäßen Schienensystem oder einem Vergleichbaren ein Entgleisen ausgeschlossen. Zudem erfolgt die Kraftwirkung symmetrisch auf die Schiene und innerhalb des Fahrzeuges. Damit werden der Verschleiß und die Lebensdauer, sowie die Messfahrt positiv beeinflusst.
In Ausführungsformen sind die Rollen des Führungssystems variabel im Durchmesser, bevorzugt sind die Durchmesser so gewählt, dass die Überfahrt von Schienenstößen keine Erschütterung hervorruft. Damit ist das Messsystem unbeeinflusst von diesen.
In Ausführungsformen ist das Antriebssystem bevorzugt aus Rollen gebildet und jede der Rollen ist derart gestaltet eine duale Linienberührung, Doppellinienberührung, Zweilinienkontakt auf dem Fahrweg auszuführen.
Diese Gestaltung bietet den Vorteil, dass die Kraft je Rolle bzw. Rad infolge von mehr Kontaktfläche besser übertragen wird, dies ist förderlich für eine gleichmäßige und ruhige Fahrt, was wiederum die Sensordaten verbessert, weil die Messfehler reduziert werden. Diese Gestaltung eignet sich insbesondere für die Bedingungen im Tagebau und Massenguttransport, da die hier wirkenden Kräfte beim Transport von Erz, Kohle und dergleichen, Erschütterungen hervorrufen und Vibrationen in den Fahrweg leiten, die sich bei den bisher bekannten Systemen nachteilig auf die Dauerfestigkeit, Fahrstabilität und die Messungen auswirken.
In Ausführungsformen weist das Antriebssystem mindestens eine Antriebseinheit, wie beispielsweise nabenangetriebene Räder oder Zahnräder, auf.
Diese Antriebseinheiten lassen sich innerhalb des Antriebssystems kombinieren, um beispielsweise bestimmte Schienenabschnitte zu befahren, obwohl die eigentliche primäre Antriebseinheit dafür nicht vorgesehen ist.
In Ausführungsformen sind die Rollen des Führungssystems mit Beschichtungen und/oder speziellen Oberflächenstrukturen versehen, die den Reibkoeffizienten verändert. Damit sind beispielsweise Geländegefälle ohne zusätzliche Antriebssysteme oder Kurvenfahrten mit Überhöhung möglich, wobei des Fahrsystems spurtreu bleibt.
In Ausführungsformen ist das Antriebssystem so weit oben auf dem Fahrweg durch die Position im Chassis zu positionieren, dass es durch die Schwerkraft in Eingriff gehalten wird.
Durch diese Anordnung über und auf dem Fahrweg und die Schwerkraft, um das Antriebssystem in Eingriff zu halten, wird das Material geschont. Bei Störungen auf dem Fahrweg kann das Antriebssystem nicht beschädigt werden, sondern wird aus dem Kontakt gehoben. Durch das Anheben erfolgt kurzzeitig kein Antrieb, aber durch die Trägheit des Systems überfährt es die Störung und geht danach durch die Schwerkraft wieder in Eingriff und treibt wieder an. Dieses Anheben erfolgt ebenso bei Gefälleübergängen im Fahrweg, so dass die Belastung und Fehlerquellen reduziert werden.
In Ausführungsformen ist das Antriebssystem mit einem elastischen Mechanismus ergänzt, so dass der Antrieb kurzzeitig infolge von Unstetigkeit im Fahrweg dennoch in Kontakt bleibt oder nicht beschädigt wird.
Der elastische Mechanismus wirkt wie ein Dämpfer oder/und eine Feder und verhindert ein Schwingen des Antriebsystems auf dem Fahrweg infolge von Unstetigkeiten. Weiterhin kann er eine dauerhafte Rückstellkraft bewirken, die bei Zahnradantrieb das Antriebssystem im Eingriff hält, so dass eine Abnutzung infolge von dauerhaft falscher Eingriffsnormalen verhindert ist.
In Ausführungsformen ist eine Kombination von Führungs- oder Antriebsystem mit dem jeweils anderen möglich.
Diese Variante ist eine Art Sonderform oder Hybrid, der für Fahrweggeometrien zum Einsatz kommt, die eine bauliche Kollision der Systeme hervorrufen. In diesen Fällen kann das Führungssystem Antriebsaufgaben übernehmen oder das Antriebssystem Führungsaufgaben. Beispielsweise bei Dreieckgeometrien, bei denen auf der/den Ecke/n ein umgreifendes Rad mit Spurkranz zum Einsatz kommt, das unteranderem auf der einen oberen Ecke fährt, wäre ein zusätzliches Antriebssystem durch Platzmangel nicht realisierbar.
In Ausführungsformen sind an nahezu jeder Position des Chassis Aufnahmen für die Sensorik vorsehbar.
Je nach Anforderungen an die Sensorik kann beispielsweise ein ausladender Arm derart angebracht sein, dass damit von oben auf das Band eines Förderers geschaut werden kann, oder nach unten, um den freien Gurt auf Schadstellen kontrollieren zu können. Es ist auch denkbar, vorn und hinten am Chassis identische Sensoren anzubringen, um damit ein redundantes Messsystem mit Fehlerkorrektur vorzusehen. Die Chassis Aufnahmen sind damit grundsätzlich an die Einsatzerfordernisse anpassbar und nicht auf eine obere Position begrenzt.
In Ausführungsformen sind die Aufnahme-Positionen der Sensorik am Chassis derart angeordnet, dass die Sensoren die Rollen und/oder Gurt und/oder Lager erfassen. Beispielsweise können bei Gurtförderern die Aufnahme-Positionen für die Sensorik am Chassis so gewählt sein, dass die Sensorik von oben auf den Gurt, von der Seite auf die Rollen und deren Lager und von unten auf Antriebe oder Gurte ausgerichtet werden kann. Bevorzugt erfolgt die Anordnung der Sensoren derart, dass diese einen definierten/günstigen Winkeln zum Betrachtungsobjekt aufweisen.
In Ausführungsformen ist das Energie-Steuerungsmodul bevorzugt unter dem Fahrweg am Chassis angeordnet. Diese Position ermöglicht einen besseren Ausgleich für den Gesamtschwerpunkt, wenn die Sensorik nach oben und oder seitlich weit auskragt. Auf Grund der höheren Eigenmasse des Modules ist es für die Fahreigenschaften begünstigend, wenn dieses tief angeordnet ist.
Die bevorzugt tiefe Position wirkt sich ebenso positiv auf die Fahreigenschaften aus, weil die nach unten gerichtete Massenträgheit des Fahrzeuges ein Springen in Folge von Unstetigkeiten oder Störungen reduziert und damit die Fahrstabilität erhöht.
In Ausführungsformen ist das Energie-Steuermodul auch teilbar vorzusehen, um im baulich begrenzten Einsatzfall die Eigenmasse und oder die Bauraumnutzung gleichmäßig um den Fahrweg zu gestalten.
Bei längeren Chassis mit ausladenden Messsystemen oder mehrfach gekoppelte Chassis bietet sich diese Aufteilung an, weil die Massen verteilt werden können und das System im Ganzen eine nahezu konstante und niedrigere Belastung auf den Fahrweg bringt. Damit können dann Fahrwege, die für große und schwere Fahrsysteme ungeeignet erscheinen, durch die lineare Verteilung und Punktlastreduktion als geeignet bewertet werden.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele und zugehöriger Figuren eingehender erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele sollen dabei die Erfindung beschreiben ohne diese zu beschränken. Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrweghalters mit einem Halteelement, als Basis, in einer räumlichen Ansicht, in
2 eine schematische Darstellung eines Fahrweghalters mit Halteelement in einer Seitendarstellung, in
3 eine schematische Darstellung eines weiteren Fahrweghalters mit Halteelement in einer räumlichen Ansicht, in
4 eine schematische Darstellung einer Fahrschiene in einer räumlichen Ansicht, in
5 eine schematische Darstellung eines Schienensystems mit Fahrweghaltem, Halteelementen und Fahrschiene in einer räumlichen Ansicht, in
6 eine schematische Darstellung eines Fahrwerks und dessen Kontakte zum Schienensystem mit Fahrweghalterausschnitt in einer Schnittansicht.

In einem ersten Ausführungsbeispiel wird in der 1 eine schematische Darstellung eines mehrteiligen Fahrweghalters (1) eines Schienensystems mit mindestens einem Halteelement (14) in einer räumlichen Ansicht dargestellt. Gleiche Merkmale sind in dieser wie auch in den folgenden Figuren jeweils mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. 1 zeigt eine mögliche Gestaltung eines Fahrweghalters mit seinen Basiselementen. Dabei umfasst der Fahrweghalter (1) einen Fahrschienensupport (13), der aus einem geschlossenen Profil gebildet ist, und ein Halteelement (14), das einen ersten Bereich (A) und einen zweiten Bereich (B) aufweist. Der erste Bereich (A) ist im Inneren des Fahrschienensupports (13) angeordnet. Das Halteelement (14) kann im Inneren des Fahrschienensupports lösbar befestigt, beispielsweise in das Profil eingesteckt, sein oder vorzugsweise im ersten Bereich (A) fest mit dem Fahrschienensupport (13) verbunden, beispielsweise verschweißt, verpresst, verklemmt oder verkeilt sein. Der zweite Bereich (B) ragt an einem Ende des Profils des Fahrschienensupports (13) in Längsrichtung des Profils aus dem Fahrschienensupport (13) heraus und ist derart ausgebildet, dass er im Inneren einer (nicht dargestellten) Fahrschiene angeordnet ist, sobald der Fahrschienensupport (13) und die Fahrschiene mit den Enden ihrer Profile in Längsrichtung zueinander, insbesondere auf Stoß, angeordnet bzw. verbunden sind. Der zweite Bereich (B) ist also derart ausgebildet, dass er im Inneren des Profils einer Fahrschiene anordenbar ist.
Weiterhin ist das Halteelement (14) im ersten Bereich (A) und im zweiten Bereich (B) mit einer ersten Seitenfläche (15) ausgebildet, die im ersten Bereich (A) an der Innenwand des Fahrschienensupports (13) in einem höchsten Punkt des Profils des Fahrschienensupports und/oder in einem sich gegen die Schwerkraftrichtung verjüngenden Abschnitt des Profils des Fahrschienensupports (13) angeordnet ist, d. h. dort eine Kontaktfläche oder zumindest eine Kontaktkante, bevorzugt in Längsrichtung des Profils des Fahrschienensupports (13), oder zumindest einen Kontaktpunkt bildet, und die im zweiten Bereich (B) derart ausgebildet ist, dass sie, wenn der Fahrschienensupport (13) und die (nicht dargestellte) Fahrschiene in Längsrichtung mit den Enden ihrer Profile zueinander, insbesondere auf Stoß, angeordnet bzw. verbunden sind, an der Innenwand der Fahrschiene in einem höchsten Punkt des Profils derFahrschiene und/oder einem sich gegen die Schwerkraftrichtung verjüngenden Abschnitt des Profils der Fahrschiene angeordnet ist, d. h. dort eine Kontaktfläche oder zumindest eine Kontaktkante, bevorzugt in Längsrichtung des Profils der Fahrschiene, oder zumindest einen Kontaktpunkt bildet.
Das Halteelement (14) ist außerdem im ersten Bereich (A) mit einer zweiten (in der Figur vom Fahrschienensupport verdeckten) Seitenfläche (16) ausgebildet, die am Halteelement (14) der ersten Seitenfläche (15) gegenüberliegend ausgebildet ist und an der Innenwand des Fahrschienensupports (13) angeordnet ist, d. h. an der Innenwand des Fahrschienensupports eine Kontaktfläche oder zumindest eine Kontaktkante, bevorzugt in Längsrichtung des Profils des Fahrschienensupports (13), oder zumindest einen Kontaktpunkt bildet.
Weiterhin ist das Halteelement (14) im zweiten Bereich (B) mit einer dritten Seitenfläche (17) ausgebildet, die am Halteelement (14) der ersten Seitenfläche (15) gegenüberliegend ausgebildet ist, und derart ausgebildet ist, dass sie in der Durchführungsöffnung der (nicht dargestellten) Fahrschiene angeordnet ist oder durch die Durchführungsöffnung der Fahrschiene mit parallelem Versatz zur Durchführungsöffnung herausragt, wenn der Fahrschienensupport (13) und die Fahrschiene in Längsrichtung an den Enden ihrer Profile zueinander, insbesondere auf Stoß, angeordnet bzw. verbunden sind. Hierfür weist das Halteelement im zweiten Bereich (B) einen Querschnitt senkrecht zu einer Einschubrichtung, die senkrecht zur Längsrichtung des Fahrschienensupports (13) von der ersten Seitenfläche (15) zur dritten Seitenfläche (17) verläuft, auf, der komplementär zum Querschnitt der Durchführungsöffnung der Fahrschiene geformt ist. Die Außenkontur des Querschnitts des Halteelementes (14) ist also deckungleich zur Innenkontur des Querschnitts der Durchführungsöffnung geformt, wobei unter dem Querschnitt der Durchführungsöffnung ein Querschnitt zu verstehen ist, dessen Flächennormale senkrecht zur Längsrichtung, d. h. senkrecht zur Längsachse, der Fahrschiene verläuft, und unter einem Querschnitt des Halteelementes (14) senkrecht zur Einschubrichtung ein Querschnitt zu verstehen ist, dessen Flächennormale entlang bzw. parallel zur Einschubrichtung verläuft.
Das Halteelement (14) greift dadurch formschlüssig in die Durchführungsöffnung der Fahrschiene, wenn der Fahrschienensupport (13) und die Fahrschiene miteinander verbunden werden. Da der Querschnitt des Halteelementes (14) im gesamten zweiten Bereich (B) in Einschubrichtung komplementär zur Durchführungsöffnung der Fahrschiene ausgebildet ist, dient die Durchführungsöffnung außerdem als Führungshilfe und erleichtert somit die Montage bzw. Demontage des Schienensystems.
Die zweite Seitenfläche (16) und die dritte Seitenfläche (17) sind am Übergang vom ersten Bereich (A) zum zweiten Bereich (B) zueinander mit einem parallelen Versatz senkrecht zur Längsrichtung des Profils des Fahrschienensupports (13), d. h. entlang der Einschubrichtung, ausgebildet, wobei der Versatz mindestens der Breite der Profilwand der Fahrschiene entspricht, sodass das Halteelement (14) im zweiten Bereich (B) bündig mit der Außenwand der (nicht dargestellten) Fahrschiene abschließt oder durch die Durchführungsöffnung der Fahrschiene mit einem Versatz senkrecht zur Längsrichtung des Profils der Fahrschiene herausragt, wenn der Fahrschienensupport (13) und die Fahrschiene in Längsrichtung mit den Enden ihrer Profile zueinander, insbesondere auf Stoß, angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich zu einem Versatz kann am Umfang des Fahrschienensupports (13) auch eine Öffnung oder Nut in Längsrichtung des Profils des Fahrschienensupports (13) vorgesehen sein, in der das Halteelement (14) angeordnet ist, um es im Fahrschienensupport (13), beispielsweise für das Verschweißen, verdrehsicher zu positionieren.
Im Beispiel der 1 ist das Halteelement (14), wie auch im Beispiel der 2 dargestellt, mit seinem ersten Bereich (A) vertikal im Fahrschienensupport (13) angeordnet, d.h. das Halteelement (14) ist derart im Inneren des Fahrschienensupports (13) angeordnet, dass die erste Seitenfläche (15) und die zweite Seitenfläche (16) zumindest abschnittsweise vertikal übereinander angeordnet sind und einen Abstand aufweisen, der der lichten Höhe des Profils, d. h. dem Innendurchmesser, des Fahrschienensupports (13) im höchsten Punkt des Profils entspricht. Die Einschubrichtung verläuft also vertikal. Alternativ kann das Halteelement (14) mit seinem ersten Bereich (A), wie in 3 gezeigt, auch horizontal im Fahrschienensupport (13) angeordnet sein, d. h. derart im Inneren des Fahrschienensupports (13) angeordnet sein, dass die erste Seitenfläche (15) und die zweite Seitenfläche (16) zumindest abschnittsweise horizontal nebeneinander im inneren des Fahrschienensupports (13) angeordnet sind und die Einschubrichtung horizontal verläuft.
Das Halteelement (14) des Ausführungsbeispiels in 1 ist als Halteblech ausgebildet, das im zweiten Bereich (B) eine Blechdicke aufweist, die der Breite der Durchführungsöffnung in der (nicht dargestellten) Fahrschiene entspricht, wobei die Durchführungsöffnung als Längsschlitz ausgebildet ist, der in Längsrichtung des Profils der Fahrschiene eine konstante Breite aufweist. Das Halteelement (14) ist im Beispiel mit einer rechteckigen Grundform und zueinander planparallelen Seitenflächen ausgebildet. Die Fahrschiene und das Halteelement (14) lassen sich somit ohne großen Aufwand fertigen und besonderes einfach zu einem Fahrweg miteinander verbinden, indem die Fahrschiene in Einschubrichtung, senkrecht zur Längsrichtung des Profils des Fahrschienensupports (13), auf das Halteelement (14) gesteckt oder geschoben wird. Es sind jedoch auch Halteelemente (14) mit anderen formschlüssigen Querschnittgeometrien des zweiten Bereichs (B) und der Durchführungsöffnung der Fahrschiene senkrecht zur Einschubrichtung möglich. Die jeweiligen Seitenflächen des Halteelementes (14) können außerdem in ihrer Querschnittskontur an gekrümmte Innenwandungen der Profile des Fahrschienensupports (13) oder der Fahrschiene (2) angepasst sein. Außerdem kann auch für die erste Seitenfläche (15) im Übergang zwischen dem ersten Bereich (A) und dem zweiten Bereich (B) ein Versatz parallel zur Einschubrichtung vorgesehen sein, um Profile mit unterschiedlichen Innendurchmessern bzw. Wandstärken miteinander zu verbinden.
Das Profil des Fahrschienensupports (13) und der Fahrschiene (2) ist im dargestellten Beispiel der 1 als Vierkanthohlprofil ausgebildet. Es kann jedoch auch als Rundprofil ausgebildet sein oder derart gestaltet sein, dass es n-Ecken aufweist, wobei n mindestens 2 ist und die Ecken mathematisch als Unstetigkeit zwischen den Verbindungslinien, wobei dieses Polynome n-ter Ordnung sein können, definiert sind, wobei das Profil durch die neutrale Faser beschrieben ist. Bei einem n-eckigen Profil kann der Fahrschienensupport (13), wie in 1 dargestellt, derart orientiert sein, dass der obere und der untere Punkt des Fahrschienensupports (13) von je einer Ecke des Profils gebildet ist. Die obere Ecke des Profils bildet somit den höchsten Punkt, in dem die erste Seitenfläche (15) des Halteelements (14) angeordnet ist.
Der Fahrweghalter (1) kann ferner, wie im Beispiel der 1 gezeigt, einen Steg (10) und eine Befestigungsvorrichtung (11, 12) aufweisen, die ausgebildet ist, den Fahrweghalter (1) am Bandgerüst eines Förderers lösbar zu befestigen. Die Befestigungsvorrichtung (11, 12) kann als Klemmvorrichtung ausgebildet sein und eine Klemmbacke (11) aufweisen, die ausgebildet ist, das Bandgerüst des Förderers derart zu umgreifen, sodass ein Positionieren am Bandgerüst in horizontaler Richtung erfolgt.
In weiteren Ausführungsbeispielen sind in der 2 und der 3 jeweils eine Seitenansicht eines Fahrweghalters (1) mit einem Halteelement (14) aus einer Blickrichtung in Längsrichtung, d. h. entlang der Längsachse, des Profils des Fahrschienensupports (13) dargestellt. In 2 ist das Halteelement (14) vertikal im Fahrschienensupport (13) angeordnet bzw. ausgerichtet, in 3 horizontal im Fahrschienensupport (13). Die (nicht dargestellte) Fahrschiene kann somit im Beispiel der 2 von oben auf das Halteelement (14) gesteckt bzw. geschoben werden und im Beispiel der 3 seitlich, senkrecht zur Längsrichtung der Profile, auf das Halteelement (14) gesteckt bzw. geschoben werden. Bei der vertikalen Anordnung liegt die Fahrschiene auf der ersten Seitenfläche (15) bzw. deren Kontaktkanten mit dem Halteelement (14) auf. Bei der horizontalen Anordnung liegt die Fahrschiene an der ersten Seitenfläche (15) und der dritten Seitenfläche (17) bzw. deren Kontaktkanten auf dem Halteelement (14) auf, wobei die erste Seitenfläche (15) in einem sich entgegen der Schwerkraftrichtung verjüngenden Abschnitt der Fahrschiene angeordnet ist, sodass die Fahrschiene beim Zusammenbau nicht nach unten durchrutscht. Das Profil der Fahrschiene und/oder des Fahrschienensupports (13) kann zudem eine Innenprofilecke (18) aufweisen, die an der Innenwand des Profils angeordnet ist und eine Seitenfläche aufweist, die an einer Fläche des Halteelementes (14) anliegt. Das Halteelement (14) kann dadurch einfacher im Inneren des Profils positioniert werden und/oder die Fahrschiene zusätzlich gegen ein Herausrutschen gesichert werden. Bei einer horizontalen Anordnung des Halteelementes (14) kann die Innenprofilecke (18) bevorzugt über dem Halteelement (14), d. h. oberhalb des Halteelements (14), angeordnet sein und eine Seitenfläche aufweisen, die, wie in 3 dargestellt, horizontal an einer Fläche des Halteelementes (14) anliegt, wenn der Fahrschienensupport (13) und die Fahrschiene in Längsrichtung an den Enden ihrer Profile zueinander, insbesondere auf Stoß, angeordnet bzw. verbunden sind.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist in der 4 eine räumliche Ansicht einer Fahrschiene (2) eines Schienensystems, im Vergleich zu einer möglichen Einbaulage um 180° bzw. 90° um die Längsachsachse gedreht, dargestellt. Die Fahrschiene (2) ist als geschlossenes Profil ausgebildet und weist an mindestens einem Ende des Profils am Umfang des Profils in Längsrichtung des Profils eine Durchführungsöffnung (21) auf. Diese Durchführungsöffnung (21) dient der Führung des Halteelementes (14) bei der Montage bzw. Demontage des Schienensystems und verleiht dem Schienensystem durch das formschlüssige Ineinandergreifen von Halteelement (14) und Durchführungsöffnung (21) Stabilität, wenn der Fahrschienensupport und die Fahrschiene (2) in Längsrichtung mit den Enden ihrer Profile zueinander, insbesondere auf Stoß, angeordnet bzw. verbunden sind. Im dargestellten Beispiel ist die Durchführungsöffnung (21) als Längsschlitz ausgebildet, der in Längsrichtung des Profils der Fahrschiene (2) eine konstante Breite aufweist. Es sind jedoch auch andere Querschnittgeometrien der Durchführungsöffnung (21) möglich. Die Durchführungsöffnung (21) kann, wie dargestellt, in einer Ecke des Profils der Fahrschiene (2) angeordnet sein. Für eine vertikale Anordnung des Halteelementes (14) kann die Durchführungsöffnung (2) in einem Punkt oder einer Ecke angeordnet sein, die, wenn der Fahrschienensupport und die Fahrschiene (2) in Längsrichtung mit den Enden ihrer Profile zueinander, insbesondere auf Stoß, angeordnet bzw. verbunden sind, einen tiefsten Punkt bzw. eine untere Ecke der Fahrschiene (2) bilden. Für eine horizontale Anordnung des Halteelementes (14) kann die Durchführungsöffnung (21) ebenfalls in einer Ecke des Profils der Fahrschiene (2) angeordnet sein und/oder in einem sich gegen die Schwerkraftrichtung verjüngenden Abschnitt bzw. Querschnitt des Profils der Fahrschiene (2). Da die Fahrschiene (2) bei einer horizontalen Anordnung des Halteelementes (14) mit der dritten Seitenfläche (17) an oder in der Durchführungsöffnung (21) gestützt wird, sind jedoch auch andere Anordnungen der Durchführungsöffnung (21) in der Fahrschiene (2) möglich, beispielsweise in einem Bereich der Fahrschiene (2), dessen Innenwand des Profils im eingebauten Zustand vertikal angeordnet ist oder schräg ausgerichtet ist.
Im Ausführungsbeispiel der 5 ist eine räumliche Ansicht eines Schienensystems mit Fahrweghaltem (1), Halteelementen (14) und Fahrschienen (2) dargestellt. Diese Darstellung ist als Explosionsdarstellung gewählt, die zeigen soll, dass der Fahrschienensupport (13) des Fahrweghalters (1) denselben Querschnitt wie die Fahrschienen (2) aufweist, was für eine störungsfreie Überfahrt eines geeigneten Diagnosesystems sorgt. 5 verdeutlicht außerdem, dass mit dem Schienensystem zwei Fahrweghalter (1) mittels einer Fahrschiene (2) verbunden werden können, indem die Fahrschiene (2) auf die jeweiligen Halteelemente (14) der Fahrweghalter (1) aufgesteckt wird, ohne die Fahrweghalter (1) bewegen oder aus ihrem Einbauort lösen zu müssen. Die Fahrweghalter (1) können, wie dargestellt, mit einem Halteelement (14) an je einem Ende des Profils des Fahrschienensupports (13) ausgebildet sein. Der Fahrweghalter (1) kann dadurch beidseitig mit Fahrschienen (2) zu einem Schienensystem verbunden werden. Das Schienensystem kann demnach auch mehr als zwei Fahrschienenhalter (13) umfassen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel können die Profile des Fahrschienensupports (13) und der Fahrschiene (2) auf Stoß, d. h. in einem direkten Kontakt, insbesondere deckungsgleich, miteinander zu einem Fahrweg verbunden werden. Für den Ausgleich von Wärmespannungen oder zur Dämpfung von Stößen oder Schwingungen können im Schienensystem jedoch auch Ausgleichs- oder Dämpfungselemente vorgesehen sein, die ausgebildet sind, zwischen Fahrschienensupport (13) und Fahrschiene (2) angeordnet zu sein. Die Elemente können in ihrer Form analog zum Fahrschienensupport (13) oder der Fahrschiene (2) ausgebildet sein, sodass das Halteelement (14) mit seinem ersten Bereich (A) oder zweiten Bereich (B) in den Elementen angeordnet ist, wobei der jeweilige Bereich um mindestens die Länge des Ausgleichselementes in Längsrichtung der Profile verlängert ist. Die Elemente können insbesondere auch eine Durchführungsöffnung (21) bzw. einen Längsschlitz auf ihrer gesamten Länge aufweisen, sodass sie ebenfalls auf das Halteelement (14) gesteckt werden können.
In 6 ist in einem Vergleichsbeispiel eine schematische Darstellung eines Fahrwerks (3) und dessen Kontakte zum Schienensystem mit Fahrweghalterausschnitt (1) in einer Schnittansicht dargestellt. In der Darstellung ist das Fahrwerk (3) eingegleist auf der Fahrschiene (2) des Schienensystems, dadurch wird deutlich, in welchen Bereichen des Schienensystems die Rdlen des Fahrwerks (3) laufen, und dass die Fahrwerksgeometrie die Unstetigkeiten im Bereich der Fahrweghalter (1) überfährt ohne ein Entgleisen zu begünstigen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrweghalter, mehrteilig
2: Fahrschiene, Schienensystem
3: Fahrwerk
10: Steg
11: Klemmstück der Befestigungsvorrichtung
12: Klemmbacke der Befestigungsvorrichtung
13: Fahr-/Schienensupport
14: Halteelement
15: Erste Seitenfläche des Halteelementes 14
16: Zweite Seitenfläche des Halteelementes 14
17: Dritte Seitenfläche des Halteelementes 14
18: Innenprofilecke
21: Durchführungsöffnung der Fahrschiene 2
A: Erster Bereich des Halteelementes 14
B: Zweiter Bereich des Halteelementes 14

Claims

Schienensystem aufweisend: - zumindest eine Fahrschiene (2), welche als geschlossenes Profil ausgebildet ist und an mindestens einem Ende des Profils am Umfang des Profils eine Durchführungsöffnung (21) in Längsrichtung des Profils aufweist, - zumindest einen mehrteiligen Fahrweghalter (1), der einen Fahrschienensupport (13) aufweist, der als geschlossenes Profil ausgebildet ist, - zumindest ein Halteelement (14), das einen ersten Bereich (A) und einen zweiten Bereich (B) aufweist, wobei der erste Bereich (A) im Inneren des Fahrschienensupports (13) angeordnet ist und der zweite Bereich (B) an einem Ende des Profils des Fahrschienensupports (13) in Längsrichtung des Profils aus dem Fahrschienensupport (13) herausragt und im Inneren der Fahrschiene (12) angeordnet ist, wenn der Fahrschienensupport (13) und die Fahrschiene (2) in Längsrichtung mit den Enden ihrer Profile zueinander angeordnet sind, und das Halteelement (14) im ersten Bereich (A) und im zweiten Bereich (B) am Umfang eine ersten Seitenfläche (15) aufweist, die im ersten Bereich (A) in einem höchsten Punkt des Profils des Fahrschienensupports (13) an der Innenwand des Fahrschienensupports (13) und/oder einem sich entgegen der Schwerkraftrichtung verjüngenden Abschnitt des Profils des Fahrschienensupports (13) an der Innenwand des Fahrschienensupports (13) angeordnet ist, und im zweiten Bereich (B), wenn der Fahrschienensupport (13) und die Fahrschiene (2) in Längsrichtung mit den Enden ihrer Profile zueinander angeordnet sind, in einem höchsten Punkt des Profils der Fahrschiene (2) und/oder einem sich entgegen der Schwerkraftrichtung verjüngenden Abschnitt des Profils der Fahrschiene (2) an der Innenwand der Fahrschiene (2) angeordnet ist, und das Halteelement (14) im ersten Bereich (A) eine zweite Seitenfläche (16) aufweist, die auf dem Umfang des Halteelementes (14) der ersten Seitenfläche (15) gegenüberliegend ausgebildet ist und an der Innenwand des Fahrschienensupports (13) angeordnet ist, und das Halteelement (14) im zweiten Bereich (B) eine dritte Seitenfläche (17) aufweist, die auf dem Umfang des Halteelementes (14) der ersten Seitenfläche (15) gegenüberliegend ausgebildet ist, und wenn der Fahrschienensupport (2) und die Fahrschiene (12) in Längsrichtung mit den Enden ihrer Profile zueinander angeordnet sind, in der Durchführungsöffnung (21) der Fahrschiene (2) angeordnet ist oder mit parallelem Versatz senkrecht zur Längsrichtung des Profils des Fahrschienensupports (13) durch die Durchführungsöffnung (21) der Fahrschiene (2) herausragt, und das Halteelement (14) im zweiten Bereich (B) einen Querschnitt senkrecht zu einer Einschubrichtung, die senkrecht zur Längsrichtung des Fahrschienensupports (13) von der ersten Seitenfläche (15) zur dritten Seitenfläche (17) verläuft, aufweist, wobei der Querschnitt komplementär geformt zum Querschnitt der Durchführungsöffnung (21) der Fahrschiene (2) ausgebildet ist, wobei die Fahrschiene senkrecht zur Längsrichtung der Profile auf das Halteelement geschoben bzw. gesteckt wird.
Schienensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (14) derart im Inneren des Fahrschienensupports (13) angeordnet ist, dass die erste Seitenfläche (15) und die zweite Seitenfläche (16) zumindest abschnittsweise vertikal übereinander angeordnet sind und einen Abstand aufweisen, der der lichten Höhe des Profils des Fahrschienensupports (13) im höchsten Punkt des Profils des Fahrschienensupports (13) entspricht.
Schienensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (14) derart im Inneren des Fahrschienensupports (13) angeordnet ist, dass die erste Seitenfläche (15) und die zweite Seitenfläche (16) zumindest abschnittsweise horizontal nebeneinander in einem sich entgegen der Schwerkraftrichtung verjüngenden Abschnitt des Profils des Fahrschienensupports (13) angeordnet sind und/oder die erste Seitenfläche (15) und die dritte Seitenfläche (17) zumindest abschnittsweise horizontal nebeneinander in einem sich entgegen der Schwerkraftrichtung verjüngenden Abschnitt des Profils des Fahrschiene (13) angeordnet sind.
Schienensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Seitenfläche (16) und die dritte Seitenfläche (17) am Übergang vom ersten Bereich (A) zum zweiten Bereich (B) zueinander mit einem parallelen Versatz senkrecht zur Längsrichtung des Profils des Fahrschienensupports (13) ausgebildet sind, wobei der Versatz mindestens der Breite der Profilwand der Fahrschiene (2) entspricht.
Schienensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführungsöffnung (21) der Fahrschiene (2) als Längsschlitz ausgebildet ist, der in Längsrichtung des Profils der Fahrschiene (2) eine konstante Breite aufweist und das Halteelement (14) als Halteblech ausgebildet ist, das im zweiten Bereich (B) eine Blechdicke aufweist, die der Breite des Längsschlitzes entspricht.
Schienensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das geschlossene Profil des Fahrschienensupports (13) und der Fahrschiene (2) derart gestaltet ist, dass dieses n-Ecken aufweist, wobei n mindestens 2 ist und die Ecken mathematisch als Unstetigkeit zwischen den Verbindungslinien, wobei diese Polynome n-ter Ordnung sein können, definiert sind, wobei das Profil durch die neutrale Faser beschrieben ist.
Schienensystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrschienensupport (13) des Fahrweghalters (1) derart orientiert ist, dass der obere und der untere Punkt des Fahrschienensupports (13) von je einer Ecke des Profils gebildet ist.
Schienensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrweghalter (1) einen Steg (10) und eine Befestigungsvorrichtung (11,12) aufweist, die ausgebildet ist, den Fahrweghalter (1) am Bandgerüst eines Förderers lösbar zu befestigen.
Schienensystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (11,12) als Klemmvorrichtung ausgebildet ist und eine Klemmbacke (11) aufweist, die ausgebildet ist, das Bandgerüst des Förderers derart zu umgreifen, dass ein Positionieren am Bandgerüst in horizontaler Richtung erfolgt.