DE3826278A1 - Kransystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein redundantes, fernsteuerbares Kransystem sowie ein Verfahren zur Reparatur des Kransystems gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 9.

Verfahrensabläufe in der Chemie oder der Nukleartechnik werden häufig von Prozeßapparaturen in abgeschirmten, von Menschen nicht begehbaren Prozeßräumen abgewickelt. Wegen möglicher Gefahren, durch beispielsweise explosive oder radioaktive Stoffe, die während dieser Prozesse freiwerden können, werden häufig die Prozeßapparaturen in sogenannten Modulen zusammengefaßt, die durch fernsteuerbare Handhabungseinrichtungen transportiert, demontiert, montiert und repariert werden können. Eine hohe Verfügbarkeit dieser Handhabungseinrichtungen ist Voraussetzung für einen reibungslosen Dauerbetrieb; eine Reparatur der Geräte außerhalb der Prozeßräume ist wegen der Kontaminierung der Handhabungseinrichtungen mit den zu verarbeitenden Stoffen möglichst zu vermeiden. Aus diesem Grunde sollte jedes funktionelle System möglichst doppelt ausgelegt werden - redundantes System -, damit die Wahrscheinlichkeit der Verfügbarkeit wenigstens eines Gerätes steigt.

Ein solches redundantes, fernsteuerbares Kransystem mit Manipulatoren ist aus der DE-OS 33 13 663 bekannt. Die Forderung nach Redundanz der eingesetzten Brückenkräne wird durch zwei innerhalb des Prozeßraumes auf zwei Kranbahnebenen oberhalb der Prozeßapparatur angeordnete Brückenkräne erfüllt. Die Kräne jeder Kranbahnebene sind gleich ausgestattet und können einander ersetzen. Der Manipulator am Trägermast des unteren Brückenkranes ist so gestaltet, daß er an der Kranbrücke gewisse Reparaturen ausführen kann.

Nachteilig bei diesem redundanten Kransystem ist, daß zwei Kranbahnebenen mit insgesamt vier Brückenkränen benötigt werden, um alle Arbeiten auszuführen. Dieses bedeutet einen hohen Bauaufwand und eine teure gerätetechnische Ausrüstung. Bei Schäden an den Kränen müssen zumindest die Brückenkräne der oberen Kranbahnebene zur Reparatur in eine über den Prozeßräumen angeordnete Servicezelle geschafft werden.

Von daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein redundantes, fernsteuerbares Kransystem für einen nicht begehbaren Prozeßraum zu schaffen, das ein Minimum an Bauauffwand und gerätetechnischer Ausrüstung benötigt, bei gleichzeitigem maximalen Verfügungsgrad und umfassender Selbstreparaturfähigkeit sowie ein Verfahren zur Reparatur dieses Kransystems vorzuschlagen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ansprüche 1 und 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Das erfindungsgemäße Kransystem hat wesentlich geringere Investitionskosten als Kransysteme nach dem Stand der Technik. Durch den Wegfall zweier Kräne verringert sich die Reparaturanfälligkeit. Durch die zusätzliche Ausrüstung des Brückenkranes mit einem Schwenkkran wird sowohl die Selbstreparaturfähigkeit des einzelnen Kranes als auch die Hilfestellung bei Reparatur des auf der gleichen Kranbahn fahrenden zweiten Brückenkranes wesentlich erhöht. Außerdem können in Kombination oder alternativ zu den Schwenkkränen die Manipulatoren an den Trägermasten der beiden Brückenkrane, wenn sie an den zueinander liegenden Brückenseiten angeordnet sind, sich gegenseitig unterstützen oder reparieren.

Ein Brückenkran besteht aus zwei Brücken, die eine unterschiedliche Tragfähigkeit aufweisen, damit an einer dieser Brücken außer der Last vom Haupthubwerk auch die Belastung durch den Horizontalschlitten samt Trägermast, Antrieb, Manipulator und weiterer Hublast aufgenommen werden kann.

Der Schwenkkran ist zwischen den beiden Brücken angeordnet und besitzt ein Haupthubwerk für vertikal zu hebende Lasten und ein zweites Hubwerk im Schwenkkran sowie einen Schwenkarm, der sich um 360 Grad oberhalb der Brückenebene drehen kann und von einem Schwenkwerk bewegt wird. Innerhalb des Arbeitsbereiches des Schwenkkranes liegen sowohl die Laufwerke des Brückenkranes selbst als auch die Trägermaste und Horizontalschlitten beider Kräne. Falls notwendig, kann auch der Vertikalschlitten oder Manipulator selbst durch das am Schwenkarm befindliche Hubwerk durch einzusetzende Werkzeuge repariert werden. Außerdem kann der Schwenkarm Hilfsarbeiten gemeinsam mit dem am Trägermast verfahrbaren Manipulator ausführen.

Der Schwenkkran selbst weist auch ein Fahrwerk auf, so daß er von einem Ende der Brücke zum anderen Ende horizontal verfahren werden kann. In Kombination mit dem Laufwerk des Brückenkranes selbst kann somit die gesamte Fläche des Prozeßraumes und natürlich auch des eigenen Brückenkranes überdeckt werden, soweit der andere Brückenkran nicht diese Aufgabe übernimmt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, einen Brückenkran zur Reparatur des zweiten Brückenkranes zu nutzen, indem beispielsweise mit dem Schwenkarm des Schwenkkranes auf dem einen Kran der Trägermast auf dem zweiten Brückenkran demontiert werden kann. Natürlich kann der Schwenkarm auch noch teleskopisch verfahrbar sein, so daß er sämtliche möglicherweise auszuwechselnden Teile am zweiten Brückenkran überdecken kann.

Anhand der schematischen Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch einen Prozeßraum und zwei erfindungsgemäße Brückenkrane,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Kransystem mit zwei Brückenkränen.

Prozeßraum 1 weist zwei Brückenkräne 5, 6 auf, die innerhalb des Prozeßraumes 1 auf Kranbahn 31 gegeneinander verfahrbar sind. Der Prozeßraum 1 hat einen Durchbruch 3 in der Decke, durch den mit Hilfe eines Kranes 4 Prozeßapparaturen, Werkstoffe oder Ersatzteile und ähnliches in den Prozeßraum 1 ein- oder ausgebracht werden können (Fig. 1).

Der Prozeßraum 1 ist durch die Schirmwände 9 gegenüber der Umwelt gesichert. Auf der Kranbahn 31 können Brückenkrane 5, 6 durch Laufwerke 29, 30 horizontal bewegt werden. Die Brückenkräne bestehen im wesentlichen aus zwei Brücken 25, 27 bzw. 26, 28, einem an den stabileren Brücken 25 bzw. 26 seitlich angeordneten Horizontalschlitten 13 bzw. 14 mit einem daranhängenden Trägermast 10 bzw. 11 für einen Vertikalschlitten 12 bzw. 13 mit Manipulatorgerät 33 bzw. 34. Zwischen den Brücken ist ein verfahrbarer Schwenkkran 21, 22 angeordnet, der über einen nicht näher dargestellten Antrieb horizontal auf den Brücken verfahren werden kann (Fig. 2) . Der Schwenkkran verfügt weiterhin über ein Hubwerk 23, 24, das z. B. die Module 7, 8 anheben kann. Oberhalb der Bauhöhe der Brücken und der Horizontalschlitten 13, 14 ist ein Schwenkarm 17, 18 über ein auf dem Schwenkkran 21, 22 befestigtes Schwenkwerk 19, 20 um 360 Grad drehbar angeordnet. Im Schwenkkran sitzt ein Hubwerk 15, 16, das sowohl für das Abheben des Horizontalschlittens 13, 14, des Vertikalschlittens 12, 32 als auch des Manipulatorgerätes 33, 34 und der Laufwerke 29, 30 (Fig. 2) geeignet ist. Erforderlichenfalls kann in den Schwenkkran 21, 22 ein Teleskopantrieb integriert werden, um den Schwenkarm 17, 18 ausfahren zu können. Gegebenenfalls können alle Geräte zusammenarbeiten, also z.B. die Hubwerke 23, 24 gleichzeitig mit dem Manipulatorgerät 33, 34 und den Hubwerken 15, 16 gemeinsam eine Operation ausführen.

Die Horizontalschlitten 13, 14 weisen mehrere nicht näher bezeichnete Antriebe für die Vertikalbewegung des Vertikalschlittens 12, 32 und die Horizontalbewegung des Horizontalschlittens 13, 14 sowie eine Drehbewegung der Trägermaste 10, 11 auf. Die Schwenkkräne 21, 22 und die Horizontalschlitten 13, 14 können unabhängig voneinander Horizontalbewegungen ausführen. Ebenso unabhängig von diesen Antrieben können die Hubwerke der Schwenkkräne und die Laufwerke 29, 30 der Brückenkrane 5, 6 angesteuert werden. Dies ist wichtig, um jeden Raumpunkt im Prozeßraum 1 erreichen zu können.

In Fig. 2 ist in Draufsicht gezeigt, daß die beiden Brückenkräne 5, 6 im Prozeßraum 1 so nahe zueinander gefahren werden können, daß mit dem Schwenkarm 18 des Brückenkranes 5 Repraturarbeiten am Horizontalschlitten 13 des Brückenkranes 6 ausgeführt werden können. Umgekehrt kann der Schwenkarm 17 genauso Reparaturen am Horizontalschlitten 14 oder am Trägermast 10 des Brückenkranes 5 ausführen. Am Beispiel des Schwenkarmes 17 ist der 360-Grad-Drehkreis des Schwenkwerkes 19 dargestellt, so daß beispielsweise die Laufwerke 29 des Brückenkranes 6 von dem eigenen Schwenkkran 21 demontiert werden können. Ebenso besteht die Möglichkeit der gegenseitigen Reparatur oder Hilfestellung zwischen den Manipulatorgeräten 33 und 34.

Claims (9)

1. Redundantes, fernsteuerbares Kransystem für einen nicht begehbaren Prozeßraum mit zwei auf einer Kranbahn oberhalb einer Prozeßapparatur horizontal verfahrbaren Brückenkränen, die Horizontalschlitten, Trägermaste, Hubwerke, Antriebe und Manipulatoren aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß

• - jeder Prozeßraum (1) zwei Brückenkräne (5, 6) hat, die je zwei Brücken (25, 27 bzw. 26, 28) mit dazwischen angeordnetem Schwenkkran (21, 22) aufweisen und
• - dessen Horizontalschlitten (13, 14) mit Trägermasten (10, 11) seitlich an einer Brücke angeordnet ist.

2. Kransystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Brückenkräne (5, 6) einen zueinander spiegelsymmetrischen Aufbau haben.

3. Kransystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Trägermaste (10, 11) auf den einander zugeordneten Seiten der Brückenkräne (5, 6) angeordnet sind.

4. Kransystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücken (25, 27 bzw. 26, 28) eines Brückenkranes (5, 6) unterschiedliche Tragfähigkeit haben.

5. Kransystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkran (21, 22) einen Horizontalantrieb, ein Schwenkwerk (19, 20) und zwei Hubwerke (15, 23 bzw. 16, 24) hat.

6. Kransystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkran (21, 22) einen oberhalb der Brücken (25, 26, 27, 28) frei drehbaren Schwenkarm (17, 18) mit zugehörigem Hubwerk (15, 16) aufweist.

7. Kransystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (17, 18) so lang ausgebildet ist, daß er die Laufwerke (29, 30) des eigenen Brückenkranes (5, 6) und den Trägermast (10, 11) des anderen Brückenkranes (5, 6) überragen kann.

8. Kransystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkran (21, 22) und der Horizontalschlitten (13, 14) voneinander unabhängig auf den Brücken (25, 26, 27, 28) verfahrbar sind.

9. Verfahren zur Reparatur zweier in einem nicht begehbaren Prozeßraum ferngesteuerter und auf einer gemeinsamen Kranbahn verfahrbarer Brückenkränen, dadurch gekennzeichnet, daß die wesentlichen Funktionsteile eines Brückenkranes (5, 6) mittels eines auf dem zweiten Brückenkran (5, 6) angeordneten Schwenkkranes (21, 22) und/oder Manipulators (33, 34) demontiert und montiert werden.