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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, insbe-
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sondere für an EH-Schienen im untertägigen Berg- und Tunnel-oder Energiezüge
bau verfahrbaren Arbeitsbühnen/, bestehend aus mehreren fahrbaren Bremskatzen, von
denen jeweils mindestens eine in Klemmposition gehalten ist und die über einen doppelt
wirkenden Zylinder miteinander verbunden sind.
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Im Bereich des Streckenvortriebes aber auch bei Nachbau-und Durchbauarbeiten
werden im untertägigen Berg- und Tunnelbau sogenannte Arbeitsbühnen eingesetzt,
von denen aus insbesondere der Bereich der Streckenfirste gut erreichbar und damit
auszubauen ist. Außerdem werden von diesen Arbeitsaus bühnen/auch andere Arbeiten
ausgeführt und insbesondere mehrere miteinander verbundene Firstsegmente des einzubringenden
Ausbaues als Kappenschirm von einem Vormontageplatz zum Ort gebracht, um dort unter
die Firste gehoben und dann montiert zu werden. Aufgrund dieser Arbeiten ist es
notwendig, die Arbeitsbühne oft über größere Strecken mit teilweise erheblichen
Lasten zu verfahren. Hierzu werden sogenannte Zugkatzen eingesetzt, mit deren Hilfe
die Arbeitsbühne in die eine oder andere Richtung gezogen wird. Derartige Zugkatzen
sind in der Anschaffung teuer und weisen den Nachteil auf, daß sie beim Auffahren
von geneigten Strekken in der Regel nicht die notwendigen Bremskräfte aufbringen,
um die Bühne sicher abzustoppen bzw. zu halten. Grund hierfür ist, daß die bei ihnen
einsetzbaren Bremsen konstrukti onsbedi ngt keine höheren Reibkräfte auf die EH-Schiene
aufbringen können. Für das Verfahren von Energiezügen an EH-Schienen sind außerdem
sogenannte Schreitwerke bekannt (DE-OS 21 46 725.4). Diese Schreitwerke bestehen
aus zwei im Abstand zueinander angeordneten sogenannten Bremskatzen und einem dazwischen
angebrachten doppelt wirkenden hydraulischen Zylinder. Eine dieser Bremskatzen ist
jeweils in Klemmposition gehalten, während die andere durch den Hydraulikzylinder
verschoben wird. Nach dem Ausfahren des Zylinders
wird dann die
zweite Bremskatze festgesetzt und durch Einziehen des Hydraulikzylinders die andere
Bremskatze nachgezogen. An den Bremskatzen sind die zu verfahrenden Energiezüge
angeschlagen. Diese Bremskatzen verfügen über hohe Klemmkräfte, von Nachteil ist
aber, daß mit derartigen Schreitwerken nur geringe Geschwindigkeiten erbracht werden
können, so daß sie für das Verfahren von Arbeitsbühnen zu unbefriedigend arbeiten
und von daher nur bei extremen Bedingungen mit den beschriebenen Nachteilen behaftet
zum Einsatz kommen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach bauende und
sicher arbeitende, übt den fahrweg des Zylinders ausfahrende Antriebsvorrichtung
zu schaffen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zylinder
einem Grundrahmen mit endseitig angeordneten, an der EH-Schiene verfahrbaren Tragrollen
zugeordnet und über ein Joch mit der einen Bremskatze und über eine umlaufende Kette
oder Seil, die um am Grundrahmen angebrachte Umlenkrollen geführt ist, mit der anderen,
zwischen den beiden Tragrollen verfahrbar angeordneten Bremskatze verbunden ist.
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Eine derartige Antriebsvorrichtung bewegt sich mit ungefähr der doppelten
Schrittgeschwindigkeit an der EH-Schiene, weil der Hub des Zylinders doppelt ausgenutzt
wird.
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Für diese vergrößerte Geschwindigkeit wird eine zusätzliche Energie
nicht benötigt, da man die auftretenden Reib- und sonstigen Kräfte annähernd außer
Acht lassen kann. Vorteilhaft ist weiter, daß nach wie vor nur mit einem einzigen
Zylinder gearbeitet werden muß und daß aufgrund der gewählten Anordnung eine geringe
Bauhöhe erzielt werden kann. Dies ist insbesondere von Vorteil, weil mit derartigen
Vorrichtungen beispielsweise Vortriebsmaschinen überfahren werden
müssen,
so daß es bei den beengten Verhältnissen unter Tage oft auf wenige Zentimeter ankommt.
Vorteilhaft ist weiter, daß eine derartige Antriebsvorrichtung einfach zu steuern
ist und über die von den Schreitwerken bekannte besondere Betriebssicherheit verfügt.
Derartige Antriebsvorrichtungen können daher auch bei abfallenden oder ansteigenden
Strecken ihne sicheren Betrieb ausüben, ohne daß zusätzliche Siche -rungsmaßnahmen
für die Arbeitsbühne oder die sonstigen zu transportierenden Einrichtungen benötigt
werden.
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Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Zug-Druck-Lastaufnahme einmal der mit dem Joch verbundenen Bremskatze und
zum anderen dem außenliegenden Ende des Grundrahmens zugeordnet ist. Damit liegen
die Anschlagpunkte für die Arbeitsbühne jeweils an den äußeren Enden der Antriebsvorrichtung,
sind gut zugänglich und ermöglichen eine günstige Einleitung der auftretenden Kräfte
in die EH-Schiene.
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Eine gleichmäßige und gezielte Mitnahme der Bremskatze durch die
Kette beim Bewegen der Kolbenstange des Zylinders ist gewährleistet, da nach einer
zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung die um die Umlenkrollen geführte Kette endlos
ausgebildet ist und da die zugeordnete Bremskatze an der Oberkette und der Zylinder
an der Unterkette an gegenüberliegenden Enden befestigt sind. Eine solche Ausbildung
ist auch deshalb zweckmäßig, weil der Anschlag der einzelnen Teile bzw. deren Verbindung
leicht herzustellen ist, so daß eine einfache Montage und Wartung gegeben ist. Die
Verbindung der Bremskatze bzw. des Zylinders mit der Kette kann dabei jeweils so
vorgenommen werden, daß die Schrittlänge damit den jeweiligen Verhältnissen angepaßt
ist. Es ist damit erstmals möglich, unabhängig von der Ausfahrlänge des Zylinders
die Schrittlänge einer derartigen Antriebsvorrichtung genau und gezielt vorzugeben.
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Eine einfache'Verbindung des Zylinders mit der Kette ist gegeben,
wenn der Zylinder bzw. seine Kolbenstange und eine Traverse und auch das Joch über/ein
Spannschloß mit der Unterkette verbunden sind. Auch so ist eine Variation des Schrittmaßes
möglich, vor allem ist es aber möglich, ein solches Spannschloß in die endlose Kette
einzufügen, um eine immer gleichmäßige Kettenspannung zu erhalten.
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Um mit derartigen Antriebsvorrichtungen auch Streckenkurven ohne
weiteres durchfahren zu können, ist es vorteilhaft, wenn das Joch kardanisch an
der Bremskatze gelagert ist. Außerdem sind erfindungsgemäß die an der EH-Schiene
verfahrbaren Tragrollen seitlich begrenzt verschiebbar ausgebildet, um so der gesamten
Antriebsvorrichtung die Möglichkeit zu geben, sich dem Kurvenverlauf der EH-Schiene
anzupassen, ohne daß die Gefahr eines Entgl eisens besteht.
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Eine kompakte Bauweise und eine günstige Gewichtsverteilung innerhalb
der Antriebsvorrichtung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Hydrauliktank,
die Pumpe und der Motor an bzw. vor der äußeren Tragrolle am Grundrahmen angeordnet
sind. Der Zylinder selbst und damit auch eine der beiden Umlenkrollen sind der mittig
vorgesehenen Tragrolle bzw. dem Grundrahmen im Bereich dieser Tragrolle zugeordnet,
so daß sich insgesamt eine günstige Verteilung der Gewichte ergibt, zumal die Steuereinrichtung
ebenfalls im Bereich des Zylinders am Grundrahmen angebracht ist.
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Gleichzeitig sind damit alle Teile günstig zu erreichen und so untergebracht,
daß sie eine begrenzte Bauhöhe der Gesamtantriebsvorrichtung erbringen.
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Statt der umlaufenden Kette ist es nach einer weiteren Ausbildung
der Erfindung vorgesehen, mittig des Grundrahmens ein Zahnrad anzuordnen, das sowohl
in einer der zwischen den Tragrollen angeordneten Bremskatze zugeordneten wie
in
einer dem Zylinder vorgeschalteten Zahnstange kämmt, wobei die Zahnstangen parallel
zueinander verlaufend am Grundrahmen geführt sind. Über das Ausfahren der Kolbenstange
oder deren Einziehen in das Zylindergehäuse wird die untere Zahnstange in der einen
oder anderen Richtung bewegt. Über das fest am Grundrahmen verlagerte Zahnrad wird
diese Bewegung umgekehrt auf die obere Zahnstange und damit auf die Bremskatze übertragen.
Auch bei dieser Ausbildung ist somit eine erhebliche Vergrößerung des Schrittmaßes
gegeben, wobei die Verwendung derartiger Zahnstangenantriebe grundsätzlich unter
Tage nicht auf Probleme stößt, weil sie einmal aus anderen Bereichen bekannt ist
und weil zum anderen ihre Anordnung eine Gefährdung der Belegschaft insbesondere
beim Verfahren von Arbeitsbühnen ausschließt. Auch hier ist eine günstige Überleitung
der Kräfte in die EH-Schiene gewährleistet, da die Bremskatze und das Joch jeweils
etwa mittig an der oberen bzw. unteren Zahnstange angeschlagen sind.
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Eine einfache und sichere Steuerung für die Antriebsvorrichtung wird
erfindungsgemäß insbesondere darin gesehen, daß der Kolben des Zylinders jeweils
endseitig des Zylindergehäuses angebrachte Steuerkanäle überfahrend ausgebildet
ist. Dadurch kann auf aufwendige Steuerteile verzichtet werden, wobei gleichzeitig
ein immer sicherer Betrieb dadurch gewährleistet ist, daß bei schnellem Schalten
dennoch gesichert ist, daß die Bremszylinder ihn jeweils nur freigeben, wenn der
jeweils andere Bremszylinder zuvor in Klemmhaltung gegangen ist.
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Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein für
den untertä i en Einsatz besonders vorteilhafter er nergi ezüge Antrieb für Arbeitsbühnen/geschaffen
ist, der bei optimaler Sicherung der teilweise mit erheblichen Lasten beladenen
Arbeitsbühne ein ausreichend schnelles Verfahren dieser Bühnen sichert. Da mit ein
und demselben Arbeitszylinder
das doppelte Schrittmaß der bisher
bekannten Schreitwerke erreicht wird, kann darüberhinaus auch von einer Verbesserung
der Wirtschaftlichkeit derartiger Antriebsvorrichtungen gesprochen werden. Als besonders
wichtig ist anzusehen, daß mit derartigen AntriOegrsdorrErechtungen auch bei geneigten
Strecken immer die Arbeitsbühne/so gesichert ist, daß sie auch im belasteten Zustand
ohne weitere Sicherungsmaßnahmen und Sicherungseinrichtungen betrieben werden kann.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte
Ausführungsbeispiele mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt
sind. Es zeigen: Fig. 1 eine schematisiert dargestellte Antriebs -vorrichtung in
Seitenansicht, Fig. 2 den Bewegungsablauf der Antriebsvorrichtung gemäß Fig.l, Fig.
3 den Bewegungsablauf einer mit Zahnstangen arbeitenden Antriebsvorrichtung in schematisierter
Darstellung und Fig. 4 einen vereinfacht dargestellten Hydraulikschaltplan.
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Die in Fig. 1 wiedergegebene und mit 1 bezeichnete Antriebsvorrichtung
ist an einer EH-Schiene in beide Richtungen verfahrbar. Hierzu verfügt sie über
die Bremskatze und die Traverse 28 3, die über das Joch 4/mit dem Zylinder 5 verbunden
ist und zwar mit dessen Kolbenstange.
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Der Zylinder 5 seinerseits ist im oder am Grundrahmen 6 gelagert,
der seinerseits über Tragrollen 7, 8 an der EH-Schiene 2 verfahrbar aufgehängt ist.
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Dieser Grundrahmen 6 weist eine umlaufende Kette 9 auf, an der einmal
die zweite Bremskatze lo und zum anderen der Zylinder 5 bzw. dessen Kolbenstange
23 angeschlagen ist.
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Die Kette 9 ist um Umlenkrollen 12, 13 geführt, so daß sie beim Ein-
und Ausfahren der Kolbenstange 23 des Zylinders 5 dessen Bewegungen jeweils mitvollziehen
muß.
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Während der Zylinder 5 bzw. seine Kolbenstange 23 an der Unterkette
15 befestigt ist, ist die Bremskatze lo an der Oberkette befestigt. Wird nun, wie
schon erwähnt, die Unterkette 15 durch das Ein- und Ausfahren der Kolbenstange 23
bewegt, so legt die Oberkette 14 und damit die Bremskatze lo den genau gleichen
Weg, allerdings in der umgekehrten Richtung zurück.
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Die Zug-Druck-Lastaufnahme 17 bzw. 18 ist jeweils den äußeren Enden
einmal der Bremskatze 3 und zum anderen des Grundrahmens 6, hier dem entsprechenden
Ende 19 zugeordnet.
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Die Verbindung zwischen Unterkette 15 und Kolbenstange 23 bzw. Joch
4 erfolgt beispielsweise über das Spannschloß 20/. Das Sapannschloß 20 ist dabei
zweckmäßig in die Kette 9 eingespannt, so daß darüber die notwendige Kettenspannung
beeinflußt bzw. eingestellt werden kann. Statt einer Kette ist es auch möglich,
ein Seil oder ein ähnliches Zugelement zu verwenden, wenn es nur die notwendigen
Zugkräfte übertragen kann.
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Während das Zylindergehäuse 22 mit der Kolbenstange 23 und dem Kolben
24 der mittleren Tragrolle 7 bzw. dem der Bremskatze 3 zugeordneten Ende 21 des
Grundrahmens 6 zugeordnet ist, trägt das gegenüberliegende Ende 19 und damit die
Tragrolle 8 den hier angeordneten Hydrauliktank 25, die Pumpe 26 und den Motor 27.
Die einzelnen Teile sind
nur schematisiert wiedergegeben.
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Anhand der Fig. 2 ist der Bewegungsablauf der Antriebsvorrichtung
1 zu erläutern. Bei Fig. 2a sind beide Bremskatzen 3, lo festgelegt, so daß hier
von der Ruhestellung der Arbeitsbühne, die durch die Antriebsvorrichtung 1 verschoben
und gesichert wird, ausgegangen werden kann. Soll oder der Energiezug nun die Arbeitsbühne/,
die hier nicht dargestellt ist, verfahren werden und zwar in Richtung zum rechten
Bildrand, so wird zunächst die Bremskatze lo gelöst und dann die Kolbenstange 23
des Zylinders 5 eingezogen. Erreicht die Kolbenstange 23 ihre Endposition, die aus
Fig. 2b zu entnehmen ist, so ist gleichzeitig mit dem Einziehen der Kolbenstange
und der entsprechenden Bewegung der Kette 9 die Bremskatze lo in eine neue Stellung
geschoben worden. Sie wird nun festgelegt und anschließend die andere Bremskatze
3 gelöst.
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Durch Ausfahren der Kolbenstange 23 folgt nun auch die zweite Bremskatze
dem Grundrahmen 6, wobei dieser zusätzlich dadurch verschoben wird, daß auch der
Grundrahmen 6 als solcher im Verhältnis zur Bremskatze lo mit vorgeschoben wird.
Fig.
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2c zeigt die dann erreichte Endstellung, die dann wieder zum Schritt
gemäß Fig. 2a bzw. Fig. 2b führen kann.
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Fig. 3 zeigt das aus Fig. 2 bekannte Ablaufbild der Antriebsvorrichtung
1, wobei allerdings hier statt der umlaufenden Kette ein Zahnstangenantrieb Verwendung
findet.
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Hierzu ist mittig des Grundrahmens 6 ein Zahnrad 29 fest verlagert,
in dem die obere, der Bremskatze 6 zugeordnete Zahnstange 30 und zugleich die untere
Zahnstange 31 kämmt, die der Kolbenstange 23 zugeordnet ist. Fig. 3b und Fig.
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3c verdeutlichen, daß mit einer derartigen Vorrichtung eine schnell
schreitende Antriebsvorrichtung ebenfalls darzustellen ist. Der Grundrahmen 6 kann
entweder, wie dargestellt, gleichzeitig auch durch die Bremskatze lo mitgetragen
werden, sicherer ist es jedoch, auch hier Tragrollen vorzusehen,
die
allerdings in Fig. 3 nicht im einzelnen wiedergegeben sind.
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Ein vereinfachter Hydraulikplan ist in Fig. 4 wiedergegeben. Dargestellt
ist hier der Zylinder 5 mit seinem Zylindergehäuse 22 und der Kolbenstange 23 sowie
dem Kolben 24. Der Kolben 24 ist so ausgebildet, daß er die im Endbereich des Zylindergehäuses
22 angeordneten Steuerkanäle 32, 33 ohne weiteres überfahren kann. Diese Anordnung
stellt eine wegabhängige Steuerung ohne zusätzliche Endschalter dar.
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Mit 34 ist ein handbetätigtes 4/3-Wegeventil, mit 35 ein hydraulisch
vorgesteuertes 4/2-Wegeventil bezeichnet.
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Das im Prinzip gleiche hydraulische vorgesteuerte Wegeventil ist auch
den Bremszylindern 39 und 40 zugeordnet und mit 38 bezeichnet.
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Die entsperrbaren Rückschlagventile 36, 37 lassen erst nach sicherem
Klemmen der Bremsen 39 oder 41 ein Verfahren des Kolbens 24 im Zylinder 5 zu. Der
Antrieb der Pumpe 26 erfolgt wahlweise durch einen Druckluftmotor, einen Hydraulikmotor
oder durch einen Elektromotor. Ebenso kann eine in Fig. 4 dargestellte Steuerung
durch eine externe Pumpenstation, wie z.B. eine Strebhydraulik, angetrieben werden.
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Am oberen Ende sind die Bremszylinder 39, 40 wiedergegeben, die hier
als durch Bremsfedern 41 belastete Zylinder dargestellt sind und auch als solche
verwendet werden, um die notwendige Sicherung für die zu verfahrende Arbeitsbühne
in jeder Stellung zu gewährleisten.
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