DE19625152C2 - Fahrwerkswippe mit Lastausgleich - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrwerkswippe, insbesondere für Schienenfahrwerke von Kranen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Krane, insbesondere Hafenkrane, aber auch beispielsweise Containerbrücken werden häufig auf Schienen verfahren. Hierzu weisen sie mehrere Laufräder auf, die dann zu einzelnen Fahrwerksbaugruppen zusammengefaßt sind. Um die gleichmäßige Verteilung der Krafteinleitung auf die einzelnen Laufräder zu gewährleisten, werden die Fahrwerksbaugruppen als Fahrwerkswippen ausgebildet, die jeweils über eine im wesentlichen senkrecht zu den Schienen verlaufende Horizontalachse schwenkbar an dem Rahmen des Krans gelagert sind. Hierdurch können die Fahrwerkswippen in einer im wesentlichen parallel zu den Schienen verlaufenden Vertikalebene zum Ausgleich der vertikalen Krafteinleitung ver­ schwenken, so daß die Laufräder des Krans gleichmäßig auf der Schiene aufstehen.

Umfaßt eine Fahrwerkswippe drei oder mehr Laufräder, so kann es, bedingt durch Bautoleranzen oder unebenen Schienenoberflächen, dazukommen, daß einzelne Laufräder auch innerhalb der Fahrwerkswippe nicht mit der ihnen zugedachten Kraft aufliegen. Um dies zu vermeiden, ist es in der Praxis üblich, innerhalb der Fahrwerksbaugruppe wiederum zwei Laufräder in eine oder mehrere "Unterwippen" zusammenzufassen und diese "Unterwippen" ebenfalls über eine im wesentlichen senkrecht zu den Schienen verlaufende Horizontalachse an der dann eine "Hauptwippe" bildenden Fahrwerkswippe zu lagern. Eine derartige Kon­ struktion ist in den Fig. 5a und 5b schematisch dargestellt.

Hierbei ist neben einem entsprechenden konstruktiven Aufwand auch vielfach ein umfangreicher Materialeinsatz sowie ein hoher Fertigungsaufwand notwendig. Darüber hinaus nimmt die Bauhöhe oft infolge der zusätzlichen Horizontalachse für die "Unterwippe" gegenüber einer keine "Unterwippen" aufweisenden Fahrwerkswippe insgesamt zu, was dann in bestimmten Fällen ungünstig sein kann.

Aus der DE 38 28 249 A1 ist ein gattungsbildender Fahrwerksträger eines Kran­ portals bekannt, an dessen Endbereichen je eine Fahrwerks­ wippe angeordnet ist. Jede Fahrwerkswippe umfaßt eine am Fahrwerksträger über ein Drehgelenk angelenkte "Haupt­ wippe", an deren Unterseite zwei in Schienenlängsrichtung beabstandete Wippenrahmen ebenfalls über Drehgelenke an­ gelenkt sind. In den jeweiligen Endbereichen der Wippen­ rahmen sind in Schienenlängsrichtung je zwei Laufräder in einer als "Unterwippe" ausgebildeten Lagereinrichtung zusammengefaßt, die ebenfalls über ein Drehgelenk an dem Wippenrahmen angelenkt sind.

Weiterhin geht aus der DE-OS 22 36 889 ein Krangerüst mit mehreren Gerüststreben hervor, die zu auf Schienen verfahrbaren Gelenk­ trägern zusammengefaßt sind. Diese Gelenkträger sind entweder an Horizontalachsen schwenkbar oder in Knotenpunkten elastisch deformierbar, um eine über die Aufstandsfläche des Krangerüstes ausgeglichene Belastung zu realisieren.

Aus der DE-PS 6 59 345 geht ein Laufwerk mit einer Wippe und Anschlägen zur Begrenzung des Weges der Wippe hervor.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrwerkswippe der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einem gleichmäßigen Aufstand aller ihrer Laufräder und bei einem geringen Bauvolumen einen einfachen, wartungsfreien Aufbau aufweist.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die einseitig elastisch eingespannte Lagereinrichtung besteht die Möglichkeit, jeweils zwei Laufräder innerhalb einer Fahrwerkswippe, die noch weitere Laufräder umfaßt, zusammengefaßt schwenkbar anzuordnen, ohne daß eine besondere Horizontalachskonstruktion zur schwenkbaren Lagerung dieser Lagereinrichtung bzw. "Unterwippe" notwendig ist. Durch die einseitige elastische Einspannung wird ein Ausgleich zwischen ungleichmäßig belasteten Schienlaufäder innerhalb der Fahrwerkswippe ermöglicht. Insgesamt wird dabei im Vergleich zu bekannten, "Unterwippen" aufweisenden Fahrwerkswippen neben einem einfachen Aufbau die Bauhöhe erheblich reduziert, da auf die Raum beanspruchende Horiziontalachskon­ struktion für die "Unterwippe" verzichtet werden kann. Darüber hinaus verringert sich auch die Anzahl der notwendigen Bauteile sowie die Herstell- bzw. Montage­ zeit.

Damit die Bewegung der Lagereinrichtung in einer Vertikalebene begrenzbar ist, können Begrenzungsanschläge vorgesehen sein. Diese Anschläge können dabei ganz unterschiedlich ausgestaltet sein, beispielsweise durch an dem Rahmen der Fahrwerkswippe fest angebrachte Klötze und dgl.

Durch die einseitig elastische Einspannung der Lagereinrichtung kann diese sich nicht nur in der parallel zu den verlegten Schienen verlaufenden Vertikalebene hin- und herbewegen, sondern auch um eine senkrecht auf den Schienen stehende Vertikalachse. Eine derartige Bewegung ist jedoch häufig nicht erwünscht. Deshalb ist es von Vorteil, wenn die Lagereinrichtung in einer parallel zur Schienen­ laufrichtung verlaufenden Ebene seitlich geführt ist. Hierbei kann für die seitliche Führung jede beliebige Konstruktion gewählt werden.

Die einseitig elastisch eingespannte Lagereinrichtung kann beispielsweise dadurch gebildet sein, daß an dem Rahmen der Fahrwerkswippe schmale Stege angeformt sind, die sich nach unten zur Aufnahme der Achslagerungen der Laufräder wieder verbreitern. Häufig sind Fahrwerkswippen aber auch durch einen Wippenkasten gebildet, der aus zwei zueinander beabstandeten, zumindest annähernd vertikal verlaufenden Rahmenwangen aufgebaut ist. Zwischen den beiden Rahmenwangen sind die Laufräder mit ihren Achslagerungen aufgenommen. Bei einer derartig aufgebauten Fahrwerkswippe kann zur Bildung der einseitig elastisch eingespannten Lagereinrichtung aus jeder Rahmenwange jeweils ein über einen Halsabschnitt mit der entsprechenden Rahmenwange verbundener Wangenbereich durch einen Spalt vorbestimmter Breite ausgeschnitten sein.

Die Lage und Form des Ausschnittes innerhalb der Vierrad- oder Dreiradwippe richtet sich nach der erforderlichen Festigkeit und der erwünschten Elastizität.

Die Form des ausgeschnittenen Wangenbereichs kann nach den jeweiligen Gegebenheiten gewählt werden. Es erscheint besonders vorteilhaft, wenn der ausgeschnittene Wangenbereich die Form eines Halses mit einem sich nach unten daran anschließenden sowie sich verbreiternden, in der Ansicht häufig recht­ eckförmigen Bereich aufweist.

Bei den bekannten Fahrwerkswippen werden häufig als Ausgangsmaterial für die Rahmenwangen Bleche gewählt. In einem solchen Fall kann der ausgeschnittene Wangenbereich mittels eines Brennschneidvorganges mit eventuell ausschließendem Fräsvorgang aus der entsprechenden Rahmenwange ausgearbeitet sein.

Je nach gewünschtem Bewegungsbereich kann dabei der erzeugte Spalt eine Breite von beispielsweise ca. 10 mm bis ca. 30 mm, vorzugsweise eine Breite von ca. 20 mm aufweisen, damit eventuelle Riefen glattgeschliffen und eine Konservierung durchgeführt werden können.

Die Elastizität der einseitigen Einspannung der Lagereinrichtung kann zum einen durch die Materialstärke beeinflußt werden. Zum anderen ist es aber auch möglich, die Elastizität der einseitigen Einspannung der Lagereinrichtung durch die Geometrie des jeweiligen Halsabschnittes einzustellen.

Die vorliegende Erfindung ist besonders vorteilhaft einsetzbar, wenn eine Fahrwerkeinheit wenigstens drei Laufräder aufweist. Hierbei sind zwei Laufräder in einer einseitig elastisch eingespannten Lagereinrichtung zusammengefaßt. Ein einzelnes Laufrad ist dann in der bisher bekannten Weise an der Fahrwerkswippe gelagert. Bei einer Fahrwerkswippe, die vier Laufräder umfaßt, werden jeweils zwei in einer einseitig elastisch eingespannten Lagereinrichtung zusammengefaßt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sowie ein Ausführungsbeispiel werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Fahrwerkswippe mit 4 Laufrädern;

Fig. 2 einen Schnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Fahrwerkswippe entlang der Linie II-II;

Fig. 3 einen Teilschnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Fahrwerkswippe entlang der Linie III-III;

Fig. 4 einen Teilschnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Fahrwerkswippe entlang der Linie IV-IV;

Fig. 5a, 5b schematische Seitenansichten einer drei Laufräder bzw. vier Laufräder umfassenden Fahrwerkswippe; und

Fig. 6a, 6b eine schematische Seitenansicht einer drei Laufräder bzw. vier Laufräder umfassenden Fahrwerkswippe.

Die in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Fahrwerkswippe 10 weist vier Laufräder L auf, die in einer Reihe hintereinander an der Fahrwerkswippe 10 gelagert sind und die auf einer Schiene S aufstehen. Über eine im wesentlichen senkrecht zu der Schiene S verlaufenden Horizontalachse H ist die Fahrwerkswippe 10 an einem Kran K oder dgl. schwenkbar in der Weise gehalten, daß die Fahrwerkswippe 10 in einer im wesentlichen parallel zu der Schiene S verlaufenden Vertikalebene insgesamt schwenkbar ist. Ggf. kann diese Schwenkbewegung durch geeignete Anschläge begrenzt werden.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Fahrwerkswippe 10 durch zwei Rahmenwangen 12, 14 gebildet, die im wesentlichen vertikal ausgerichtet und parallel zueinander verlaufend angeordnet sind. Die beiden aus einem geeigneten Blechmaterial hergestellten Rahmenwangen 12, 14 besitzen einen solchen Abstand zueinander, daß zwischen ihnen die Laufräder L mit ihren Achslagerungen in bekannter Weise frei drehbar aufgenommen werden können. Die Rahmenwangen 12, 14 sind auf der Horizontalachse H aufgesetzt und dort axial in ihrer Lage durch geeignete Mittel, beispielsweise durch ein zwischen ihnen angeordnetes, auf die Horizontalachse H aufgeschobenes Distanzrohr d sowie durch an den beiden freien Enden der Horizontalachse H vorgesehene Sicherungselemente w gehalten.

Wie insbesondere aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, sind jeweils zwei Laufräder L in einer ihnen gemeinsamen Lagereinrichtung 20 zusammengefaßt angeordnet. Jede Lagereinrichtung 20 ist durch zwei aus den beiden Rahmenwangen 12, 14 ausgeschnittene Wangenbereiche 22, 24 gebildet. Der Ausschnitt erfolgt dabei mittels eines Brennschneidvorganges in der Weise, daß jeder ausgeschnittene Wangenbereich 22, 24 aus einem Halsabschnitt 22a sowie aus einem, bezogen auf Fig. 1, sich nach unten anschließenden, verbreiternden Abschnitt 22b gebildet ist. Es ist hierbei zu bemerken, daß in der weiteren Beschreibung lediglich die Rahmenwange 12 berücksichtigt wird, gleichwohl aber die Ausführungen auf die Rahmenwange 14 ebenso zutreffen. Der durch den Brennschneidvorgang erzeugte Spalt SP besitzt je nach der gewünschten geometrischen Form eine definierte Breite. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Breite des Spalts SP 20 mm. Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist in den sich verbreiternden Abschnitten der ausge­ schnittenen Wangenbereiche 22, 24 jeweils die Achslagerung der beiden Laufräder L vorgesehen.

Durch den mittels des Spalts SP ausgeschnittenen Wangenbereich 22, 24 sind die Laufräder L einer Lagereinrichtung 20 in einer im wesentlichen parallel zu der Schiene S verlaufenden Vertikalebene schwenkbar. Durch die Ausgestaltung - Halsabschnitt 22a, sich verbreiternder Abschnitt 22b - jedes ausgeschnittenen Wangenbereichs 22, 24 ist die Lagereinrichtung 20 in der Lage, neben der Lagerung der Achsen der Laufräder L elastisch zu verschwenken. Dies hat zur Folge, daß im Falle eines unebenen Aufstandes der Laufräder L einer Fahrwerkswippe 10, beispielsweise durch eine unebene Schienenoberfläche seitens der Kranbahn S, nicht eines der Laufräder L in der Luft steht oder so gut wie keinen Kontakt zur Schiene S hat, sondern daß alle Laufräder L gleichmäßig auf der Schiene S aufstehen.

Wie insbesondere aus den Fig. 1 und 3 hervorgeht, ist an jedem sich ver­ breiternden Abschnitt 22b der Lagereinrichtung 20 an den jeweiligen Enden, betrachtet in horizontaler Richtung, eine Seitenführung 26 vorgesehen, die aus zwei den ausgeschnittenen, sich verbreiternden Abschnitt 22b sandwichartig zwischen sich aufnehmenden Führungsblechen 26a, 26b besteht. Die Führungsbleche 26a, 26b sind, wie dies insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, beispielsweise mittels Schrauben, die den sich verbreiternden Abschnitt 22b durchsetzen, miteinander verbunden.

Wie weiterhin insbesondere aus den Fig. 1 und 4 hervorgeht, sind zur Begrenzung der Schwenkbewegung der Lagerungseinrichtung 20 jeweils an der Rahmenwange 12 angebrachte Anschläge 28 vorgesehen, die in den Spalt SP eingreifen. Die beiden Anschläge 28 sind, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, in dem oberen Teil, zu dem Halsabschnitt 22a laufenden Bereich des Spaltes SP eingesetzt. Sie sind, wie dies wiederum aus Fig. 4 hervorgeht, beispielsweise mittels einer Schraube an der Rahmenwange 22 angebracht.

Es ist zu bemerken, daß die vorstehende Erläuterung des Aufbaus der Lagerungs­ einrichtung 20 bzw. des ausgeschnittenen Wangenbereiches 22, der Seiten­ führungen 24 sowie der Anschläge 26 selbstverständlich auch für die in Fig. 1 nicht gezeigte Rahmenwange 14 bzw. den dort ausgeschnittenen Bereich 24 gilt.

Wie insbesondere aus einem Vergleich der in den Fig. 5a und 5b schematisch gezeigten, bekannten Fahrwerkswippen mit den in den Fig. 6a und 6b schematisch gezeigten Fahrwerkswippen hervorgeht, wird deutlich, daß die erfindungsgemäß gestalteten Fahrwerkswippen 10 mit wesentlich weniger Bauteilen auskommen und außerdem noch die Bauhöhe reduziert wird, und trotzdem eine ausreichend gleichmäßige Verteilung der Radaufstandskräfte erreicht wird. Dies bedeutet eine Reduzierung von Material- und Fertigungskosten ohne Einbuße an Funktion.

Prinzipiell läßt sich diese Art der Laufradlagerung auch auf andere Laufräder von Kranen und Containerbrücken übertragen, ist also nicht auf Schienenlaufräder, d. h. auf den schienengebundenen Betrieb beschränkt.

Claims (12)

1. Fahrwerkswippe für Fahrwerke, insbesondere Schienenfahrwerke von Kranen und Containerbrücken, mit einem Wippenrahmen (12, 14), der mittels einer Horizontalachse (H) schwenkbar an einem Fahrwerksträger (K) angelenkt ist, und mit wenigstens zwei Laufrädern (L), die in einer Lager­ einrichtung (20) drehbar gelagert sind, welche an dem Wippenrahmen (12, 14) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung (20) an dem Wippenrah­ men (12, 14) einseitig elastisch eingespannt so gehalten ist, daß die von einer Seitenwand (22, 24) der Lagereinrichtung (20) zu übertra­ genden Kräfte fluchtend in der Seitenwand (22, 24) der Lagereinrichtung (20) in die Seitenwand des Wippen­ rahmens (12, 14) eingeleitet wird.

2. Fahrwerkswippe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung (20) an dem Wippenrah­ men (12, 14) einseitig elastisch eingespannt gehalten ist, und daß die Bewegung der biegeelastischen Halterung in vertikaler Richtung durch Anschläge (28) begrenzt ist.

3. Fahrwerkswippe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Lagereinrichtung (20) in einer Vertikalebene durch Anschläge (28) begrenzt ist.

4. Fahrwerkswippe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung (20) in einer Vertikal­ ebene seitlich geführt ist.

5. Fahrwerkswippe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wippenrahmen (12, 14) durch zwei zueinander beabstandete, vertikal verlaufende Rahmenwan­ gen (12, 14) gebildet ist, und daß zur Bildung der Lagereinrichtung (20) aus jeder Rahmenwange (12, 14) durch einen Spalt (SP) ein Wangenbereich (22, 24) ausgeschnitten ist, der über einen Halsabschnitt (22a) mit der entsprechenden Rahmenwange (12, 14) verbunden ist.

6. Fahrwerkswippe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Halsabschnitt (22a) jedes ausgeschnitte­ nen Wangenbereichs (22, 24) über den Achslagerungen der in der Lager­ einrichtung (20) gelagerten Laufräder (L) angeordnet ist.

7. Fahrwerkswippe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Lagereinrichtung (20) zusammen­ gefaßten Laufräder (L) in den zueinander beabstandeten Wangenbereichen (22, 24) drehbar gelagert sind.

8. Fahrwerkswippe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgeschnittene Wangenbereich (22, 24) die Form eines Halses (22a) mit einem sich nach unten daran anschließen­ den, sich verbreiterndem Bereich (22b) aufweist.

9. Fahrwerkswippe nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgeschnittene Wangenbereich (22, 24) mittels eines Brennschneidvorganges aus der entsprechenden Rahmenwan­ ge (12, 14) ausgeschnitten ist.

10. Fahrwerkswippe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Brennschneidvorgang erzeugte Spalt (SP) eine Breite von ca. 10 mm bis ca. 30 mm, vorzugsweise eine Breite von ca. 20 mm aufweist.

11. Fahrwerkswippe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Laufräder (L) von drei Laufrädern in einer Lagereinrichtung (20) zusammengefaßt angeordnet sind.

12. Fahrwerkswippe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Laufräder (L) in einer Lager­ einrichtung (20) zusammengefaßt angeordnet sind.