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Laufkatze für Tiefofenkrane, Blockkrane u. dgl. Die Erfindung betrifft
eine Laufkatze für Tiefofenkrane, Blockkrane, Zangenkrane, Ladekrane u. dgl., bei
denen die Last in einer oder mehreren waagerechten Richtungen eine mehr oder weniger
starre Verbindung mit der Laufkatze hat, %#ie sie für die auszuführende Arbeit erforderlich
ist, wobei mindestens einige der Räder der Laufkatze, mit denen diese auf ihrem
Laufkran läuft, etwa senkrecht gegenüber dem Rahmen der Laufkatze beweglich sind.
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Es ist bekannt, bei einer solchen Laufkatze die Zangensäule mit einem
Flansch zu versehen, der von der Laufkatze mit Hilfe von Bolzen und vorgespannten
Federn gehalten wird. Diese Anordnung hat den Zweck, einem Hochkippen der Laufkatze
entgegenzuwirken.
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Diese Bauart hat jedoch den Nachteil, daß die Zangensäule eine sehr
große, nicht unterstützte Länge hat und demgemäß einer beträchtlichen Biegung unterworfen
ist, wenn waagerechte Kräfte auf die Zange einwirken. Die Säule muß daher von sehr
schwerer Bauart sein, oder sie wird zu schwach, und die Gefahr eines Bruches ist
groß.
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Weiterhin ist es bekannt, Federn in der Führung der Zangensäule vorzusehen,
die durch zwei Traversen gebildet wird, wobei die obere an der Säule befestigt ist,
während die untere, die gleitend die Zangensäule umfaßt, so beschaffen ist, daß
sie sich an ihr entlangbewegt. Beide Traversen sind in einem Füllrungssehacht geführt,
der am Rahmen der Laufkatze befestigt ist und sich von dieser nach abwärts erstreckt.
Der Zweck der genannten Federn ist, dem Hochkippen der Laufkatze entgegenzuwirken.
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Diese an sich bekannte Lösung ist infolge der Führung der Zange tatsächlich
der vorstehend erwähnten Lösung überlegen, hat jedoch andererseits beträchtliche
Nachteile.
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Es ist wesentlich, daß die Zange, der Ladearin od. dgl. in der Lage
ist, waagerechte Kräfte einer gewissen Größe aufzunehmen und auszuüben, beispielsweise
wenn ein umgefallener Block wieder aufrecht gestellt werden soll, wenn eine Massel
in den Ofen eingebracht werden soll oder sonst während der Arbeit auf dem Lastwagen
oder Waggon oder während der Handhabung der Ofenböden. Zusätzlich können zufällige
waagerechte Stöße auf die Zange erfolgen, beispielsweise wenn diese gegen die senkrechten
Ofen- oder Tiefofenwandungen stößt. Deswegen muß die Zangensäule od. dgL ziemlich
starr mit den weiteren Teilen der Laufkatze verbunden werden. Das bringt die Gefahr
mit sich, daß bei einer größeren waagerechten auf die Zange einwirkenden Kraft die
Laufräder der Laufkatze hochkippen, d. h. sich von ihren Schienen abheben
und mit einem gewissen Schlag wieder auf diese zurückfallen. Wenn versucht wird,
dies mit Hilfe von Federn in den Traversen zu verhüten, dann ist die Kraft, die
in benachbarter Richtung von der Zangensäule übertragen bzw. auf diese ausgeübt
werden kann, von der jeweiligen augenblicklichen Zusammenpressung der Federn abhängig,
schwankt also sehr stark, bis die Federn vollständig zusammengedrückt sind und damit
die Zangensäule eine starre Einheit mit der Laufkatze für die auf die Zangensäule
wirkende Kraft bildet. Die Kraft, bei der die Federn gerade vollständig- zusammengedrückt
sind, d. h. der Zeitpunkt, in dem die Zangensäule beginnt, eine starre Einheit
mit der Laufkatze zu bilden, so daß die Laufkatze in Gefahr kommt, hochzukippen,
schwankt dann ebenfalls sehr stark.
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Auf den Traversen steht nur wenig Raum zur Einstellung, zur überprüfung
usw., ja selbst für die Anordnung von Federn genügender Länge zur Verfügung. Weiterhin
verursacht die Schmierung und Instandhaltung infolge der beträchtlichen Hitze in
der direkten Umgebung der Traversen Schwierigkeiten, wogegen die Verwendung von
hydraulischen Federungen und Gas- bzw. Flüssigkeitsbehältern usw. wegen dieser Hitze
nicht möglich ist, wenn nicht eine beträchtliche Anzahl von Störungen in Kauf genommen
werden soll.
Bei der genannten bekannten Einrichtung ist die Seitenabweichung
der Zange bis zu dem Punkt, in dem die Laufkatze hochkippt, in der untersten Stellung
der Zange ein Vielfaches von der Abweichung in der obersten Stellung. Der Kranführer
hat demgemäß keinerlei Gefühl zur Beurteilung dessen, was er mit der Zange tun kann,
bevor das Hochkippen auftritt.
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Das Hochkippen der Laufkatze hat den Nachteil, daß die Gefahr einer
Entgleisung oder zumindest eines plötzlichen Zurückfallens der Katze auf den Kranträger
besteht, wodurch ernsthafte Schäden und dadurch Arbeitsunterbrechungen auftreten
können.
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Es ist ein weiterer Aufbau bekannt, bei dem feste Anschläge an der
Laufkatze vorgesehen sind. Diese festen Anschläge werden gegen die Unterseite der
Hauptträger des Kranes gedrückt, nachdem die Laufkatze ein wenig hochgekippt ist.
Der Aufbau der Laufkatze wird beim Hochkippen demgemäß gegen den Kranaufbau gedrückt,
wobei sehr große unkontrollierbare Kräfte in vielen wesentlichen Teilen des Kranes
und der Laufkatze auftreten können, was zu großen Schäden und sogar zu Bruch führen
kann.
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Weiterhin ist es auch schon bekanntgeworden, federnde Räder für die
Laufkatze vorzusehen, die teilweise nach oben und teilweise auch nach unten derart
arbeiten, daß der Kranführer auftretende Schläge nicht empfindet und damit seine
Gesundheit nicht gendwelchen aus diesen Schlägen resultierenden irg Schäden ausgesetzt
ist. Bei dieser bekannten Ausbildung der Laufkatze hat die Last zwar in waagerechter
Richtung eine starre Verbindung mit der Katze, waagerechte Kräfte auf den Ladearm
können aber kein Kippen der Katze auslösen, weil der Ladearin ungefähr in der gleichen
Ebene wie die Räder liegt. Schließlich sind selbstverständlich Konstruktionen für
eine federnde Unterstützung eines Kranes bekannt, die hauptsächlich ein Durchfedern.
nach unten erlauben.
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Erfindungsgemäß soll nun eine Laufkatze der eingangs geschilderten
Art so ausgebildet sein, daß die einzelnen Laufräder in an sich bekannter Weise
in schwingenartigen Radgehäusen gelagert sind, die im Rahmen der Laufkatze angeordnet
sind und mit diesem zusammenwirkende Anschläge aufweisen, die in ihrer gegenseitigen
Normalstellung zum Anschlag kommen. Die Radgehäuse sind also, vorzugsweise schwenkbar
oder auch parallel zu sich selbst, etwa senkrecht auf und ab bewegbar zwischen den
Seitenträgem der Laufkatze angeordnet. Dabei wird mit dieser Anordnung ein Absinken
der Laufkatze gegenüber den Rädern aus der gegenseitigen Normalstellung verhindert,
wenn die Belastung der Laufkatze normal ist, jedoch ein Aufwärtsgehen erlaubt, wenn
die Laufkatze hochkippt, während die Räder auf ihren Schienen verbleiben. Um bei
einer auf das Hochkippen folgenden Abwärtsbewegung des Rahmens gegenüber den Rädern
diese Bewegung mindestens in der Nähe der Normalstellung, in der die Anschlagvorrichtungen
anschlagen, zu dämpfen, sind weiterhin zwischen den Radgehäusen und dem Rahmen der
Laufkatze Dämpfungsvorrichtungen vorgesehen.
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Es soll also erfindungsgemäß ein Hochkippen in gewissen Grenzen absichtlich
ermöglicht werden. Der Kranführer merkt dann, daß bestimmte Horizontalkräfte auf
die Katze arbeiten, z. B. deshalb, weil der Ladearm oder die Blockzange das Mauerwerk
-eines Ofens oder andere benachbarte Teile berührt, was ja, wie schon gesagt, die
Auslösung erheblicher horizontaler Kräfte zur Folge hat. Der Kranführer kann dann
den Fehler sofort korrigieren. Bei dem ganzen Vorgang bleiben die Räder trotzdem
auf den Gleisen, und die Katze fällt nach dem Hochkippen gedämpft zurück. Es besteht
deshalb weder eine Entgleisungsgefahr, noch werden etwa die Gesundheit des Kranführers
schädlich beeinflussende Schläge beim Zurückfallen bemerkbar. Bei der zuletzt geschilderten
bekannten Konstruktion, bei der der Kran hauptsächlich nach unten durchfedern kann,
ist die Bewegung nach oben sehr eng begrenzt, und die Räder würden bei einem Hochkippen
des Kranes mit nach oben gehen, sie bleiben also nicht auf den Gleisen, wie dies
bei der Ausbildungsform nach der Erfindung der Fall ist. Darüber hinaus ist auch
bei dieser bekannten Ausführung neben der Federung keine Dämpfung vorgesehen. Durch
die Dämpfung gemäß der Erfindung werden große Stoßbelastungen auf die Schiene, wenn
die Laufkatze zurückfällt, und damit die entsprechende Brachgefahr im Kranunterbau
bzw. in den verschiedenen Teilen der gesamten Anlage vermieden. Wenn die Laufkatze
hochkippt, verbleiben die Räder lediglich infolge ihres eigenen Gewichtes und infolge
des Gewichtes ihres Trägeraufbaues auf den Schienen.
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Weiterhin kann vorzugsweise eine Federeinrichtung zwischen dem Rahmen
der Laufkatze und dem Radgehäuse vorgesehen sein. Diese Federeinrichtung drückt
die Räder elastisch gegenüber dem Rahmen abwärts und steht unter Vorspannung, wenn
die Anschläge aneinander anschlagen. Infolgedessen sind die Begrenzungskräfte für
das Hochkippen und die waagerechten Verschiebungen der Zange für die oberste und
die unterste Stellung der Traverse im wesentlichen gleich.
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Wenn die Kabine in üblicher Art und Weise an dem Rahmen der Laufkatze
befestigt ist, dann folgt der Kranführer den Bewegungen der Zangensäule od. dgl.,
so daß er jede Bewegungsänderung sofort fühlt.
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Die Federeinrichtung und die Dämpfungsvorrichtung können kombiniert
als hydraulischer Federdämpfer ausgebildet sein.
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Weiterhin kann ein einziges elastisches Dämpfungssystem für alle Räder
gemeinsam vorgesehen sein, das für jedes Rad einen hydraulischen Kolbenzylinder
besitzt, der mit einem gemeinsamen Pufferraum in Verbindung steht. Die Flüssigkeit
kann dann gegebenenfalls über eine bewegliche Trennwandung, wie etwa einen Kolben,
mit einer isolierten Menge von Gas oder anderen elastischen Mitteln oberhalb des
Flüssigkeitsspiegels in Verbindung stehen. Weiterhin ist ein Rückschlagventil vorgesehen,
das ein verhältnismäßig freies Fließen der Flüssigkeit gestattet, wenn die Laufkatze
sich gegenüber den Rädern hebt '
dagegen die Flüssigkeit zwingt, durch einen
verengten Kanal zu fließen, wenn sich der Rahmen senkt.
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Weiterhin kann erfindun sgemäß das Radgehäuse 9 C, um einen
Drehzapfen schwenkbar mit den Seitenträgem der Laufkatze verbunden sein. Der Drehzapfen
liegt dabei auf einer Seite des Rades, während die Anschläge und irgendwelche Dämpfungs-
und Federeinrichtungen auf der anderen Seite des Rades angeordnet sind.
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Schließlich kann die Antriebskraft dem Rad über ein Getriebe und über
den drehbaren Drehzapfen
oder einen Bauteil, der um den Drehzapfen
drehbar ist, wie etwa ein Zahnrad, zugeführt werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt.
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Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Zangenkranes
mit einer Laufkatze gemäß der Erfindung; Fig. 2 stellt eine schematische Draufsicht
auf den Rahmen der Laufkatze des Kranes nach Fig. 1 dar; Fig. 3 zeigt
eine Draufsicht in vergrößertem Maßstab auf ein Rad der Laufkatze nach Fig.
1 und 2 mit den benachbarten Teilen, und in Fig. 4 ist eine Seitenansicht
der Einzelansicht nach Fig. 3 dargestellt.
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Vom Rahmen der Laufkatze sind im wesentlichen nur die Seitenträger
1 gezeigt. Zwischen diesen liegen vier Laufräder 2. Die Zangensäule
3 trägt die Zange 4.
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Die Zangensäule 3 ist mit ihrem oberen Ende an einer oberen
Traverse 5 befestigt, die sich senkrecht in einem Führungsschacht
6 bewegen kann, der am Rahmen der Laufkatze befestigt ist. Diese obere Traverse
ist an den Kabeln einer (nicht gezeigten) Hebevorrichtung der Laufkatze aufgehängt,
so daß die Traverse 5 und demgemäß die Zange mit der Zangensäule aufwärts
und abwärts bewegt werden können. Die Zangensäule ist in einer unteren Traverse
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geführt, die normalerweise an ihrem Platz am Boden des Führungsschachtes
6 auf Anschlägen in diesem Schacht ruht, jedoch in höheren Stellungen der
Zange von diesen Anschlägen durch einen hervorstehenden Teil der Zangensäule oder
von der oberen Kante der Zange abgehoben werden kann und sich demgemäß in dem Führungsschacht
6 bewegen kann, während sie gleichzeitig die Zangensäule weiterführt.
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Schienen 8 für die Laufkatze liegen auf einem Laufkran
9, der mit Hilfe der Laufräder 10 auf der Kranbahn 11 hin-
und herlaufen kann.
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Im unteren Teil der Fig. 1 ist ein Tiefofen 12 schematisch
dargestellt. Aus dieser Figur geht hervor, in welcher Weise eine waagerechte Kraft
auf die Zange 4 einwirken kann, wenn diese z. B. zufällig in Berührung mit einem
senkrechten Teil der Wandung des Tiefofens 12 kommt, wobei darüber hinaus, wie bereits
gesagt, auch aus allgemeinen anderen Gründen waagerechte Kräfte absichtlich oder
zufällig auf die Zangensäule einwirken und dadurch auf die Laufkatze übertragen
werden können.
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Wie aus Fig. 3 und 4 hervorgeht, ist jedes der Laufräder 2
in einem Radgehäuse 14 angeordnet, das mit den Seitenträgem 1 der Laufkatze
verbunden und gleichzeitig so beschaffen ist, daß es sich um einen Drehzapfen
15 drehen kann. Ein Antriebsmotor 16
treibt über eine Welle
17 ein Ritzel 18 für jedes Rad. Es können zwei solche Antriebsmotore
angeordnet werden, jeweils einer auf jeder Seite, oder es kann auch jeder andere
beliebige Antrieb gewählt werden. In der Ausführungsfonn nach der Zeichnung treibt
der Motor 16 zwei Räder an. Jedes Ritzel 18 steht mit einem Zahnrad
19 auf dem Drehzapfen 15 im Eingriff, und diese Zahnräder
19 stehen wiederum mit Zahnkränzen 20 an den Rädern 2 im Eingriff. Jede Radachse
21 ist in dem entsprechenden Radgehäuse 14 angeordnet.
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Auf den Seitenträgem 1 sind weiterhin Federeinrichtungen 22
angeordnet, zwei nebeneinander für jedes Radgehäuse. Für jedes Radgehäuse ist ferner
eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung 23 vorgesehen. Die Räder 2 sind so
beschaffen, daß sie mit ihren Radgehäusen 14 um die Drehzapfen 15 kippen
können, aber ein an den Seitenträgern 1 befestigter Anschlag 24 verhindert,
daß die Räder eine höhere Stellung gegenüber diesen Seitenträgern 1 einnehmen,
als in Fig. 4 gezeigt ist. Die Federeinrichtungen enthalten mit einer gewissen Vorspannung
in Zylinder eingebaute Schraubendruckfedern, wie in Fig. 4 gezeigt. Diese Federn
haben das Bestreben, den Laufkatzenrahmen von den Rädern abzuheben, d. h.
die Radgehäuse abwärts zu drücken. Die hydraulischen Dämpfungsvorrichtungen
23 wirken ihre Dämpfungsfunktion nur aus, wenn der Rahmen der Laufkatze gegenüber
den Rädern abwärts geht, wogegen keine fühlbare Dämpfung, wenn überhaupt, in entgegengesetzter
Richtung auftritt. Die zusammenwirkenden Anschläge können in sich etwas federnd
sein.
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Die Zangensäule ist starr mit dem Rahmen der Laufkatze verbunden.
Wenn waagerechte Kräfte auf die Zange einwirken und wenn diese Kräfte bis auf einen
vorher bestimmten Wert angewachsen sind, wird der Laufkatzenrahmen leicht gekippt,
und zwar dann, wenn das fragliche Drehmoment infolge der waagerechten Kraft größer
ist als das Moment, bei dem die Anschlagkräfte auf die Anschläge 24 gerade Null
sind, wobei diese Anschlagkräfte von dem von den Radgehäusen aufgenommenen Kräften
abhängen. Auf der nicht kippenden Seite verbleibt die Laufkatze durchdie Anschläge
24 auf der gleichen Höhe gegenüber den Rädern. Während des Hochkippens verbleiben
die Räder auf den Laufkatzenschienen infolge des Drehens der Radgehäuse 14 um die
Drehzapfen 15 in den Seitenträgern 1. Die Schraubendruckfedem werden
während dieses Hochkippens entspannt, bis ihre Vorspannung erschöpft ist, wonach
bei einem weiteren Hochkippen die Räder von den Schienen abgehoben werden können.
Um zu verhüten, daß die Räder auf diese Weise von den Schienen abgehoben werden,
können in der Nähe der Federn oder an anderen Stellen Endausschalter angeordnet
werden, die entweder ein Warnsignal betätigen oder den elektrischen Strom unterbrechen
oder irgendeine andere Wirkung haben, die verhütet, daß zu hohe waagerechte Kräfte
ausgeübt werden.
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Wenn nach dem Hochkippen der Laufkatzenrahmen abwärts geht, kommen
die Dämpfungsvorrichtungen 23 zur Wirkung, die langsam den Rahmen abwärts
sinken lassen und bewirken, daß die Anschläge 24 auf dem Radgehäuse 14 praktisch
ohne Stoß auftreffen.
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Die Vorspannung der Federn ist vorzugsweise verstellbar, genauso wie
die Dämpfung der Dämpfungsvorrichtungen.
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Die Dämpfun.1-svorrichtungen können mit den Federn durch die Anwendung
eines hydraulischen Systems kombiniert werden, bei dem die Federwirkung und die
Dämpfungswirkung kombiniert sind, beispielsweise mit einem einzigen Pufferraum für
alle Radgehäuse, mit unter Druck stehendem Gas oder anderen flexiblen Vorrichtungen
oberhalb der Flüssigkeit in dem genannten Raum, wobei ein Kolbenzylinder für jedes
Rad vorgesehen ist, der über ein Rückschlagventil mit dem genannten Pufferraum in
Verbindung steht, und wobei das Ventil ein verhältnismäßio, freies Fließen der Flüssigkeit
gestattet, wenn der Rahmen sich gegenüber den Rädern hebt und die Flüssigkeit zwingt,
durch einen engen Kanal zu strömen, wenn der Rahmen abwärts geht.
Anstatt
in drehbaren Radgehäusen angeordnet zu
sein, können die Räder auch in senkrechten
Führungen im Rahmen geführt sein.
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Für die Gegenstände der Unteransprüche wird nur in Verbindung mit
dem Gegenstand des Hauptanspruches Schutz begehrt.