DE202011000759U1 - Stromabnehmersystem und Krananlage - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Stromabnehmersystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 8 sowie eine Anlage, insbesondere Krananlage, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 19.
- Aus der
WO 2010/054852 A2 - Die frei bewegliche Lagerung des Abnehmerwagens weist den Nachteil auf, dass zum Heranführen des Stromabnehmers und der Stromabnehmerkontakte an die Stromschiene eine aufwendige Einführungsvorrichtung vorgesehen werden muss, die viel Platz benötigt.
- Dies wird exemplarisch anhand eines in
1 in schematischer Draufsicht gezeigten bekannten Containerumschlagplatzes101 beschrieben. Solche Containerumschlagplätze101 finden sich vor allem zum Umschlagen von Containern von Schiffen auf Lastwagen in einem Hafen. Container werden dabei in einer Vielzahl von länglichen Containerstapeln102 gestapelt. Zwischen den Containerstapeln102 befinden sich Fahrgassen103 für Lastwagen, welche über nicht gezeigte Containerstapelkräne be- und entladen werden. Die Containerstapelkräne verfahren dabei in eine Fahrrichtung F entlang der Containerstapel102 und reichen quer zur Fahrrichtung über eine Vielzahl von Containerstapel102 . Die Containerstapelkräne können dabei auch von einem Block104 von Containerstapeln102 zu einem anderen Block105 von Containerstapeln106 verfahren. - Zur Versorgung der Containerstapelkräne mit elektrischer Energie befinden sich entlang der Blöcke
104 bzw.105 in Fahrtrichtung F verlaufende Trassen107 ,108 mit daran angeordneten Stromschienen109 ,110 , die mit Stromabnehmern der Containerstapelkräne verbunden werden können, wie u. a. inWO 2010/054852 A2 104 zu Block105 wechseln, so verlässt sein Stromabnehmer die Stromschiene109 und fährt mit einem kraftstoff- oder batteriegespeisten Antriebsmotor zum Block105 . Am Block105 wird der Stromabnehmer dann über eine Einführeinrichtung in die Stromschiene110 eingefädelt, aus der der Containerstapelkran mit elektrischer Energie versorgt wird. - Eine in
1 durch einen Kreis gekennzeichnete Einfahrtszone111 der Trasse108 ist in2 in seitlicher Draufsicht gezeigt. Die Trasse108 weist eine z. B. ausWO 2010/054852 A2 112 für den Abnehmerwagen des Containerstapelkrans auf. Zunächst wird der Abnehmerwagen horizontal an eine Anschlagplatte113 herangefahren und schlägt daran an. Anschließend fährt der Containerstapelkran in Fahrrichtung F zur Stromschiene110 hin, wobei der vertikal frei verschieblich gelagerte Abnehmerwagen mittels einer ersten Laufrollenanordnung durch die schräg nach oben verlaufende Einführschiene114 in die richtige Höhe bezüglich der Stromschiene110 gebracht wird. Anschließend fädelt eine zweite Laufrollenanordnung in Tragschienen115 der Trasse108 ein, und dann wird der Stromabnehmer über eine Stromabnehmer-Einführungsvorrichtung116 mit der Stromschiene110 kontaktiert, so dass der Containerstapelkran wieder mit elektrischer Energie versorgt wird. - Wie aus
2 leicht erkennbar, benötigt die Einfahrzone111 relativ viel Platz. So beginnt die Stromschiene110 erst ca. 3,50 m entfernt vom in2 linken Anfang der Trasse108 . Da an beiden Enden der Trasse108 eine Einführungsvorrichtung116 und somit eine relativ lange Einfahrtszone benötigt wird, geht hierdurch viel Stapelplatz für Container verloren. Denn zum Anheben und Bewegen der Container muss der Containerstapelkran aus der Stromschiene mit elektrischer Energie versorgt werden. Grundsätzlich könne die Einfahrtszone zwar kürzer gemacht werden, jedoch verringert sich dadurch die Positioniergenauigkeit des Stromabnehmers gegenüber der Stromschiene in der Einfahrtszone, was vermehrt zu teuren und zeitraubenden Beschädigungen des Stromabnehmers und der Stromschiene führen kann. - Ein weiterer Nachteil ist, dass der Containerstapelkran während der Einfahrt an die Trasse
108 sehr viel langsamer fahren muss, um den Stromabnehmerwagen über die Einführungsvorrichtung112 bzw.116 in die Tragschienen115 einfahren zu können. - Da die Einfahrzone
111 weit in den für die Lastwagen vorgesehen Fahrbereich ragt, muss die Einfahrzone111 speziell gegen Kollisionen mit den Lastwagen abgesichert werden. - Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die oben genannten Nachteile zu überwinden und ein Stromabnehmersystem und ein Krananlage bereitzustellen, welche eine einfache, verschleißarme und dennoch schnelle und genauer Positionierung und Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem Stromabnehmer und einer Stromschiene des Stromabnehmersystems ermöglichen und wenig Platz benötigen.
- Diese Aufgabe wird mit einem Stromabnehmersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 8 sowie eine Anlage, insbesondere Krananlage, mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Ein eingangs genanntes Stromabnehmersystem ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmerwagen mittels eines Riemenantriebs mit einem elastischen und/oder flexiblen Riemen in der vertikalen Zustellrichtung bewegbar ist.
- Bei einer vorteilhaften Ausführung des Stromabnehmersystems kann der Riemenantrieb zwei an in vertikaler Zustellrichtung gegenüberliegenden Enden der vertikalen Zustelleinheit angeordnete Umlenkrollen aufweisen, um die der Riemen umläuft, wobei der Stromabnehmerwagen an einem Zugtrumm des Riemens befestigt sein kann.
- In einer vorteilhaften Fortbildung kann zur Führung von Zuleitungen vom Fahrzeug zum Stromabnehmerwagen und/oder zur Vertikalzustelleinheit an der Vertikalzustelleinheit eine Energiekette vorgesehen sein, deren eines Ende am Stromabnehmerwagen oder einer Befestigungsplatte für den Stromabnehmerwagen und deren anderes Ende an einem Rahmenteil der Vertikalzustelleinheit befestigt ist. Hierdurch wird die Beschädigungsgefahr der Zuleitungen verringert.
- Weiters kann vorteilhaft ein Hubmotor zum Antreiben des Riemens vorgesehen sein, der in einer günstigen Ausführung eine Haltekraft bereitstellen kann, die den Stromabnehmerwagen in einer gewünschten vertikalen Stellung hält.
- Ein weiteres eingangs genanntes Stromabnehmersystem ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Zustellelement über einen Riemenantrieb mit einem elastischen und/oder flexiblen Riemen in der horizontalen Zustellrichtung bewegbar ist.
- In einer vorteilhaften Fortbildung des Stromabnehmersystems kann das Zustellelement in horizontaler Zustellrichtung beweglich in einem Ausschub gelagert sein, der in horizontaler Zustellrichtung beweglich in einem Befestigungsrahmen gelagert ist. Weiters kann am Befestigungsrahmen vorteilhaft ein Ausschubmotor zum Bewegen des Ausschubs in horizontaler Zustellrichtung angeordnet sein. In einer betrieblich günstigen Ausgestaltung kann ein Antriebsritzel des Ausschubmotors mit einer am Ausschub befestigten, in horizontaler Zustellrichtung verlaufenden Zahnstange kämmen, wodurch ein zuverlässiger Antrieb bereitgestellt wird.
- In einer bevorzugten Ausgestaltung kann der Riemenantrieb zwei an in horizontaler Zustellrichtung gegenüberliegenden Enden des Ausschubs angeordnete Umlenkrollen aufweisen, um die der Riemen umläuft, wobei ein Befestigungstrumm des umlaufenden Riemens am Befestigungsrahmen und ein Zugtrumm am Zustellelement befestigt ist.
- In einer weiteren vorteilhaften Fortbildung kann zur Führung von Zuleitungen vom Fahrzeug zum Stromabnehmerwagen an der Horizontalzustelleinheit ein Energiekette vorgesehen sein, deren eines Ende am Befestigungsrahmen und deren anderes Ende am Zustellelement befestigt ist. Hierdurch wird die Beschädigungsgefahr der Zuleitungen verringert.
- Bevorzugt können der oder die Riemen als Zahnriemen oder Keilriemen ausgebildet sein. Als Material kann vorteilhaft ein Gummimaterial oder ein gummierter Stoff- oder Geweberiemen verwendet werden. Weiter können vorteilhaft für einen oder beide Riemen jeweils eine Spannvorrichtung zur Einstellung der Vorspannung jedes Riemens vorgesehen sein.
- Das Stromabnehmersystem kann vorteilhaft aus einer Kombination der oben aufgeführten Stromabnehmersysteme mit horizontaler Zustellung durch die Horizontalzustelleinheit und vertikaler Zustellung durch die Vertikalzustelleinheit gebildet sein. Bei einer solchen Kombination kann die Vertikalzustelleinheit an einem vorderen Ende des Zustellelements angeordnet sein. Weiter kann vorteilhaft das andere Ende der Energiekette der Vertikalzustelleinheit nicht an einem Rahmenteil der Vertikalzustelleinheit, sondern am vorderen Ende des Zustellelements befestigt sein.
- Eine eingangs genannte Anlage, insbesondere Kranlange, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Stromabnehmersystem wie oben ausgeführt ausgebildet ist.
- Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der begleitenden Zeichnungen. Es zeigen:
-
1 eine Draufsicht auf einen bekannten Containerumschlagplatz; -
2 eine Seitenansicht einer Einfahrtszone des bekannten Containerumschlagplatz aus1 ; -
3 eine Einfahrtszone einer erfindungsgemäßen Krananlage; -
4 einen stirnseitige Draufsicht auf einen Teil des Kranfußes einer Krananlage mit daran angeordnetem erfindungsgemäßen Stromabnehmersystem; -
5 eine dreidimensionale Ansicht des Stromabnehmersystems aus4 in ausgefahrener Stellung; -
6 eine Seitenansicht des Stromabnehmersystems aus4 in ausgefahrener Stellung; -
7 eine Seitenansicht des Stromabnehmersystems aus6 in eingefahrener Stellung; -
8 eine Draufsicht auf das Stromabnehmersystem aus5 in ausgefahrener Stellung; -
9 eine Draufsicht auf eine horizontale Zustelleinheit des Stromabnehmersystems aus5 in ganz eingefahrener Stellung; -
10 eine Draufsicht auf die Zustelleinheit aus9 in zum Teil ausgefahrener Stellung; -
11 eine Draufsicht auf die Zustelleinheit aus9 in ganz ausgefahrener Stellung; -
12 einen Schnitt durch die Zustelleinheit aus10 entlang der Linie A-A; -
13 eine Seitenansicht auf eine vertikale Zustelleinheit des Stromabnehmersystems aus5 von in5 unten links; -
14 einen Schnitt durch die Zustelleinheit aus13 entlang der Linie B-B. -
4 zeigt einen fahrbaren Kranfuß1 eines als zeichnerisch nur angedeuteten Kran2 ausgebildeten Fahrzeugs einer erfindungsgemäßen Krananlage, der über zeichnerisch nur angedeutet Gummireifen3 in einem in1 gezeigten, an sich bekannten Containerumschlagplatz101 verfahren kann. - Der Kran
2 wird zum Umschlagen von Containern aus einer in3 gezeigten erfindungsgemäßen Stromschienenanordnung4 mit elektrischer Energie versorgt. Die Stromschienenanordnung4 ist vorliegend als an sich bekanntes Schleifleitungssystem ausgebildet. Eine Einfahrzone5 der Stromschienenanordnung4 weist, anders als die Einfahrzone111 der bekannten Trasse108 , keinen Einfahrtrichter112 mit Anschlagplatte113 und Einführschiene114 auf. Vielmehr sind nur eine Einfahrhilfe6 einer Stromschiene7 sowie nur eine Tragschiene8 vorgesehen. Im Bereich der Einfahrhilfe6 kann eine nicht gezeichnete Anschlagplatte vorgesehen werden. - Im Gegensatz zur bekannten Trasse
108 aus2 beträgt der Abstand zwischen dem in3 linken Ende der Stromschienenanordnung4 und der Einfahrhilfe6 hier lediglich 1 m, und nicht wie bei der bekannten Ausführungen 3 m. Die Einfahrzone5 der erfindungsgemäßen Krananlage ist also deutlich kürzer als die der bekannten. - Dies wird durch ein in
4 am Kranfuß1 und in5 in einer dreidimensionalen Ansicht von der in4 rechten Seite gezeigtes erfindungsgemäßes Stromabnehmersystem9 ermöglicht. Das Stromabnehmersystem9 ist am oberen Teil des Kranfußes5 ungefähr in der gleichen Höhe wie die Stromschiene7 angeordnet. Zur Verbindung mit der Stromschiene7 weist das Stromabnehmersystem9 einen Stromabnehmerwagen10 mit mehreren Stromabnehmerkontakten11 auf. Der Stromabnehmerwagen10 wird mittels Tragrollen12 und Führungsrollen13 in der Tragschiene8 geführt. - Um den Stromabnehmerwagen
9 mit der Stromschiene6 verbinden zu können, fährt der Kranfuß1 des Krans2 in die Einfahrzone5 der Stromschienenanordnung4 in der Nähe der Einfahrhilfe6 . Um während der Fahrt des Krans2 Kollisionen mit Container oder anderen Teilen zu vermeiden, ist der Stromabnehmerwagen10 dabei ganz in die in4 gezeigte eingefahrene Stellung eingefahren. Dann wird der Stromabnehmerwagen10 mit Hilfe einer Positioniereinheit sowohl in horizontaler Zustellrichtung H quer zur Fahrrichtung des Kranfußes1 als auch in vertikaler Richtung V zur Einfahrhilfe6 hin bewegt. Hierdurch kann der Stromabnehmerwagen10 gleichzeitig in zwei Raumrichtungen bewegt werden, so dass der Stromabnehmerwagen10 schnell und direkt zur Stromschiene7 zugestellt werden kann. Erst unmittelbar vor dem Einführen der Stromabnehmerkontakte11 in die Stromschiene, z. B. eine Schleifleitung, erfolgt dann nach Abschluss der horizontalen Zustellung nur noch eine vertikale Zustellung. Alternativ kann auch zuerst eine rein horizontale Zustellung und anschließend eine rein vertikale Zustellung erfolgen. - Die Zustellung des Stromabnehmerwagens
10 in horizontaler Zustellrichtung H erfolgt über eine in4 bis12 gezeigte Horizontalzustelleinheit14 . Die Horizontalzustelleinheit14 weist einen Befestigungsrahmen15 auf der fest am Kranfuß1 befestigt ist. - Im Befestigungsrahmen
15 ist ein Ausschub16 in die quer zur Fahrrichtung F des Kranfußes1 verlaufende horizontale Zustellrichtung H bewegbar angeordnet. Der Ausschub16 kann dabei zwischen der in6 gezeigten ausgefahrenen Stellung und der in7 gezeigten ganz eingefahrene Stellung bewegt werden. Im Ausschub16 ist ein als Schlitten17 ausgebildetes erstes Zustellelement gegenüber dem Ausschub16 wiederum in horizontale Zustellrichtung H bewegbar angeordnet, wobei der Schlitten17 vollständig in den Ausschub16 eingefahren werden kann. Der Stromabnehmerwagen10 ist am vorderen Ende des Schlittens17 angeordnet, also am in5 linken und in4 ,6 ,7 und9 bis12 rechten Ende. - Da sowohl der Ausschub
16 als auch der Schlitten17 in horizontaler Zustellrichtung H beweglich angeordnet sind, kann der Stromabnehmerwagen10 zwischen der in4 ,7 und9 gezeigten ganz eingefahrenen Stellung in die in5 ,6 ,8 und12 gezeigte ganz ausgefahrene Stellung verfahren werden. - Das Verfahren des Ausschubs
16 und des Schlittens17 wird wie nachfolgend beschrieben bewerkstelligt. Zum Verfahren des Ausschubs16 ist, wie in8 besonders gut erkennbar, am Befestigungsrahmen15 ein als Elektromotor ausgebildeter Ausschubmotor18 befestigt. Der Ausschubmotor18 treibt über ein Antriebsritzel19 (11 ) eine fest am Ausschub16 befestigte Zahnstange20 , welche fast über die gesamte Länge des Ausschubs16 reicht. Hierdurch kann der Ausschub16 zwischen den in9 und12 gezeigten Stellungen verfahren werden. - Um den Schlitten
17 einfach ein- und ausfahren zu können, ohne einen eigenen Elektromotor vorsehen zu müssen, sind am vorderen und hinteren Ende des Ausschubs16 Umlenkrollen21 angeordnet, die um senkrecht zur Fahrrichtung F des Kranfußes1 und senkrecht zur horizontalen Zustellrichtung H verlaufende Achsen drehbar sind. Um die Umlenkrollen21 ist ein Riemen22 aus elastischem und/oder flexiblem Material gelegt und wie in8 erkennbar mit einem Befestigungstrumm22a am Befestigungsrahmen15 befestigt. An einem Zugtrumm22b des Riemens22 ist der Schlitten17 mittels einer Winkelplatte23 befestigt. - Wird nun, wie
9 bis11 gezeigt, der Ausschub16 durch den Ausschubmotor18 von der in9 gezeigten Stellung in horizontale Zustellrichtung H ausgefahren, also in9 nach rechts bewegt, so wird der Riemen22 in die10 gezeigte Richtung bewegt, läuft also im Uhrzeigersinn um die Umlenkrollen21 . Da der Schlitten17 fest mit dem Riemen22 verbunden ist, zieht der Riemen22 den Schlitten17 mit, so dass der Schlitten17 in die gleiche horizontale Zustellrichtung H bewegt wird, wie der Ausschub16 . Somit können der Ausschub16 und der Schlitten17 gleichmäßig mit einfachen Mitteln zwischen den in9 und11 gezeigten Stellungen verfahren werden. - Da der Riemen
22 vorteilhaft aus einem elastischen Material besteht, wird eine in gewissen Grenzen elastische Verbindung mit einer stoßdämpfenden Wirkung zwischen Stromabnehmerwagen10 einerseits und Befestigungsrahmen15 andererseits bereitgestellt. Beispielsweise kann der Riemen22 als Keilriemen oder als Zahnriemen ausgebildet sein, wobei die Umlenkrollen dann entsprechend an die Riemenform angepasst sind. - In einer bevorzugten Ausführung kann nach dem Einfahren des Stromabnehmerwagens
10 in die Tragschiene8 und der elektrischen Kontaktierung zwischen Stromabnehmerkontakten11 und Stromschiene7 der Ausschubmotor18 in Leerlaufbetrieb geschaltet werden. Hierdurch kann der Riemen22 , gehemmt durch die Vorspannung des Riemens22 und ggf. die Trägheit des Rotors des Ausschubmotors18 , um die Umlenkrollen21 umlaufen. Bevorzugt wird die Vorspannung des Riemens22 so eingestellt, dass der Stromabnehmerwagen10 bei normalem Betrieb ohne äußere Störkräfte in seiner horizontalen Stellung gehalten wird. Treten beim Verfahren des Krans2 äußere Störkräfte in horizontaler Richtung auf, beispielsweise da die Stromschienenanordnung4 nicht exakt geradlinig verläuft, so werden diese Änderungen durch eine Bewegung des Riemens22 und dadurch bedingt des leerlaufenden Ausschubmotors18 in horizontaler Zustellrichtung H ausgeglichen. - Alternativ oder zusätzlich kann der Ausschubmotor
18 auch so angesteuert werden, dass er eine vorgegebene Haltekraft auf den Riemen22 ausübt, so dass der Riemen22 erst beim Überschreiten von vorgegebenen Kräften bewegt werden kann. - Wird im Bereich der Einfahrhilfe
6 eine in den Figuren nicht gezeichnete Anschlagplatte zum Positionieren des Stromabnehmerwagens10 in der horizontalen Zustellrichtung H verwendet, so können durch den elastischen Riemen22 beim Anfahren an die Anschlagplatte auftretende Stöße abgefedert werden, wodurch der Verschleiß sämtlicher beteiligter Teile verringert werden kann. - Anhand des in
13 gezeigten Schnitts durch die Horizontalzustelleinheit14 entlang der Linie A-A in10 wird der Aufbau der Horizontalzustelleinheit14 nochmals verdeutlicht. Gut erkennbar ist der Antrieb des Ausschubs16 über den Ausschubmotor18 , das Antriebsritzel19 und die am Ausschub befestigte Zahnstange20 . Der Ausschub16 weist dabei zwei parallel zueinander angeordnete Doppel-T-förmige Schienen24 auf, die in drehbar am Befestigungsrahmen15 gelagerten Ausschubrollen25 beweglich gelagert sind. Ebenso greifen drehbar am Schlitten17 gelagerte Schlittenrollen26 in die andere Seite der Doppel-T-förmige Schienen24 ein, so dass der Schlitten17 verfahrbar am Ausschub16 gelagert ist. Der Riemen22 ist an einem im Querschnitt rechteckförmigen Hohlträger des Schlittens17 befestigt. - Um die mittels der Stromabnehmerkontakte
11 an der Stromschienenanordnung4 abgegriffene elektrische Energie den Verbrauchern des Krans zuzuführen, ist am in8 unteren Ende des Schlittens17 eine an sich bekannte, in der Horizontalen flexible Energiekette27 befestigt, welche die elektrischen Zuleitungen im Bereich der Horizontalzustelleinheit14 enthält. Die Energiekette27 verläuft, wie insbesondere aus5 bis8 hervorgeht, vom Befestigungselement15 unterhalb des Ausschubs16 und des Schlittens17 zum vorderen Ende des Schlittens17 . In der vorliegenden Ausführung ist die Energiekette27 zweigeteilt und verläuft unterhalb von Ausschub16 und Schlitten17 . Am hinteren Ende des Schlittens17 ist eine Halterung28 für den vom vorderen Ende des Schlittens17 kommenden Teil27a der Energiekette27 und den vom Befestigungselement15 kommenden Teil27b der Energiekette27 vorgesehen. - Ein in
WO 2010/054852 A2 - Bevorzugt kann der Ausschubmotor
18 der Horizontalzustelleinheit14 geregelt betrieben werden, so dass das Anfahren langsam erfolgt, dann schnell weitergefahren wird und vor Ende der Zustellbewegung abgebremst wird. Hierdurch kann der Stromabnehmerwagen10 sanft an die Anschlagplatte gefahren werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann der Ausschubmotor18 auch mit einem Lagegeber versehen werden, so dass aus der Motorbewegung die genaue Position des Stromabnehmerwagens10 bezüglich des Kranfußes1 bestimmt werden kann. - Im Gegensatz zu einer in der
WO 2010/054852 A2 14 aufgrund des elastischen und/oder flexiblen Riemens22 einen geringere Verschleiß und eine schnellere Zustellung auf so dass sich die Einfahrzeiten in eine neue Stromschienenanordnung4 verringern. Zudem baut die Horizontalzustelleinheit14 kleiner, da anders als bei einer Teleskopvorrichtung nicht mehrere rechteckförmige Profile ineinander geführt werden müssen. - Die Zustellung des Stromabnehmerwagens
10 in vertikaler Zustellrichtung V erfolgt über eine in4 bis14 gezeigte Vertikalzustelleinheit29 . - Die Vertikalzustelleinheit
29 ist fest am vorderen, in4 ,6 ,7 und9 bis12 rechten Ende des Schlittens17 der Horizontalzustelleinheit14 befestigt. An in den13 und14 oberen und unteren Enden der Vertikalzustelleinheit29 sind als Zahnriemenrollen30 ,31 ausgebildete Umlenkrollen um eine senkrecht zur vertikalen Zustellrichtung V und senkrecht zur horizontalen Zustellrichtung H verlaufende Achse drehbar gelagert. Die in13 und14 obere Zahnriemenrolle30 ist über ein Winkelgetriebe32 mit einem als Elektromotor ausgebildeten Hubmotor33 verbunden. Um die Zahnriemenrollen30 ,31 läuft ein als Zahnriemen34 ausgebildeter Riemen, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein endlicher Zahnriemen, dessen Enden mittels einer Klemmvorrichtung35 zusammengehalten werden. Die Seite des Zahnriemens34 , an der der Stromabnehmerwagen10 befestigt ist, bildet ein Zugtrumm34a des Riemenantriebs. An der in14 linken Außenseite der Klemmvorrichtung35 ist eine Befestigungsplatte36 angebracht, an der der Stromabnehmerwagen10 befestigt ist. Der Zahnriemen34 und somit der Stromabnehmerwagen10 können folglich zwischen den Zahnriemenrollen30 ,31 in vertikaler Zustellrichtung V motorisch betrieben verfahren werden. Anstelle eines endlichen, mittels der Klemmvorrichtung35 zusammengehaltenen Zahnriemens34 kann auch ein endlos umlaufender Zahnriemen verwendet werden. Ebenso können andere geeignete Riemenantriebe verwendet werden, beispielsweise ein Keilriemenantrieb mit entsprechend angepassten Rollen. - Die elektrischen Zuleitungen zum Hubmotor
33 wie auch die elektrischen Zuleitungen für die Versorgung des Krans2 werden in einer an sich bekannten, in der Vertikalen flexiblen Energiekette37 geführt, deren eines Ende am vorderen Ende des Schlittens17 oder einem Rahmenteil der Vertikalzustelleinheit29 und deren anderes Ende am Stromabnehmerwagen10 oder der Befestigungsplatte36 befestigt ist. Die Zuführung der Leitungen vom Kran2 zur Vertikalzustelleinheit29 erfolgt über die horizontale Energiekette27 , wobei das vordere Ende des am Schlitten17 verlaufenden Teils27a der Energiekette27 anstelle am Schlitten17 auch an einem Rahmenteil der Vertikalzustelleinheit29 befestigt sein kann. - In einer bevorzugten Ausführung kann nach dem Einfahren des Stromabnehmerwagens
10 in Tragschiene8 und der elektrischen Kontaktierung zwischen Stromabnehmerkontakten11 und Stromschiene7 der Hubmotor33 in Leerlaufbetrieb geschaltet werden. Hierdurch kann der Zahnriemen34 , gehemmt durch die Vorspannung des Zahnriemens34 und ggf. die Trägheit des Winkelgetriebes32 und des Rotors des Hubmotors33 , um die Zahnriemenrollen30 ,31 umlaufen. Bevorzugt wird die Vorspannung des Zahnriemens34 , beispielsweise durch die Klemmvorrichtung33 oder eine Vorteilhaft nicht gezeichnete Spannrolle, so eingestellt, dass der Stromabnehmerwagen10 bei normalem Betrieb ohne äußere Störkräfte in seiner vertikalen Stellung gehalten wird. Treten dann beim Verfahren des Krans2 äußere Störkräfte in vertikaler Richtung auf, beispielsweise durch Bodenunebenheiten und somit Änderungen der Höhe des Stromabnehmersystems9 gegenüber der Stromschienenanordnung4 , so werden diese Änderungen durch eine Bewegung des Zahnriemen34 in vertikaler Zustellrichtung V ausgeglichen und der Stromabnehmer10 übt keine zusätzlichen Kräfte auf die Stromschienenanordnung4 aus. - Alternativ oder zusätzlich kann der Hubmotor
33 auch so angesteuert werden, dass er eine vorgegebene Haltekraft auf den Zahnriemen34 ausübt, so dass der Zahnriemen34 erst beim Überschreiten von vorgegebenen Kräften bewegt werden kann. - Ein weiterer Vorteil der Befestigung des Stromabnehmerwagens
10 über den elastischen Zahnriemen34 ist, dass der Zahnriemen34 in gewissen Grenzen auch in sich verwinden und verdrehen kann, so dass der Stromabnehmerwagens10 von Bewegungen des Krans2 entkoppelt werden kann. Beispielsweise kann, wenn der Boden, auf dem der Kran2 fährt, eine kleine Neigung oder Steigung gegenüber der Stromschiene7 aufweist, eine Verdrehung des Stromabnehmerwagens10 um eine horizontale, senkrecht Achse durch den Zahnriemen34 ausgeglichen werden. Auch können gewisse Änderungen des Abstands zwischen Kran2 und Stromschienenanordnung in horizontaler Zustellrichtung H dadurch ausgeglichen werden, dass der Zahnriemen34 etwas in die betreffende Richtung gedrückt oder gezogen wird. Gleichermaßen lassen sich Fertigungsungenauigkeit der Stromschienenanordnung4 in gewissem Umfang ausgleichen, z. B. wenn die Stromschiene nicht exakt gerade verläuft oder über ihre Länge geringe Höhenschwankungen aufweist. Auch Witterungsbedingte Änderungen, beispielsweise aufgrund temperaturbedingter Materialausdehnungen, können somit ohne Nachteil für den Betrieb des Krans ausgeglichen werden. - Aufgrund der Elastizität des Zahnriemens
34 können grundsätzlich unterschiedliche Bewegungen in unterschiedlichste Raumrichtungen in einem für den Normalbetrieb des Stromabnehmersystems9 ausreichenden Umfang ausgeglichen werden. So können u. a. Schrägstellungen oder seitliche Verkippungen des Krans2 gegenüber der Stromschienenanordnung ausgeglichen werden. Eine aufwendige aktive Nachführung des Stromabnehmerwagens10 ist somit ebenso wenig notwendig wie eine vollkommen freie Lagerung, welche die Gefahr eines Ausschlagbedingten höheren Verschleiß sowie eine schlechtere Handhabung und Steuerbarkeit des Stromabnehmerwagens mit sich bringt. - Vorteilhaft kann die von der Klemmvorrichtung
35 ausgeübte Klemmung der Enden des Zahnriemens34 so ausgelegt werden, dass zumindest ein Ende bei Überschreiten einer vorgegebenen Kraft aus der Klemmvorrichtung herausgelöst wird. Dies ist eine zusätzliche Sicherung gegen Zerstörung oder Beschädigung des Stromabnehmersystems9 oder der Kranlange bei einem Störfall, der über die normalen betrieblichen Abweichungen hinausgeht. Fährt beispielsweise der Kran2 aufgrund eines Bedienfehlers zu weit von der Stromschienenanordnung4 weg, so stellt die Klemmvorrichtung35 eine Sollbruchstelle dar, von welcher sich der Stromabnehmerwagen10 ablösen kann. Eine Beschädigung beispielsweise ein Verbiegen der Stromschiene7 oder der Tragschiene8 , wird somit vermieden. - Bevorzugt kann der Hubmotor
33 der Vertikalzustelleinheit29 geregelt betrieben werden, so dass das Anfahren langsam erfolgt, dann schnell weitergefahren wird und vor Ende der Zustellbewegung abgebremst wird. Hierdurch kann der Stromabnehmerwagen10 sanft an die Einfahrhilfe6 herangefahren und dann in die Tragschiene8 eingeführt werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann der Hubmotor33 auch mit einem Lagegeber versehen werden, so dass aus der Motorbewegung die genaue Position des Stromabnehmerwagens10 in vertikaler Zustellrichtung V bestimmt werden kann. - In einer nicht gezeichneten Ausführung der Erfindung ist kein Hubmotor
33 vorgesehen, so dass der Stromabnehmerwagen10 über an sich bekannte Einführungsvorrichtungen vertikal in die Stromschienenanordnung4 eingeführt werden muss. Trotzdem ergeben sich aufgrund der erfindungsgemäßen Vertikalzustelleinheit29 die zu dieser beschriebenen Vorteile beim Ausgleich von Positionierungsabweichungen des Stromabnehmerwagens10 . - Die Erfindung wurde oben anhand einer Krananlage beschrieben, bei der der Kran
2 zwischen unterschiedlichen Stromschienenanordnungen hin- und herfährt und dabei immer wieder seinen Stromabnehmerwagen10 in eine Stromschiene7 einfahren muss. Die Erfindung kann aber ebenso bei anderen beweglichen Verbrauchern elektrischer Energie, welche mittels eines Stromabnehmerwagens10 in eine Stromschienen- oder Schleifleitungsanordnungen einfahren müssen, verwendet werden. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- WO 2010/054852 A2 [0002, 0005, 0006, 0055, 0057]
Claims (19)
- Stromabnehmersystem (
9 ) für ein längs einer Stromschienenanordnung (4 ) verfahrbares Fahrzeug (2 ), mit mindestens einem Stromabnehmerwagen (10 ) und daran angeordneten Stromabnehmerkontakten (11 ), welche mit einer Stromschiene (7 ) der Stromschienenanordnung (4 ) verbindbar sind, und einer Vertikalzustelleinheit (29 ) zum Bewegen des Stromabnehmerwagens (10 ) in einer vertikalen Zustellrichtung (V), dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmerwagen (10 ) mittels eines Riemenantriebs (30 ,31 ) mit einem elastischen und/oder flexiblen Riemen (34 ) in der vertikalen Zustellrichtung (V) bewegbar ist. - Stromabnehmersystem (
9 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemenantrieb zwei an in vertikaler Zustellrichtung (V) gegenüberliegenden Enden der vertikalen Zustelleinheit (29 ) angeordnete Umlenkrollen (30 ,31 ) aufweist, um die der Riemen (34 ) umläuft, wobei der Stromabnehmerwagen (10 ) an einem Zugtrumm (34a ) des Riemens (34 ) befestigt ist. - Stromabnehmersystem (
9 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemen (34 ) ein Zahnriemen oder ein Keilriemen ist. - Stromabnehmersystem (
9 ) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannvorrichtung zur Einstellung der Vorspannung des Riemens (34 ) vorgesehen ist. - Stromabnehmersystem (
9 ) nach einem voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Führung von Zuleitungen vom Fahrzeug (2 ) zum Stromabnehmerwagen (10 ) und/oder zur Vertikalzustelleinheit (14 ) an der Vertikalzustelleinheit (14 ) eine Energiekette (37 ) vorgesehen ist, deren eines Ende am Stromabnehmerwagen (10 ) oder einer Befestigungsplatte (36 ) für den Stromabnehmerwagen (10 ) und deren anderes Ende an einem Rahmenteil der Vertikalzustelleinheit (29 ) befestigt ist. - Stromabnehmersystem (
9 ) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hubmotor (33 ) zum Antreiben des Riemens (34 ) vorgesehen ist. - Stromabnehmersystem (
9 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubmotor (33 ) eine Haltekraft bereitstellt, die den Stromabnehmerwagen (10 ) in einer gewünschten vertikalen Stellung hält. - Stromabnehmersystem (
9 ) für ein längs einer Stromschienenanordnung (4 ) verfahrbares Fahrzeug (2 ), mit mindestens einem Stromabnehmerwagen (10 ) und daran angeordneten Stromabnehmerkontakten (11 ), welche mit einer Stromschiene (7 ) der Stromschienenanordnung (4 ) verbindbar sind, und einer Horizontalzustelleinheit (14 ) mit mindestens einem in eine horizontale Zustellrichtung (H) bewegbaren Zustellelement (7 ) zum Bewegen des Stromabnehmerwagens (10 ) in der horizontalen Zustellrichtung (H), dadurch gekennzeichnet, dass das Zustellelement (17 ) über einen Riemenantrieb (21 ,22 ) mit einem elastischen und/oder flexiblen Riemen (22 ) in der horizontalen Zustellrichtung (H) bewegbar ist. - Stromabnehmersystem (
9 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zustellelement (17 ) in horizontaler Zustellrichtung (H) beweglich in einem Ausschub (16 ) gelagert ist, der in horizontaler Zustellrichtung (H) beweglich in einem Befestigungsrahmen (15 ) gelagert ist. - Stromabnehmersystem (
9 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Befestigungsrahmen (15 ) ein Ausschubmotor (18 ) zum Bewegen des Ausschubs (16 ) in horizontaler Zustellrichtung (H) angeordnet ist. - Stromabnehmersystem (
9 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsritzel (19 ) des Ausschubmotors (18 ) mit einer am Ausschub (16 ) befestigten, in horizontaler Zustellrichtung (H) verlaufenden Zahnstange (20 ) kämmt. - Stromabnehmersystem (
9 ) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemenantrieb zwei an in horizontaler Zustellrichtung (H) gegenüberliegenden Enden des Ausschubs (16 ) angeordnete Umlenkrollen (21 ) aufweist, um die der Riemen (22 ) umläuft, wobei ein Befestigungstrumm (22a ) des umlaufenden Riemens (22 ) am Befestigungsrahmen (15 ) und ein Zugtrumm (22b ) am Zustellelement (17 ) befestigt ist. - Stromabnehmersystem (
9 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Führung von Zuleitungen vom Fahrzeug (2 ) zum Stromabnehmerwagen (10 ) an der Horizontalzustelleinheit (14 ) ein Energiekette (27 ) vorgesehen ist, deren eines Ende am Befestigungsrahmen (15 ) und deren anderes Ende am Zustellelement (17 ) befestigt ist. - Stromabnehmersystem (
9 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemen (22 ) ein Zahnriemen oder ein Keilriemen ist. - Stromabnehmersystem (
9 ) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannvorrichtung zur Einstellung der Vorspannung des Riemens (22 ) vorgesehen ist. - Stromabnehmersystem (
9 ) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Vertikalzustelleinheit (29 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist. - Stromabnehmersystem (
9 ) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalzustelleinheit (29 ) an einem vorderen Ende des Zustellelements (17 ) angeordnet ist. - Stromabnehmersystem (
9 ) nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ende der Energiekette (37 ) nach Anspruch 5 nicht an einem Rahmenteil der Vertikalzustelleinheit (29 ), sondern am vorderen Ende des Zustellelements (17 ) befestigt ist. - Anlage, insbesondere Kranlange, mit einem längs einer Stromschienenanordnung (
4 ) verfahrbaren Fahrzeug (2 ), insbesondere Kran (2 ), mit mindestens einem Stromabnehmersystem (9 ) mit daran angeordneten Stromabnehmerwagen (10 ) mit Stromabnehmerkontakten (11 ), welche mit einer Stromschiene (7 ) der Stromschienenanordnung (4 ) verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromabnehmersystem (9 ) nach einem der voranstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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DE202011000759U DE202011000759U1 (de) | 2011-03-31 | 2011-03-31 | Stromabnehmersystem und Krananlage |
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WO2010054852A2 (de) | 2008-11-17 | 2010-05-20 | Paul Vahle Gmbh & Co. Kg | Stromabnehmersystem für ein fahrzeug, insbesondere für containerstapelkräne "rtg's" |
-
2011
- 2011-03-31 DE DE202011000759U patent/DE202011000759U1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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WO2010054852A2 (de) | 2008-11-17 | 2010-05-20 | Paul Vahle Gmbh & Co. Kg | Stromabnehmersystem für ein fahrzeug, insbesondere für containerstapelkräne "rtg's" |
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