DE19748949C2

DE19748949C2 - Fahrwerk einer Hebevorrichtung

Info

Publication number: DE19748949C2
Application number: DE19748949A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Ing Becker; Ruediger Ostholt; Klaus-Dieter Dipl Ing Gabriel
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Demag Cranes and Components GmbH
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1997-10-27
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2017-10-28
Also published as: US6058849A; DE19748949A1; DE59709614D1; CA2222826A1; ES2190507T3; EP0845435B1; JP4031856B2; EP0845435A1; JPH10167660A; KR19980042896A

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk einer Hebevorrichtung, insbesondere mit einem seitlich herauskragenden Ausleger, das mindestens zwei Laufräder aufweist, die sich auf verschiedenen inneren Seitenflächen einer in ihrer Längsrichtung nach unten offenen hohlprofilförmigen Schiene abstützen und die an einen Laufradträger drehbar gelagert sind, der mit einem Anschlußelement verbunden ist, an dem die zu hebende Last hängt, an dem wenigstens eine Stützrolle im Innern der Schiene drehbar angeordnet ist, die sich mit einer Komponente senkrecht zur Stützkraft eines Laufrades an der Schiene abstützt und in dem mindestens eine Laufrolle gelagert ist, die sich an wenigstens einer äußeren Lauffläche der Schiene mit einer Kraft abstützt, die eine Komponente entgegen der Kraftrichtung eines Laufrades aufweist.

Ein Fahrwerk der gattungsgemäßen Art geht aus der FR 20 76 595 hervor.

Aus der DE GM 19 56 894 ist ein Fahrwerk für Laufkatzen bekannt, das zwei Laufräder aufweist, die sich auf jeweils einer inneren horizontalen Seitenfläche einer in ihrer Längsrichtung nach unten offenen C-förmigen Hohlprofilschiene abstützen und an einem Laufradträger drehbar gelagert sind. Der Laufradträger ist so ausgebildet, daß er sich durch die Öffnung der Schiene nach unten erstreckt und ein Anschlußelement bildet, an dem die zu hebende Last hängt. Das Anschlußelement ist weiter mit einem horizontalen Querträger versehen, an dem zwei um eine vertikale Achse drehbare Stützrollen angeordnet sind, die sich auf jeweils einer äußeren vertikalen Seitenfläche mit einer Komponente senkrecht zur Stützkraft eines Laufrades abstützen.

Die Laufräder können bei starrer Aufhängung der Schiene von den Laufflächen abheben, was einen leichtgängigen Lauf des Fahrwerks innerhalb der Schiene beeinträchtigen kann und mit einem erhöhtem Schienenverschleiß verbunden sei kann.

Weiter ist aus dem DE-GM 18 06 696 ein Fahrwerk bekannt, dessen Laufräder auf den unteren Innenflächen eines Doppel-T-Trägers beidseitig des Stegs abrollen und seitlich an einem U-förmigen Fahrwerksrahmen abgestützt sind, der den Träger von unten umfaßt. Zur Führung des Fahrwerks sind am Fahrwerksrahmen zusätzlich Stützrollen vorgesehen, die einander gegenüberliegend beidseitig am Steg anliegen. Die Kraftrichtung der einen Stützrolle ist dabei entgegengesetzt der Kraftrichtung der anderen Stützrolle, so daß sich die Stützrolle der Stützrollen gegenseitig aufheben. Angetrieben wird das Fahrwerk durch eine an der Außenfläche des unteren Flansches anliegende Antrieberolle.

Ein derartiges Fahrwerk ist nur für Fahrschienen geeignet, die zu den Seiten hin offen ausgebildet sind und einen Steg aufweisen, so daß Stützrollen auf beiden Seiten des Stegs zur Anlage gebracht werden können. Bei einer nach unten offenen, aber ansonsten geschlossenen hohlprofilförmigen Schiene ohne Steg im Innern, ist ein derartiges Fahrwerk nicht ohne weiteres anwendbar, insbesondere da sich die Laufräder innerhalb der Schiene beidseitig oberhalb der Öffnung bewegen und somit nicht an einem außerhalb der Schiene angeordneten U-förmigen Fahrwerksrahmen abstützbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrwerk der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß die Last möglichst auf alle Laufräder bei der geringst möglichen Spannung im Hohlprofil verteilt wird.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Durch die kennzeichnenden Merkmale dar Unteransprüche ist das Fahrwerk in vorteilhafter Weise weiter ausgestaltet.

Die Lösung sieht vor, daß der Laufradträger und das Anschlußelement über ein Gelenk ineinander gestützt sind und daß die hohlprofilförmige Schiene C-förmig ausgebildet ist und sich die wenigstens eine Stütztrolle oberhalb der Achse des Laufrades des Anschlußelementes drehbar abstützt.

Ein derartig ausgebildetes Fahrwerk ermöglicht es, Horizontalkräfte wirksam in die Seitenflächen der hohlprofilförmigen Schiene einzuleiten, so daß es bei starr aufgehängten Schienen zu keiner Zerstörung bzw. zu keinem starken Verschleiß und zu keiner Verwindung des Fahrwerkes und/oder der Schiene kommt. Verklemmungen des Fahrwerkes werden weitestgehend vermieden, so daß ein leichtgängiger Laut der Fahrwerke auch bei Verwendung eines um eine vertikale Achse schwenkbaren Auslegers erzielt wird, der wechselnde Vertikalkräfte erzeugt.

Vorteilhafterweise ist das Gelenk ein Kardangelenk, das in einem großen Winkelbereich gelenkig bewegbar ist.

Ein gleichmäßigerer Lauf des Fahrwerks wird dadurch erzielt, daß die Laufräder in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet sind.

Um eine selbstzentrierende Fahrwerksführung sicherzustellen, sind die Laufflächen der Schiene schräg zueinander angeordnet und die Laufflächen der Laufräder ballig ausgebildet.

Als vorteilhaft hat es sich für eine gleichmäßige Ableitung der Kräfte in die Seitenwände erwiesen, mindestens zwei an jeweils einer Seitenfläche abrollbare Stützrollen vorzusehen.

Die Leichtgängigkeit des Fahrwerks wird insbesondere dadurch sichergestellt, daß das kardanisch ausgebildete Gelenk aus einem starr mit dem Anschlußelement verbundenen Kugelkopf und einer am Laufradträger angeordneten Kugelpfanne gebildet ist.

Zum gleichmäßigen Einleiten der Horizontalkräfte in die Seitenwände ist es zweckmäßig, wenn die Stützrollen in Fahrtrichtung gesehen zwischen den Laufrädern angeordnet sind.

Ein gleichmäßiges Einleiten der Horizontalkräfte wird ebenfalls erzielt, wenn die Stützrollen in Fahrtrichtung gesehen vor und hinter den Laufrädern angeordnet sind.

Eine einfache Nachstell- oder Einstellmöglichkeit läßt sich dadurch erreichen, daß die von unten an eine an der Schiene ausgebildeten horizontalen äußeren Lauffläche anstellbare Laufrolle über eine exzentrische Lagerung in Richtung der Schiene von unten anstellbar ist, unter Belassung eines Spiels zwischen Laufrolle und Schiene, insbesondere zum Ausgleich von Schienentoleranzen. Hierdurch werden die nach oben gerichteten Vertikalkräfte sicher in die Schiene geleitet.

Eine gute Führung erzielt man dadurch, daß am Anschlußelement beidseitig Laufrollen angeordnet sind und daß die Schiene beidseitig horizontale äußere Laufflächen für die Laufrollen aufweist.

Um aus den Einzelfahrwerken ein in zwei Schienen laufendes Fahrwerk zu bilden, das insbesondere mit einem um eine Vertikalachse schwingbaren Ausleger versehen ist und bei dem es auch bei größerer Last zu keinen Verklemmungen kommt, wird vorgeschlagen, daß sich Fahrwerke in parallel angeordneten Schienen befinden und die Anschlußelemente starr miteinander verbunden sind. Die Horizontalkräfte werden bei einer derartigen Anordnung der Fahrwerke gleichmäßig und effektiv in die Schienen eingeleitet. Weiter werden innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegende Abweichungen der Schienenparameter bei einem derartigen Fahrwerk verklemmungsfrei ausgeglichen.

Ein besonders stabiles Fahrwerk erhält man dadurch, daß bei zwei parallel zueinander angeordneten Schienen an einer Schiene ein paar von Fahrwerken und an der anderen Schiene ein einzelnes Fahrwerk vorgesehen sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Fahrwerkes,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Fahrwerk und eine Schiene gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht einer weiteren Variante eines Fahrwerkes,

Fig. 4 eine Laufkatze eines Hängekrans,

Fig. 5 einen Querschnitt durch zwei starr miteinander verbundene Fahrwerke einer Laufkatze gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine Laufkatze eines Hängekrans mit einem um eine vertikale Achse schwenkbaren Ausleger und

Fig. 7 einen Hängekran mit Laufkatze in schematischer Darstellung.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines Fahrwerkes 1 einer schienenverfahrbaren Hebevorrichtung. Das Fahrwerk 1 weist in Fahrtrichtung gesehen hintereinander und paarweise parallel nebeneinander angeordnete ballig ausgebildete Laufräder 2 auf, die beidseitig an einem Anschlußelement 3 angeordnet sind. Selbstverständlich ist auch eine Anordnung mit auf beiden Seiten des Anschlußelementes 3 versetzt zueinander angeordneten Laufrädern 2 möglich. Im oberen Bereich des Anschlußelementes 3 sind in Fahrtrichtung gesehen zwischen den Laufrädern 2 angeordnete Stützrollen 4 drehgelagert. Die vertikalen Drehachsen 5 der Stützrollen 4 sind am Anschlußelement 3 abgestützt. Im Ausführungsbeispiel ist auf jeder Seite des Anschlußelementes 3 genau eine Stützrolle 4 vorgesehen. Selbstverständlich können die Stützrollen 4 auch vor und/oder hinter den Laufrädern 2 angeordnet sein, wobei sich eine paarweise Anordnung quer zur Fahrtrichtung als besonders zweckmäßig erwiesen hat. Denkbar ist aber auch eine einzige große Stützrolle 4. Im unteren Bereich des Anschlußelementes ist beidseitig eine in einer vertikalen Ebene umlaufende Laufrolle 6 vorgesehen.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Fahrwerk, das sich im Innern einer nach unten offenen hohlprofilförmigen Schiene 7 befindet. Die Schiene 7 weist ein kaltgewalztes Spezialprofil auf, wodurch ein geringes Eigengewicht und gute Festigkeits- und Steifigkeitswerte erzielbar sind. Wie Fig. 2 erkennen läßt, rollen die Laufräder 2 auf im wesentlichen horizontalen inneren Laufflächen 8 ab, die leicht schräg zueinander angeordnet sind und sich in Schienenlängsrichtung erstrecken. Die beiden Stützrollen 4 sind im Innern der Schiene 7 an mindestens einer Seitenfläche 7a abrollbar. Hierbei kann die Anordnung so ausgeführt sein, daß in Mittenlage, also bei fehlenden Horizontalkräften, ein Spiel vorhanden ist. Auf diese Weise liegt bei Auftreten von abzuleitenden Horizontalkräften nur jeweils eine der Stützrollen 4 an einer der Seitenwände 7a der Schiene 7 an, unter Einleitung dieser Kräfte in die Schiene 7.

Um zu erreichen, daß Horizontalkräfte ohne Verklemmung des Fahrwerkes 1 in der Schiene 7 in die Seitenwände 7a eingeleitet werden, sind die beiden Achsen 9 der Laufräder 2 über einen gemeinsamen Laufradträger 10 miteinander verbunden. Die Verbindung des Laufradträgers 10 mit dem Anschlußelement 3 erfolgt über ein kardanisches Gelenk. Der Laufradträger 10 und das Anschlußelement 3 sind hierbei über ein Gelenk 11 ineinander gestützt. In Fig. 1 ist die Ausbildung des kardanischen Gelenkes durch die teilgeschnittene Darstellung gut zu erkennen. Wie Fig. 1 und Fig. 2 zeigen, weist das Gelenk 11 eine Kugelpfanne 12 auf. Auf der Kugelpfanne 12 ist das Anschlußelement 3 über eine am Anschlußelement 3 ausgebildete komplementäre kugelförmige Fläche 13 abgestützt. Anschlußelement 3 und Laufradträger 10 sind in einem begrenzten Winkelbereich gegeneinander verschwenkbar. Hierdurch werden Verklemmungen des Laufwerkes während der Fahrt wirksam verhindert, so daß trotz abzuleitender Horizontalkräfte ein leichtgängiger Lauf des Fahrwerkes 1 erzielt wird. Dies hat weiter den Vorteil, daß sich die Last auch bei verwundener Schiene gleichmäßig auf die Laufrollen 2 verteilt.

Fig. 2 ist weiter zu entnehmen, daß das Anschlußelement zum Befestigen einer Last unten aus der Schiene 1 herausragt. Eine spielfreie, quasi "starre" Verbindung zwischen Fahrwerk 1 und Schiene 7 wird durch die über eine exzentrische Lagerung in Richtung der Schiene von unten anstellbaren Laufrollen 6 gewährleistet. Die Anstellung der Laufrollen 6 erfolgt beispielsweise einmal nach Einsetzen des Fahrwerkes 1 in die Schiene unter Belassung eines Spiels, z. B. von 1 mm; eine Nachstellung ist während des Betriebes jederzeit möglich. Wie Fig. 2 zeigt, erfolgt die Anstellung der Laufrollen 6 von unten an jeweils eine horizontale äußere Lauffläche 15 der Schiene 1, an der sie sich mit einer Kraft abstützt, die eine Komponente entgegen der Kraftrichtung des Laufrades 2 aufweist. Hierzu sind die Laufrollen 6 exzentrisch an einer Achse 14 drehgelagert, über die die Laufrollen 6 wiederum am Anschlußelement 3 gelagert sind.

Bei sehr großen Horizontalkräften, wie sie nur in Ausnahmefällen vorkommen, verhindert die Gleitrolle 16 eine Beschädigung des Fahrwerkes 1 und/oder der Schiene 7.

Eine weitere Variante des Fahrwerkes 1 ist in Fig. 3 dargestellt. Hierbei sind der Laufradträger 10 und das Anschlußelement 3 starr miteinander verbunden, d. h. die gelenkige Verbindung dieser beiden Bauteile fehlt bei dieser Variante des Fahrwerkes 1. Dafür weist der unten aus der Schiene herausragende Teil ein Elementenpaar auf, das als Kugelgelenk 20 ausgebildet ist, welches aus einer am Anschlußelement 3 ausgebildeten Kugelpfanne 21 und aus einem in die Kugelpfanne eingesetzten Kugelkopf 22 besteht, wobei der Kugelkopf 22 über ein Tragelement 23 (beispielsweise einen Lasthaken) mit einer Last verbindbar ist. Weiter sind an dem Laufradträger 10 (über das Anschlußelement 3 als Teil des Laufradträgers 10) zwei Laufrollen 6 drehbar gelagert, die sich an jeweils einer Außenseite 15 der Schiene 7 abstützen, mit einer Komponente entgegengesetzt zur Stützkraft der Laufräder 2. Um eine spielfreie Verbindung zwischen Schiene 7 und Fahrwerk 1 zu gewährleisten, sind die beiden Laufrollen 6 auf ihrer Achse 14 einstellbar exzentrisch angeordnet.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch ein aus Fahrwerken 1 gebildetes Gesamtfahrwerk, beispielsweise eine Laufkatze eines Hängekrans, an dem beispielsweise ein Hebezeug (nicht gezeigt) verfahrbar ist. Wesentlich ist bei diesem Gesamtfahrwerk, daß die Anschlußelemente 3 der an verschiedenen Schienen angeordneten Fahrwerke durch eine Traverse 31 starr miteinander verbunden sind, wie in Fig. 5 im Querschnitt dargestellt. Eine derartiges Gesamtfahrwerk weist bereits sehr gute Lauf- und Belastungseigenschaften auf. Eine deutliche Verbesserung erhält man, wenn man zumindest zwei Paare von Fahrwerken 1 kombiniert. Hierzu werden die Anschlußelemente 3 der an verschiedenen Schienen angeordneten Fahrwerke 1, die sich in Fahrtrichtung gesehen auf gleicher Höhe befinden, jeweils durch eine Traverse miteinander verbunden. Zweckmäßigerweise schließen die Längsrichtung der Traverse 31 und die Schienenlängsrichtung jeweils einen Winkel von 90° ein. Ein solches Gesamtfahrwerk, bestehend aus vier über Traversen 31 biegesteif miteinander verbundenen Fahrwerken 1, läßt sich sehr gut mit einem Ausleger 30 verwenden, da alle Horizontalkräfte wirksam in die Schienen 1 eingeleitet werden. Hierbei ist es möglich, wie in Fig. 6 dargestellt, den Ausleger 30 um eine vertikale Schwenkachse schwenkbar anzuordnen. Es hat sich gezeigt, daß mit dieser Anordnung beim Verschwenken einer Last nahezu keine vertikale Absenkung der Last erfolgt, so daß durch eine Bedienperson mit geringem Kraftaufwand ein Verschwenken der Last in jede beliebige Position erfolgen kann. Einen derartigen Hängekran mit Laufkatze zeigt Fig. 7 in schematischer Darstellung.

Eine stabiler Lauf des Gesamtfahrwerks läßt sich alternativ dazu auch durch eine Dreipunktabstützung erzielen, indem bei zwei parallel zueinander angeordneten Schienen 7 an einer Schiene 7 ein Paar von Fahrwerken 1 und an der anderen Schiene ein einzelnes Fahrwerk 1 angeordnet sind.

Bezugszeichenliste

1

Fahrwerk

2

Laufrad

3

Anschlußelement

4

Stützrolle

5

Drehachse

6

Laufrolle

7

Schiene

7

aSeitenfläche der Schiene

8

innere Lauffläche

9

Achse des Laufrads

10

Laufradträger

11

Gelenk

12

Kugelpfanne

13

kugelförmige Fläche

14

Achse der Laufrolle

15

äußere Lauffläche

16

Gleitrolle

20

Kugelgelenk

21

Kugelpfanne

22

Kugelkopf

23

Tragelement

30

Ausleger

31

Traverse

33

vertikale Schwenkachse

Claims

1. Fahrwerk einer Hebevorrichtung, insbesondere mit einem seitlich herauskragenden Ausleger, das mindestens zwei Laufräder (2) aufweist, die sich auf verschiedenen inneren Seitenflächen (7a) einer in ihrer Längsrichtung nach unten offenen hohlprofilförmigen Schiene (7) abstützen und die an einen Laufradträger (10) drehbar gelagert sind, der mit einem Anschlußelement verbunden ist, an dem die zu hebende Last hängt, an dem wenigstens eine Stützrolle (4) im Innern der Schiene (7) drehbar angeordnet ist, die sich mit einer Komponente senkrecht zur Stützkraft eines Laufrades (2) an der Schiene (7) abstützt und in dem mindestens eine Laufrolle (6) gelagert ist, die sich an wenigstens einer äußeren Lauffläche (15) der Schiene mit einer Kraft abstützt, die eine Komponente entgegen der Kraftrichtung eines Laufrades (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufradträger (10) und das Anschlußelement (3) über ein Gelenk (11) ineinander gestützt sind und daß die hohlprofilförmige Schiene (7) C-förmig ausgebildet ist und sich die wenigstens eine Stützrolle (4) oberhalb der Achse (9) des Laufrades (2) des Anschlußelementes (3) drehbar abstützt.

2. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (11) ein Kardangelenk ist.

3. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufräder (2) in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet sind.

4. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufflächen (8) der Schiene (7) schräg zueinander angeordnet und die Laufflächen der Laufräder (2) ballig ausgebildet sind.

5. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei an jeweils einer Seitenfläche (7a) abrollbare Stützrollen (4) vorliegen.

6. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kardanisch ausgebildete Gelenk (11) aus einem starr mit dem Anschlußelement (3) verbundenen Kugelkopf (22) und einer am Laufradträger (10) angeordneten Kugelpfanne (21) gebildet ist.

7. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stützrolle (4) in Fahrtrichtung gesehen zwischen den Laufrädern (2) angeordnet ist.

8. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrollen (4) in Fahrtrichtung gesehen vor und hinter den Laufrädern (2) angeordnet sind.

9. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrolle (6) über eine exzentrische Lagerung in Richtung der Schiene (7) von unten anstellbar ist.

10. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Anschlußelement (3) beidseitig Laufrollen (6) angeordnet sind und daß die Schiene (7) beidseitig horizontale äußere Laufflächen (15) für die Laufrollen (6) aufweist.

11. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich Fahrwerke (1) in parallel angeordneten Schienen (7) befinden und die Anschlußelemente (3) starr miteinander verbunden sind.

12. Fahrwerk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei parallel zueinander angeordneten Schienen (7) an einer Schiene (7) ein paar von Fahrwerken (1) und an der anderen Schiene ein einzelnes Fahrwerk (1) vorgesehen sind.