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Die Erfindung betrifft die Ausführung einer leichten Elektrohängebahn mit einem Fahrschienenprofil, das die direkte Aufhängung des Profils an Decken und I-Trägern ohne Zwischenelemente ermöglicht und die Steigungen ohne Zusatzeinrichtungen fährt.
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Zum hängenden Transportieren von Lasten bei Handel und. Industrie entlang einer vorgegebenen Schienenführung mit horizontalem und mit Steigungen versehenem Verlauf werden in bekannter Weise elektromotorisch angetriebene Fahrwerke eingesetzt, die aus einem oder mehreren Einzelfahrwerken bestehen können und durch geeignete Elemente, vorzugsweise Traversen, verbunden sind. Bekannt sind vor allem Konstruktionen, die eine annähernd knochenförmige Fahrschiene mit je einem Obertrum und je einem Untertrum jeweils vorzugsweise in der annähernden Form eines Rechtecks mit einem dazwischen befindlichen senkrechten Steg benutzen und auf deren Oberseite Fahrwerke angeordnet sind, in deren einseitig zur Fahrschiene liegendem Rahmen ein von einem Getriebemotor angetriebenes Antriebsrad sitzt, das auf dem Obertrum abrollt und per Reibschluss das Fahrwerk bewegt.
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Diese Ausgestaltung hat den Nachteil, dass konstruktionsbedingt durch die einseitige Anordnung der Fahrwerke auf der Schiene und die dadurch bedingte unsymmetrische Aufhängung der Fahrschiene notwendige, das Fahrprofil des Fahrwerks außen und oben umgreifende, voluminöse Aufhängebügel für die Fahrschiene an der Tragkonstruktion erforderlich machen und damit eine sehr große Bauhöhe in Kauf genommen werden muss. Diese Fahrschienen haben außerdem wegen ihres kleinen horizontalen Widerstandsmoments eine geringe Längsstabilität um die Querachse und erfordern deshalb relativ kurze Aufhängungsabstände. Ausserdem ist diese bevorzugte Ausführung für Lasten von 500 kg und mehr ausgelegt und deshalb zum Einsatz für leichtere Lasten zu schwer und zu teuer.
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Die Handhabung der einzelnen Komponenten bei der Montage der Systeme erfordert wegen der zum Teil sehr schweren Komponenten einen hohen technischen und personellen Aufwand.
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Die Antriebe der bestehenden Systeme werden vorzugsweise mit Drehstrommotoren angetrieben. Die Energiezufuhr über die Fahrschiene bedingt allein für den Antriebsmotor mindestens vier Stromschienen, wobei noch zusätzlich mindestens eine oder mehrere Stromschienen für Steuerungszwecke hinzukommen können. Auf weitere unbedeutende Ausführungen soll hier nicht eingegangen werden, da sie das angemeldete System praktisch nicht tangieren.
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Das anzumeldende System weist folgende Merkmale auf:
Das im Schienensystem doppelt symmetrische, vorzugsweise aus einer Leichtmetalllegierung gestaltete Profil (16) der Laufschiene besteht aus je zwei Ober- und Unterflanschen, die durch mindestens zwei senkrechte Stege (22) miteinander verbunden sind. Oben und unten befindet sich zwischen den Flanschen jeweils mindestens eine Profilnut (32), die zur ober- und unterseitigen Befestigung der Fahrschienenteile untereinander mit angeklemmten, zu den Profilnuten passenden, Profilleisten und zur Befestigung von Stromschienen (34), den Aufhängeelementen und externen Anbauten wie Positioniervorrichtungen, Schaltelementen etc. dienen. Das Profil ist dadurch gegenüber bekannten Ausführungen extrem leicht bei einer hohen Längsstabilität, was einen großen Aufhängeabstand der Laufschienenteile erlaubt. Die Fahrwerke überragen nicht die Oberseite des Profils, sodass dieses vorzugsweise direkt an darüber verlaufende Stahlträger mit einfachen, speziell für das System entwickelten Klemmplatten (40) befestigt werden kann. Durch das geringe Gewicht der Fahrschiene ist das Handhaben selbst sechs Meter langer Fahrschienenstücke durch nur zwei Personen möglich.
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Zur flexibleren Gestaltung des Betriebsablaufs im Hängebahnsystem sind Weichen zur Verzweigung und Zusammenführung von Fahrschienensträngen vorgesehen.
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Die Weichen sind als Schiebeweichen ausgeführt und können als Zwei- oder Dreiwegeweichen ausgebildet sein. Als Antrieb dient vorzugsweise derselbe Getriebemotor (5), wie er auch bei den Fahrwerken eingesetzt wird. Er bewegt über einen einstellbaren Kurbeltrieb (6) die präzise geführte Grundplatte (7) mit den Fahrschienensegmenten (8) und zwar vorzugsweise auf im Weichenrahmen (9) verankerten Rundschienen (10) und auf diese wirkende Konkavrollenpaare (11). Der Weichenrahmen verfügt über reichliche Möglichkeiten zum Einstellen der verschiedenen Fahrschienenelemente.
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Alle Einzelteile der Weiche können wegen der doppelt symmetrischen Fahrschiene für Rechts- und Linksweichen verwendet werden. Die Fahrschienenteile (12) können direkt ohne Zwischenelemente an die Grundplatte (7), die externen Fahrschienenelemente (13, 14) direkt an den Weichenrahmen (9) angeschraubt werden. Der Bogenwinkel beträgt vorzugsweise 30°. Der Weichenrahmen, vorzugweise aus I-Stahlprofil gefertigt, kann direkt an darüber verlaufende Träger mit den speziell für das System entwickelten Klemmplatten (40) angehängt werden.
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Das zweiteilige Fahrwerk läuft zwischen Ober- und Unterflansch des Fahrschienenprofils (16), wobei das Antriebs- und das freie Laufrad (Haupträder) (17) jeweils gegen die Oberseite des Unterflansches (31) des Fahrschienenprofils wirken. Zur einwandfreien Führung des Fahrwerks in Laufrichtung sind auf direkt am Fahrwerksträger (19) fest angeordneten mindestens zwei Trägern (20) mindestens vier vorzugsweise mit lärmarmem Kunststoffbelag versehene Führungsrollen (21) jeweils vor und hinter den Laufrädern (17) angeordnet, die entgegen gängiger Lösungen gegen die senkrechten Stege (22) des Fahrschienenprofils wirken.
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Der Fahrwerksträger besteht vorzugsweise aus zwei identischen Hälften (19), vorzugsweise ausgeführt als abgekantete einfache Blechwinkel, die durch eine Grundplatte (23) starr miteinander verbunden sind. Bei Doppel- oder Mehrfachfahrwerken, die für Horizontal- und Steigstrecken eingesetzt werden, nimmt die Grundplatte des angetriebenen Fahrwerks mindestens ein vorzugsweise innen hohlkugelförmig ausgestaltetes Tragelement (24) auf, das mit mindestens einem vorzugsweise kugelförmigen Element (25) zur Aufnahme der Traversenverbindung (26) gegenwirkt. Dadurch kann sich der Traversenaufhängepunkt (26) relativ zum Fahrwerk dreidimensional bewegen und zusätzlich eine Drehbewegung ausführen. Dies ist vor allem beim Durchfahren von Kurven mit hohen Geschwindigkeiten wichtig, damit die angehängte Last auf Grund der einwirkenden Fliehkraft quer zur Fahrtrichtung auspendeln kann und somit die beiden Haupträder mit gleichem Raddruck auf die Fahrschiene wirken.
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Einzelfahrwerke sind vorzugsweise durch ein axiales Gelenk (27) mit der Lastaufnahmevorrichtung verbunden, um der angehängten Last ein Auspendeln quer zur Fahrtrichtung zu ermöglichen.
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Der Antrieb über vorzugsweise einen Gleichstromgetriebemotor (5) kann einseitig des Profils erfolgen, weil das Antriebsrad (17) mit einem speziell dafür entwickelten Laufbelag aus Kunststoff mit hohem Reibungskoeffizienten bei geringer Rollreibung bestückt ist und dadurch die notwendige Traktion des Fahrwerks bewirkt wird, die vor allem durch die dreidimensionale Lastaufnahmevorrichtung (24, 25) bei gleichmäßiger Kraftverteilung auf beide Räder (17) des Fahrwerks gewährleistet ist. Durch den Einsatz eines Gleichstrommotors werden nur zwei statt der bei üblicherweise verwendeten Drehstromantrieben erforderlichen mindestens vier Stromschienen (34) mit jeweils mindestens 4 Stromabnehmern (39) pro Fahrwerk zur Energieversorgung des Antriebs notwendig. Für schwerere Lasten und größere Steigungen kann ein zweites Antriebsaggregat ohne Umbauten beidseitig der Fahrschiene angeordnet werden
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Um Steigungen und Gefällestrecken durchfahren zu können, sind innerhalb der Profilkontur mindestens vier vorzugsweise mit lärmarmem Kunststoffbelag versehene Andrückrollen (28) beidseitig des Profils vorgesehen, die an direkt am Fahrwerksträger starr befestigten mindestens zwei Trägern (29) angeordnet sind und gegen die Unterseite des Profiloberflansches (31) wirken. Sie aktivieren sich an Steigungen selbständig, ohne dass besonders geartete gefederte oder über Hebelgelenke ausgestaltete Andrückvorrichtungen und Leitschienen erforderlich sind.
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Dadurch, dass Laufräder und Andrückrollen innerhalb der Profilkontur des Fahrschienenprofils angeordnet sind, wird eine äußerst niedrige Bauhöhe des Systems erreicht. Ausserdem wird durch diese Anordnung der Energiebedarf auf der horizontalen Strecke geringer, weil sich die Andrückrollen dann nicht fortwährend in Wirkung befinden.
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Der Anpressdruck regelt sich abhängig vom Steigungs- bzw. Gefällewinkel der Fahrschiene zur Horizontalen selbsttätig, weil die Lastaufnahmevorrichtung mit dem Fahrwerk durch das oben beschriebene sphärische Gelenk verbunden ist und zusammen mit dem seitlich hängend angebrachten Getriebemotor und durch die zusätzliche senkrechte Kraft, die von der Lastaufnahme bewirkt wird, eine weitere Kraftkomponente senkrecht zur Lauffläche auf das Antriebsrad wirkt. Bekannte vorhandene Anwendungen arbeiten vorzugsweise entweder mit Hebelgestängen, beweglichen oder gefederten Hilfskonstruktionen, angetriebenen Hilfsrädern und Konstruktionen mit Hilfsschienen. Der Zweck des angemeldeten Systems ist, diese Hilfskonstruktionen zu vermeiden und ein leichtes, gut handhabbares und kostengünstiges Transportmittel zu schaffen.
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Als Anwendungsbeispiele für den Einsatz des anzumeldenden Systems gelten vielfältige Transportaufgaben mit Lasten bis zu 150 kg unter anderem innerhalb von Fertigungs- und Montagebetrieben sowie im Lagerwesen.
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Kurze Beschreibung der Figuren:
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Die folgenden Figuren zeigen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Elektrohängebahn in verschiedenen Ansichten, wobei die Bezugskennzeichen immer dieselben Einzelteile anzeigen:
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1 auf Zeichnung 1 den Schnitt durch das Fahrschienenprofil mit Stromschienen sowie die Stirnansicht auf das Fahrwerk für Horizontalfahrt mit Getriebemotor, dem Fahrwerksträger, die Laufräder, die Führungsrollen, das dreidimensionale teilblockierte Kugelgelenk und die Lasttraverse.
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2 auf Zeichnung 1 die Seitenansicht des Fahrwerks für Horizontalfahrt mit Nachläufer, Fahrschiene, Stromschienen, Stromabnehmer, Distanzsensor und Lasttraverse.
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3 auf Zeichnung 2 den Schnitt durch das Fahrschienenprofil mit Stromschienen sowie die Stirnansicht auf das Fahrwerk für Horizontal- und Schrägfahrt mit Getriebemotor, den Fahrwerksträger, die Führungsrollen, die Andrückrollen, das dreidimensionale Kugelgelenk und die Lasttraverse.
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4 auf Zeichnung 2 die Seitenansicht des Fahrwerks für Horizontal- und Schrägfahrt mit Nachläufer, Fahrschiene, Stromschienen, Stromabnehmer, Distanzsensor, Laufrädern, Lasttraverse, Führungs- und Andrückrollen.
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5 auf Zeichnung 3 dieselbe Anordnung wie 3 auf Zeichnung 2, den Schnitt durch das Fahrschienenprofil mit Stirnansicht auf das Fahrwerk für Horizontal- und Schrägfahrt.
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6 auf Zeichnung 3 die Seitenansicht des Fahrwerks für Horizontal- und Schrägfahrt mit Nachläufer, Fahrschiene, Stromschienen, Stromabnehmer, Distanzsensor, Laufrädern, Lasttraverse, Führungs- und Andrückrollen auf einer Schrägfahrt.
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7 auf Zeichnung 4 den Schnitt durch das Fahrschienenprofil mit Stromschienen sowie die Stirnansicht auf das Einzelfahrwerk für Horizontal- und Schrägfahrt mit Getriebemotor, den Fahrwerksträger, die Führungsrollen, die Andrückrollen, das axiale Gelenk und die Lasttraverse.
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8 auf Zeichnung 4 die Seitenansicht des Fahrwerks für Horizontal- und Schrägfahrt als Einzelfahrwerk mit Fahrschiene, Stromschienen, Stromabnehmer, Distanzsensor, Laufrädern, Lasttraverse, Führungs- und Andrückrollen.
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9 auf Zeichnung 5 den Grundriss der Zweiwegeweiche mit Aussenrahmen, Grundplatte, Getriebemotor, Rollenführungen und Fahrschienenteilstücke.
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10 auf Zeichnung 5 die Frontansicht der Zweiwegeweiche mit Aussenrahmen, Getriebemotor und Fahrschienenteilstücke.
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11 auf Zeichnung 4 die Direktbefestigung der Fahrschiene an einem I-Träger in der Ansicht
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12 auf Zeichnung 4 die Direktbefestigung der Fahrschiene an einem I-Träger im Schnitt.
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Bezugszeichenliste
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- 5
- Getriebemotor
- 6
- Kurbeltrieb
- 7
- Grundplatte
- 8
- Laufschiene
- 9
- Weichenrahmen
- 10
- Rundschiene
- 11
- Konkavrollensatz
- 12
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- 13
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- 14
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- 15
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- 16
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- 17
- Antriebs- und Laufrad
- 18
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- 19
- Laufwerksträger Seitenteil
- 20
- Ausleger Führungsrolle
- 21
- Führungsrolle
- 22
- Vertikalsteg
- 23
- Verbindungsplatte
- 24
- Tragelement hohlkugelförmig
- 25
- Kugelförmiges Element
- 26
- Aufhängepunkt der Traverse
- 27
- Axiales Gelenk
- 28
- Andrückrolle
- 29
- Träger Andrückrolle
- 30
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- 31
- Profilflansch
- 32
- Profilnut
- 33
- Kabelkanal
- 34
- Stromschiene
- 35
- Abstandsensor
- 36
- Lasttraverse
- 37
- Nachläufer
- 38
- Teilblockierung Kugelgelenk
- 39
- Stromabnehmer
- 40
- Klemmplatte
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Zeichnungsverzeichnis
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- Zeichnung 1 (Blatt 11): Fahrwerk mit Nachläufer für horizontale Strecken
- Zeichnung 2 (Blatt 12): Fahrwerk mit Nachläufer für Horizontal- und Steigstrecken.
- Zeichnung 3 (Blatt 13): Fahrwerk mit Nachläufer in Steigungsanfang.
- Zeichnung 4 (Blatt 14): Fahrwerk für Horizontal- und Steigstrecken als Einzelfahrwerk.
- Zeichnung 5 (Blatt 15): Zweiwegeweiche
- Zeichnung 6 (Blatt 16): Direktaufhängung der Laufschiene
