DE19848295C2

DE19848295C2 - Schienengebundene Transporteinrichtung für schwerste Lasten

Info

Publication number: DE19848295C2
Application number: DE19848295A
Authority: DE
Inventors: Guenter Schmitz; Guenter Gruna
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1998-10-12
Publication date: 2000-10-12
Anticipated expiration: 2018-10-13
Also published as: US6382107B1; ES2192068T3; EP1119482A1; DE19848295A1; AU5278399A; DE59904872D1; WO2000021816A1; ATE236034T1; BR9914512A; EP1119482B1

Description

Die Erfindung betrifft eine schienengebundene Transporteinrichtung für schwerste Lasten, insbesondere zum Wechseln von Stahlwerkskonvertern mit einem Fahrzeug, welches die Last selbständig übernimmt und auf dem Weg zur Abgabestation über Schienen geführt wird, deren Transportrichtung an einer Wendestation insbesondere um 90° geändert ist.

Aus DE-AS 24 04 868 ist ein Transportwagen bekannt, auf dem ein längliches im wesentlichen zylindrisches Gefäß gelagert ist, und bei dem seitlich am Gefäß angeordnete Antriebe mit den am Gefäßmantel vorgesehenen Angriffsmitteln eine beim Abheben des Gefäßes von den Drehgestellen ungetrennt bleibende Baueinheit bildet.

Die Drehachse dieses als Roheisenmischer ausgebildeten Gefäßes ist parallel zur Hauptachse des Transportwagens.

Zum Transport von Frischgefäßen ist auch ein Schienenfahrzeug aus der DE-AS 15 08 295 bekannt.

Auf der Konferenz "21 st. Century Steel Industry of Russia and CIS" vom 06.06. bis 10.06.1994 in Moskau wurde ein Konverterwechselsystem vorgestellt. Hieraus ist ein Konverterwechselfahrzeug (im wesentlichen Beispiel 2.3 und Fig. 13) bekannt, bei dem der Konverter auf einer im Fahrgestell drehbar gelagerten Platte deponierbar ist. Unterhalb dieser Platte sind Kolben-Zylinder-Einheiten vorgesehen, die an einer vorgegebenen Wegstrecke des Fahrzeugs ausgefahren werden und die Möglichkeit eröffnen, das Fahrgestell in seiner Richtung zu verdrehen und die Räder nach dem Drehen auf dem gewünschten Schienenstrang abzusetzen.

Der Nachteil dieses Konverterwechselfahrzeugs ist nicht nur der konstruktiv relativ komplizierte und wartungsintensive Drehkranz, sondern auch die gesamte Bauhöhe des Fahrzeugs.

Die Erfindung hat sich daher das Ziel gesetzt, mit konstruktiv einfachen Mitteln eine Transporteinrichtung für schwerste Lasten, insbesondere für einen Stahlwerks konverter zu schaffen, die eine möglichst geringe dichte Höhe auf seinem Transportweg erforderlich macht.

Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch den Verfahrensanspruch 1 und den Vorrichtungsanspruch 3. Die übrigen Ansprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß wird die Last nach seiner Übernahme von der schienengebundenen Transporteinrichtung so tief wie möglich im Fahrzeugrahmen abgesenkt. Durch die konstruktive Vorgabe der Hallen sind Wendepunkte zwischen der Aufnahmestation und der Abgabestation erforderlich. In diesen Wendepunkten wird erfindungsgemäß die Last auf nahezu identischem Niveau gehalten und die Kraftübertragung von Transporträdern, die mit den geraden Schienensträngen korrespondieren, übertragen auf Drehräder, die mit einer im Kreis geführten Schiene korrespondieren. In dieser Wendestation wird die gesamte Transporteinrichtung gewendet und nach Erreichen der neuen Fahrtrichtung wieder auf dem Schienenstrang auf den Transporträdern abgesetzt.

Die Kreuzungspunkte der Schienen sind dabei so ausgestaltet, daß ein Wechsel der Kraftübernahme von der Radlauffläche mit der Schienenlauffläche auf die Spurkränze und den Schienenfuß erfolgt.

Durch das tiefstmögliche Absenken der Last in den Fahrzeugrahmen der Transporteinrichtung wird es möglich, Hindernisse wie Kranbahnträger oder Bühnen zu unterfahren, wobei das tiefste Maß aus der Addition der Gefäßhohe plus erforderliche Freimaße zwischen Konverterboden und Hüttenflur besteht.

In vorteilhaften Ausgestaltungen werden jeweils zwei Räder zu einer Radeinheit zusammengefaßt, die dabei an Schwingen angeordnet sind. An jeweils einem Ende jeder Schwinge ist eine Verstelleinrichtung zur Einstellung der erforderlichen Höhe relativ zum Fahrgestell angeordnet. Zum gleichmäßigen Verteilen der Kraft sind zwischen den Verstellelementen und den Schwingen Kraftausgleichselemente, im wesentlichen Federn, angeordnet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Transporträder zum Fahrzeugrahmen sind an den einander zugeneigten Enden der Schwingen Spindeln vorgesehen, die über eine Wippe mit dem Fahrzeugrahmen verbunden sind.

Zum exakten Aufnehmen der hier vorliegenden hohen Kräfte und exakten Zentrierung ist in einer Ausgestaltung die Schienenauflagefläche des kreisförmig geführten Schienenstranges proportional zum Radius zum Kreismittelpunkt hin geneigt.

Zur Vermeidung von Unterbrechungen der Kraftaufnahme sind an den Kreuzungspunkten der Schienenfuß und die Schienenauflagefläche in der Weise ausgestaltet, daß Teile der Schienen keilförmig abfallend und an den entsprechenden Positionen der Schienenfuß keilförmig ansteigend ausgestaltet ist.

Durch die konstante Aufnahme der Kraft wird es möglich, die Last, hier im wesentlichen ein Stahlwerkskonverter, stets in gleicher horizontaler Lage und damit auf dem tiefsten Punkt in einer Stahlwerkshalle zu halten. Auf diese Weise werden kostenträchtige konstruktive Aufwendungen, insbesondere bezüglich der Kranbahnhöhen und/oder der Schienenlage vermieden.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung aufgeführt. Dabei zeigt die

Fig. 1 Eine Seitenansicht der Transporteinrichtung.

Fig. 2 Eine Draufsicht der Transporteinrichtung.

Fig. 3 Eine Radeinheit von Drehrädern.

Fig. 4 Eine Radeinheit von Transporträdern.

Fig. 5 Schienenabsenkung.

Fig. 6 Anordnung der Stationen.

Die Fig. 1 zeigt im linken Teil des Bildes, wie eine Last 11 von einem Tragrahmen 13, der über Haltestangen 16, die über ein Balanciere 14 mit einer Kolben-Zylinder- Einheit 15 verbunden sind, aufgenommen wird und entsprechend der Darstellung des rechten Teils des Bildes so tief wie möglich im Fahrzeugrahmen 21 der Transporteinrichtung abgesenkt wird. Am Fahrzeugrahmen 21 sind sowohl Transporträder 23 wie auch Drehräder 33 angebracht.

Im linken Teil des Bildes ist das Drehrad 33 angehoben und die Transporträder 23 haben Kontakt mit der Schiene 51. Die Transporträder 23 sind dabei mittig an Schwingen 26 befestigt, welche an den zugeneigten Enden an einem Drehbolzen 27 drehbar gelagert sind und an ihren wegweisenden Enden an einem Verstellelement 24 angeschlossen sind. Dieses Verstellelement 24 besitzt eine Spindel 28, welche durch einen Aktuator 25 antreibbar ist.

Zwischen der Spindel 28 und den Fahrzeugrahmen 21 ist ein Kraftausgleichselement, hier eine Feder, angeordnet.

Die Drehräder 33 sind durch einen Motor 31 in ihrer Höhe verstellbar. Im rechten Teil des Bildes sind die Drehräder 33 auf dem kreisförmig geführten Schienenstrang 53 abgesetzt. Die Schwingen 26 sind durch die Verstellelemente 24 soweit verstellt worden, daß die Transporträder 23 sich von der Schiene 51 gelöst haben. In dieser Stellung kann die gesamte Transporteinrichtung um die Mittenachse I gewendet werden.

Die Fig. 2 zeigt in der Draufsicht den Fahrzeugrahmen 21, der mittig ein ringförmiges Bauteil 22 aufweist. Am ringförmigen Bauteil 22 sind gleichmäßig am Umfang verteilt drei Drehräder befestigt. Der übrige Rahmen 21 ist so ausgestaltet, daß sowohl im vorderen wie im hinteren Teil des Fahrzeugs Transporträder 23 anbringbar sind und gleichzeitig Raum gelassen wird für eventuelle Drehräder 33 und darüber hinaus Abstützpunkte für die Kolben-Zylinder-Einheiten 15 zur Aufnahme des Tragrahmens.

Die Transporteinrichtung befindet sich bei der vorliegenden Skizze gerade an einer Wendestation 74, bei der sich zwei Schienenstränge 51 kreuzen und gleichzeitig ein kreisförmig geführter Schienenstrang 53 mit dem Radius R um den Mittelpunkt M angeordnet ist. Die geraden Schienen 51 untereinander wie auch die gerade Schiene 51 und die kreisförmig geführte Schiene 53 kreuzen sich in Kreuzungspunkten 54 im oberen Teil der Fig. 3, in der Fig. 3a, ist als Ausschnitt ein Teil des ringförmigen Bauteils 22 des Fahrzeugrahmens dargestellt, an dem ein Drehbolzen 37 befestigt ist. Am Drehbolzen 37 sind zwei Schwingen 36 drehbar gelagert, an denen in deren Mitte Drehräder 33 befestigt sind. Am jeweils voneinander wegweisenden Ende der Schwingen 36 sind Spindeln 38 befestigt, die über einen Aktuator 35 antreibbar sind und die Schwingen 36 und damit die Räder 33 relativ zum ringförmigen Bauteil 22 verstellen.

Im unteren Teil der Fig. 3, in der Fig. 3b, ist die Draufsicht der Radeinheit mit den Drehrädern 33 dargestellt.

Fig. 4 zeigt eine Radeinheit mit Transporträdern 23, die an Schwingen 26 angeordnet sind. Die Schwingen 26 sind an dem Fahrzeugrahmen 21 angebrachten Drehbolzen 27 drehbar gelagert. An den einander zugeneigten Enden der Schwingen 26 sind Spindeln 28 vorgesehen, die mit einer Wippe 41 korrespondieren, welche über einen Bolzen 42 am Fahrzeugrahmen 21 befestigt ist.

In der Fig. 5 ist die Ausgestaltung der Schienen im Bereich eines Kreuzungspunktes 54 dargestellt.

In der Fig. 5a liegt die Radlauffläche 61 des Transportrades 23 oder des Drehrades 33 auf der Schienenauflagefläche 52 auf. Der Spurkranz 62 ist vom Schienenfuß 55 distanziert.

Nach einer Übergangsstrecke ist im rechten Teil des Bildes die Radlauffläche 61 von der Schienenauflagefläche 52 distanziert und der Radspurkranz 62 liegt auf dem Schienenfuß 55 auf.

In der Fig. 5b ist die Situation noch einmal im Schnitt dargestellt, wobei der linke Teil der Figur den Normalbetrieb zeigt, in der die Radlauffläche 61 auf der Schienenauflagefläche 52 aufliegt. Im Bereich des Kreuzungspunktes 54 wird, wie im rechten Teil des Bildes dargestellt, für eine relativ kurze Strecke die Gesamtlast der Transporteinrichtung über den Spurkranz 62 und den Schienenfuß 55 aufgenommen.

In der Fig. 6 sind die Aufnahmestationen 71, 72 an einer Konverteranlage in einem Stahlwerk dargestellt. Bei einem Wechsel eines Konverters wird dieser von einem Transportfahrzeug aus einer Arbeitsstellung im Aufnahmebereich 72 aufgenommen und zu einer Parkstation 77 (oder ggf. 79) geführt. Anschließend übernimmt das Fahrzeug einen instandgesetzten Konverter aus der Abgabestation 73, führt diesen zu einer Wendestation 74, wo das Fahrzeug eine Richtungsänderung erfährt und die Last zur Aufnahmestation 72 transportiert. Anschließend wird der gewechselte Konverter aus der Parkstation 77 aufgenommen und zur Abgabestation 73 transportiert.

Insgesamt ist mindestens eine Wendestation 74 erforderlich, von der die Schienenstränge 51 zur Aufnahmestation 71 und 72, sowie zur Parkstation 77 und zur Abgabestation 73 führt.

Je nach Hallensituation und Ausstattungskomfort der Stahlwerkshalle ist in der vorliegenden Fig. 6 ein Schienenstrang 51 parallel zu den Betriebspositionen Aufnahmestation 71, 72 und einer möglichen Parkstation 79 geführt, kopfendig dieses Schienenstranges 51 sind Abgabestationen 73.1 und 73.2 dargestellt, wobei noch weitere Parkstationen 77 und 78 gegenüber dem Aufnahmestationen 71 und 72 angeordnet sind.

Positionsliste Transportieren

11

Last

12

Stahlwerkskonverter

13

Tragrahmen

14

Balanciere

15

Kolben-Zylinder-Einheit

16

Haltestange

Fahren

21

Fahrzeugrahmen

22

Ringförmiges Bauteil

23

Transporträder

24

Verstellelement

25

Aktuator

26

Schwinge

27

Drehbolzen

28

Spindel

29

Kraftausgleichselement

Drehen

31

Motor

32

33

Drehräder

34

Verstellelement

35

Aktuator

36

Schwinge

37

Drehbolzen

38

Spindel

39

Kraftausgleichselement

Wippen

41

Wippe

42

Bolzen

Führen

51

Schiene

52

Schienenauflagefläche

53

Kreisförmig geführter Schienenstrang

54

Kreuzungspunkt

55

Schienenfuß

Räder

61

Radlauffläche

62

Spurkranz

Stationen

71

Aufnahmestation

1

72

Aufnahmestation

2

73

Abgabestation

74

Wendestation

1

75

Wendestation

2

76

Wendestation

3

77

Parkstation

1

78

Parkstation

2

79

Parkstation

3

R Radius
M Mittelpunkt
I Mittenachse

Claims

1. Verfahren zum Transportieren von schwersten Lasten, insbesondere zum Wechseln von Stahlwerkskonvertern, die aus ihrer Betriebsposition von einem schienengebundenen Fahrzeug herausgehoben und einer Abgabestation zugeführt werden, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) das die Last transportierende Transportfahrzeug wird über Transporträder auf einem geraden Schienenstrang einer Wendestation zugeführt, bei der am Fahrzeugrahmen vorgesehene Drehräder mit einer kreisförmig geführten, den Schienenstrang auf gleicher Ebene kreuzenden Schiene in Kontakt gebracht werden,
b) die Transporträder werden anschließend vom Schienenstrang im wesentlichen vertikal weg bewegt,
c) das Transportfahrzeug wird dann über die Drehräder in die gewünschte Richtung gewendet,
d) die Fahrzeugräder werden auf dem zum Abgabestand führenden Schienenstrang abgesetzt, die Drehräder werden von der kreisförmig geführten Schiene gelöst
e) anschließend wird das Transportfahrzeug zur Abgabestation gebracht,
f) danach wird von einer Parkstation die Last zur Betriebsstation transportiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß an den Kreuzungspunkten "Schienenstrang zu Schienenstrang" wie auch "Schienenstrang zu kreisförmig geführten Schiene" die Kraftübertragung von den Rädern zur Schiene von der Lauffläche der Räder zum Spurkranz der Räder und umgekehrt wechselt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Last ein instandgesetzter Stahlwerkskonverter ist.

4. Transportanlage mit einer schienengebundenen Transporteinrichtung für schwerste Lasten, insbesondere zum Wechseln von Stahlwerkskonvertern mit einem Fahrzeug, welches die Last selbstständig übernimmt und auf dem Weg zur Abgabestation über Schienen geführt wird, deren Transporteinrichtung an der Wendestation insbesondere um 90° geändert ist,
zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fahrzeugrahmen (21) ein ringförmiges Bauteil (22) zur Aufnahme der Last (11) besitzt,
daß am Umfang des ringförmigen Bauteils (22) mindestens drei Drehräder (39) vorgesehen sind,
daß am Fahrzeugrahmen Transporträder (23) angeordnet sind,
daß die Transporträder (23) und/oder die Drehräder (33) über Verstellelemente (24, 34) in ihrer Höhe verstellbar sind, wobei die Verstellelemente (24, 34) an Aktuatoren (25, 35) angeschlossen sind, die über den Fahrzeugrahmen (21) in eine Position bringbar ist, in der während des Wendens die Transporträder (23) von den Schienen (51) abgehoben sind und
daß Motoren (31) vorhanden sind, die die Drehräder (33) antreiben und den Fahrzeugrahmen (21) von der bisherigen in die gewünschte Transportrichtung verdrehen.

5. Transportanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenverstellelemente (24, 34) Schwingen (26, 36) aufweisen, an die Aktuatoren (25, 35) angeschlossen sind.

6. Transportanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Schwingen (26, 36) eine Radeinheit bildend vorgesehen sind, an denen mittig jeweils ein Drehrad (33) bzw. Transportrad (23) befestigt ist, wobei das eine Ende jeder Schwinge (26, 36) mit einem Drehbolzen (27, 37) korrespondiert und das andere Ende an eine Spindel (28, 38) angeschlossen ist.

7. Transportanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehr als drei Radeinheiten (23-27, 33-37) an den Spindeln (28, 38) ein Kraftausgleichselement (29, 39), z. B. eine Feder, vorgesehen ist.

8. Transportanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander wegweisenden Enden der Schwingen (26) am Fahrzeugrahmen (21) drehbar gelagert sind und daß die einander zugeneigten Enden der Schwingen (26) mit Höhenverstell einrichtungen (24) verbunden sind, die beide mit einer Wippe (41) korrespondieren, die über einen Bolzen (42) mit dem Fahrzeugrahmen (21) in Verbindung steht.

9. Transportanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenauflagefläche (52) des kreisförmig geführten Schienenstranges (53) proportional zum Radius (R) zum Kreismittelpunkt (M) geneigt ist.

10. Transportanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kreuzungspunkten (54) der Schienen (51, 53) die Schienenauflagefläche (52) der Schienenenden keilförmig abfallend und an entsprechender Position der Schienenfuß (55) um so viel keilförmig ansteigend ausgestaltet ist, daß die Kraftübertragung der Räder (23, 33) von der Radlauffläche (61) auf den Spurkranz (62) und umgekehrt übertragen wird.

11. Transportanlage nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei Aufnahmestationen (71, 72) und einer als Reparaturstand vorgesehenen Abgabestation (73) mindestens eine Wendestation (74) und eine Parkstation (77) vorgesehen ist.