NO313087B1 - Skinnegående transportvogn - Google Patents

Description

Dette konsept gjelder en skinnegående transportvogn som føres frem på to parallelle skinner og omfatter en bæreramme, en lastbeholder som i alt vesentlig er fast forbundet med bærerammen og i det minste delvis er anordnet på undersiden av skinnene, idet den har sin største utsfrekning L i skinnenes lengderetning, flere drivhjul for å løpe på skinnene, og minst én motor som er koplet til transportvognen og driver minst ett drivhjul. I denne forbindelse menes med "fast" at beholderen under fremdriften av vognen er koplet til bærerammen på slik måte at beholderens tyngdepunkt i alt vesentlig holdes uendret i forhold til rammen, dvs. at beholderen ikke kan svinge fritt som en pendel.

Transportinnretninger som kan rulle på skinner og bl.a. brukes for å føre frem viskøs masse i produksjonssystemer, er allerede generelt kjent. Slike transportinnretninger eller transportører kan føres frem på et skinnesystem som kan omfatte en enkelt skinne eller to parallelle skinner, og skinnesystemet er båret på søyler eller er hengt opp ovenfra. Skinnesystemet kan ha stigninger i lengderetningen etter behov og kan også innbefatte buede deler og penser for å skifte fremføringsrerning.

Enten man velger det ene eller det andre skinnesystem for et gitt produksjons-system, må det ta hensyn til de aktuelle laster som skal føres frem og plasseringen av produksjonsbygninger. Valget mellom forskjellige systemer kan være avhengig av hvor enkelt det er å fylle transportørens beholder med den aktuelle masse. Særlig der systemet har to skinner som strekker seg parallelt, vil det være mulig å fylle beholderen fra et sted midt over transportøren, uten at adgangen til påfyllingsåpningen på beholderen blir sperret av en skinne.

Et eksempel på en kjent transportør av den type som er omtalt helt iniJedningsvis, er tidligere fremstilt av Skako A/S. Transportøren brukes særlig i produksjonssystemer for å fremstille støpte betongelementer. I slike produksjonssystemer utføres vanligvis betong-støpingen i en separat produksjonsbygning som ligger et stykke fra produksjonsområdet hvor våtbetongen fremstilles. Det er altså nødvendig å transportere den flytende betong hurtig og pålitelig fra et sted til et annet, og dette kan på en enkel måte utføres ved hjelp av den beskrevne kjente transportør hvis massebeholder fylles i en påfyllingsstasjon i produksjonsbygningen.

Med denne kjente transportør som føres frem på to parallelle skinner har man måttet ta særlige forholdsregler for kjøringen i kurver på skinnegangen. For å kunne håndtere kurvekjøring er drivakslene montert dreibare i forhold til beholderen (dreibare om en vertikal akse), og derved unngås at det blir risiko for avsporing eller at hjulene skrenser i svinger. Transportørens ramme har altså to separate (tohjulte) boggier som kan dreie seg noe, en foran og en bak på beholderen. Festet mellom boggiene og rammen skjer i en relativt komplisert svingeforbindelse. Et separat drivorgan i form av en motor på boggien har videre blitt montert for å kunne drive frem transportøren. I situasjoner hvor det er nødvendig å kople samtlige drivhjul til drivorganet, er det altså nødvendig å montere et drivorgan på hver boggi.

Den kompliserte dreieforbindelse mellom boggiene og rammen, og behovet for to separate drivmidler har gjort produksjonen av en slik transportør noe mer komplisert og kostbar enn ønsket, og følgelig er det konseptets mål å videreføre transportøren i det som herved vil bli benevnt oppfinnelsen, i form av en forenklet transportvogn som kan kjøre i svinger uten risiko for avsporing etc., og som kan fremstilles ved lavere kostnader enn tidligere. Den nye transportvogn tar også sikte på å være billigere både å arbeide med og vedlikeholde.

Dette er oppnådd med den nye transportvogn som bygger på de trekk som er angitt innledningsvis for den allerede kjente transportør, men som er utført slik at hvert drivhjul har en separat dreietapp koplet til bærerammen, hvilke dreietapper har dreieakser som er stasjonære i forhold til rammen, hvor dreietappene er anordnet innenfor den allerede nevnte maksimale utsfrekning av beholderen i skinnenes lengderetning, og hvor det videre er anordnet en styremekanisme for å lede transportvognen gjennom svinger i skinnegangen.

Når drivhjulene har separate dreietapper innenfor den maksimale utstrekning (lengden) av beholderen, og ved at det er anordnet en styremekanisme for å føre frem transportvognen gjennom kurvepartier, selv om dreietappene har dreieakser som er stasjonære i forhold til rammen, har man overraskende funnet at det er mulig å drive transportvognen gjennom kurvepartier uten noen risiko for avsporing, samtidig med at vognen er ukomplisert og kan fremstilles rimelig med sin innebygde bærestruktur, og samtidig med at fylling av beholderen kan skje uhindret. Siden denne i det minste delvis er anordnet på undersiden av skinnene og slik at tyngdepunktet kommer på undersiden av drivhjulene, vil den nye transportvogn ikke få tendens til å bikke under verken akselerasjon eller oppbremsing. Det er følgelig et hovedtrekk ved oppfinnelsens transportvogn at man unngår en konstruksjon med drivaksler som strekker seg mellom skinnene og altså kan forstyrre fyllingen av beholderen eller lagringen av viskøs masse i denne, men kjøring i kurver tillates likevel.

Det nye konseptet tillater videre at drivhjulene kan holdes nær hverandre i lengderetningen, slik at transportvognen kan følge kurver og retnmgsendringer uten nevneverdig risiko for avsporing.

Oppfinnelsen frembyr spesielle fordeler når beholderen har en adgangsåpning, særlig en påfyllingsåpning, mellom og fortrinnsvis også over skinnene, og eventuelt en tappeåpning anordnet i en avstand på undersiden av skinnene, siden påfyllingsåpningen fortrinnsvis kan ha samme dimensjoner som innerdimensjonene av beholderen.

Når transportvognen, slik det fremgår av krav 3 i de patentkrav som er satt opp bak denne beskrivelse, er utrustet med drivmekanismer som i det minste strekker seg over en del av langsidene av beholderen, kopler disse mekanismer minst ett drivhjul sammen med et drivorgan, og derved muliggjøres en forbindelse mellom drivhjulene og et enkelt drivorgan for fremdrift og som kan anordnes i fronten av eller på baksiden av beholderen. Mekanismen kan også ha et drivuttak som kan strekke seg frem til langsidene av beholderen.

I en særlig hensiktsmessig utførelse kan styremekanismen videre være anordnet på både for- og baksiden av rammen, i forhold til fremdriftsretningen av transportvognen, og mekanismen kan være ført til inngrep med skinnene for å styre transportvognen gjennom kurver.

I en ytterligere utførelse kan vognen omfatte fire drivhjul og støtteorganer anordnet på for- og baksiden av rammen, i forhold til fremdriftsretningen, for å hindre bikking av vognen ved spesielle belastninger, hvorved støtteanordningen kan gi tilleggsstøtte mot skinnene. Denne utførelse er særlig hensiktsmessig i situasjoner hvor drivhjulene er anordnet to og to på oversiden av hver skinne, med en relativt liten innbyrdes avstand. Det er også mulig å bruke støtteorganene når bare to drivhjul anvendes.

I samsvar med spesielle utførelser av oppfinnelsen kan styremekanismen og/eller støtteorganene omfatte et bæreelement med to separate styrehjul henholdsvis støttehjul, idet selve bæreelementet er montert for dreining om en akse som strekker seg normalt på rotasjonsaksene for drivhjulene. Dette muliggjør at styrehjulene og støttehjulene kan gi etter når vognen føres gjennom kurvepartier. De respektive bæreelementer kan være anordnet for rotasjon om en felles akse på en særlig fordelaktig måte, hvorved det frembys en særlig forenkelt konstruksjon.

Det er videre innenfor rammen om oppfinnelsen å føre frem transportvognen i inngrep med skinnesystemer, hvor den indre eller ytre skinne i kurver er utrustet med et belegg av et materiale med lav friksjon på rulleflaten. Derved kan f.eks. feil i for-flyttingsgeometrien unngås.

Oppfinnelsen skal nå beskrives mer komplett, og det vises til en ikke begrensende utførelse som er vist i tegningene, idet fig. 1 skjematisk viser den kjente teknikk i form av en transportør sett i perspektiv, fig. 2 viser skjematisk en transportvogn ifølge oppfinnelsen, også i perspektiv, fig. 3 viser forsiden av en bæreramme for en slik transportvogn, holdt oppe av to parallelle skinner, fig. 4 viser samme ovenfra, fig. 5 viser samme bakfra, fig. 6 viser i større målestokk en støttedel ifølge oppfinnelsen, og fig. 7 viser skjematisk hvordan oppfinnelsens transportvogn på sikker måte kan føres gjennom en kurve.

Fig. 1 viser således skjematisk en allerede kjent type transportør 10, fremstilt av Skako A/S. Denne transportør brukes særlig i produksjonssystemer for å fremstille støpte betongobjekter og føres frem på to innbyrdes parallelle skinner 1,2. Transportøren har en bæreramme 8 som er fast forbundet med en massebeholder 5 med en første åpning i et plan på oversiden av skinnene og med utstrekning nedover til et stykke under skinneplanet. Beholderen 5 har også en andre eller nedre åpning (ikke vist) som kan stenges og ellers brukes for å tømme beholderen. Transportøren 10 har videre fire drivhjul 3 koplet to og to til sin respektive drivaksel, slik at disse aksler strekker seg på tvers mellom skinnene, den ene foran og den andre bak på beholderen 5. For å tillate at transportøren kan gå gjennom kurver i skinnegangen er drivakslene montert dreibare i forhold til beholderen 5, ved at de kan dreie om en vertikalakse gjennom en akseltapp 6, og derved hindres avsporing. I prinsippet fører dette til en konstruksjon med to separate boggier 4 som er forbundet med rammen 8 i akseltappene 6. Separate drivmidler i form av en motor for drift av hjulene, og en brems er videre montert på hver boggi 4.

Fig. 2 viser skjematisk en ny type transportvogn 20 i henhold til oppfinnelsen. Transportvognen beveger seg på to parallelle skinner 21, 22 som tidligere, og disse kan være I-profiler med en oppovervendende anleggsflens som danner en rulleflate for drivhjulene og en støttedel 46 som skal beskrives nærmere nedenfor. Skinnene 21, 22 har videre en stegdel som på hensiktsmessig måte kan danne en angrepsflate for en styremekanisme 40 (som også skal beskrives nedenfor og er vist på fig. 3-5). Det fremgår at oppfinnelsens transportvogn 20 særlig er egnet for bruk med en skinnegang som har buede segmenter av den type som er vist på fig. 2.

Transportvognen er konstruert med en bæreramme 25 som er fast forbundet med en lastbeholder 26. Denne har en øvre påfyllingsåpning og en nedre tappeåpning 30. Tappeåpningen er ved et nivå på undersiden av skinnene 21, 22. Transportvognen er brukt særlig gunstig i systemer hvor viskøse masser, så som flytende betong spesielt, skal forflyttes raskt og pålitelig fra et sted til et annet. Beholderen 26 fylles ovenfra i en påfyllingsstasjon og tømmes fra bunnen ved en tømmestasjon som f.eks. kan være på gulvnivå på undersiden av beholderen og mellom skinnene. Den viste beholder 26 har sin utstrekning L i lengderetningen og kan eventuelt være inndelt med skillevegger (ikke vist) for å danne innvendige celler. Transportvognen 20 har videre fire drivhjul 36 (bare to er vist på tegningen) som er anordnet i par og kan rulle på den øvre flens på skinnene 21,22. Drivhjulene kan fortrinnsvis være gurnmihjul, siden deformasjonen av gummien letter bevegelsen av transportvognen gjennom kurver. For å sikre fri adgang ovenfra til beholderen, har hvert drivhjul en separat drivaksel som er montert på rammen 25 og som strekker seg på yttersiden av de avgrensende vegger på beholderen 26. Drivakslene er stasjonære i forhold til rammen, i den forståelse at drivhjulene ikke kan styres for å gi retningsendring for transportvognen. Det er et essensielt trekk ved oppfinnelsen at drivhjulene 36 er anordnet langs utstrekningen L for beholderen 26, fortrinnsvis relativt nær symmetrilinjen ved L/2, slik at det bare vil finne sted en begrenset forskyvning av hjulene på tvers av skinnene i kurver, hvorved man unngår avsporing av transportvognen når den føres gjennom den viste kurve. Rammen 25 har videre påmontert en drivmotor (et drivorgan) 35 som er tilkoplet ved hjelp av passende drivmekanismer, til drivhjulene for å drive disse rundt.

Det vises nå til fig. 3-5 som illustrerer en utførelse av en bæreramme 25 for oppfinnelsens transportvogn 20, i nærmere detalj. Rammen er bygget opp med to parallelle langsgående bjelker 27 og fastlegger (ved i tillegg to tverrbjelker 28) et rektangulært areal hvor en lastbeholder 26 kan monteres. For enkelhets skyld er ikke beholderen vist på tegningen, men det vil forstås at en slik beholder fortrinnsvis fast kan forbindes med rammen 25 mellom bjelkene 27 og 28, slik at den i det minste delvis kommer til å henge på undersiden av skinnene 21,22, siden den skal fylles ovenfra fra et sted mellom disse. En drivmotor 35 er montert på en av tverrbjelkene 28 på rammen 25. Som nevnt ovenfor, er to drivhjul 36 med innbyrdes avstand montert langs hver sin langsgående bjelke 27, og ifølge oppfinnelsen kan drivhjulene ha separate respektive drivaksler 37 montert på bjelkene.

Særlig fig. 5 viser hvordan drivmotoren 36 er koplet til drivhjulene ved hjelp av et drivbelte 39 el, med utstrekning over i det minste en del av lengden av den tilhørende langsgående bjelke 27. Det er derved mulig å drive frem transportvognen 20 med en enkelt motor som kan drive samtlige drivhjul, mens transportvognen 20 føres frem i kurver ved hjelp av den allerede nevnte styremekanisme 40 som fortrinnsvis er anordnet foran og bak på rammen 25 i forhold til bevegelsesretningen av transportvognen 20, og i en avstand fra drivhjulene. Styremekanismen kan være innrettet for å gripe inn i den vertikale stegdel på begge skinner 21 og 22. Fortrinnsvis er drivbelter e.l. anordnet langs begge de langsgående bjelker 27 slik at samtlige drivhjul kan drives rundt, men i enkelte situasjoner kan det være relevant å la være å drive alle disse.

Hver styremekanisme 40 kan gripe inn på en skinne, enten direkte eller indirekte og kan omfatte et element i form av en bærer 44, slik det er vist på fig. 3,4 og 6. Særlig fig. 6 viser at bæreren 44, vist i nærmere detalj på fig. 6, har et par roterbare styrehjul 40', 40" og selv kan dreies i forhold til rammen 25 om en vertikalakse 42.

For å sikre at transportvognen ikke bikker under f.eks. hurtige akselerasjoner eller nedbremsinger i de tilfeller hvor drivhjulene er anordnet meget nær hverandre på hver langsgående bjelke 27, har rammen videre en støttedel 46 som likeledes er anordnet på henholdsvis front- og baksiden av denne, i forhold til bevegelsesretningen av transportvognen. Som i eksemplet vist kan støttedelen 46 være utformet med en bæreskinne 47 som fører et par dreibare støttehjul 46', 46" og som kan rotere i forhold til rammen, om den allerede nevnte vertikalakse 42. Det fremgår av fig. 6 at bæreskinnen 47 tilhørende støttedelen 46 kan koples til bæreren 44 tilhørende styremekanismen 40, ved hjelp av et forbindelsesstag 100, hvilket fører til en ganske enkel konstruksjon. Det fremgår av fig. 3 at staget 100 er vinkelstilt. Bæreren 44, bæreskinnen 47 og staget 100 er koplet til en rørdel 105 som er opptatt i en hylse 110 montert på bærerammen 25. En fjær 120 er opptatt mellom en endeflate 115 i hylsen og en inngrepsflate i rørdelen 105 for å gi fjæring av transportvognen og tillate uhindret bevegelse av denne under stigning og fallbevegelse langs skinnegangen. Rørdelen 105 kan dreie om vertikalaksen 42 ved hjelp av en dreietapp 130.

Fig. 7 viser skjematisk en transportvogn 20 ifølge oppfinnelsen når vognen kjøres gjennom en kurve. Skinnene 21,22 er bare illustrert med sin stegdel mellom flensene. Slik det fremgår av tegningen, griper styremekanismen 40 inn i den ytre skinne 22 og styrer transportvognen gjennom kurven, ved at drivhjulene 36 blir forskjøvet noe på tvers i forhold til midtlinjen gjennom den øvre horisontale flens på skinnen. For å redusere vognens tverrbevegelse i kurven mest mulig, har den indre skinnes 21 stegdel påsveiset en ytterligere flénsdel som er slik tilpasset at også de indre styrehjul ligger an mot skinnen. Dette fører til en ekstremt pålitelig bevegelse av transportvognen gjennom skinnegangens krumme parti. Det fremgår at bærerne 44 reguleres automatisk tangentialt til skinnene ved ethvert tids-punkt.

Eksempel: Transportvognen 20 vist på fig. 2 ble konstruert med en bæreramme 25 hvis utstrekning L tilsvarte en lengde på 2,2 m, mens tverrdimensjonen var 2 m. Lastbeholderen 26, som var forbundet med rammen 25, hadde en åpning på oversiden med lengde omkring 1,5 m og bredde også omkring 1,5 m, og beholderen strakte seg ned 1,1 m på undersiden av skinnene og hadde der en tappeåpning. Transportvognen ble ført på skinner ved hjelp av to par drivhjul 36, idet hvert par hjul rullet på den øvre flens på sin respektive skinne. Drivhjulene hadde en diameter på 320 mm og ble montert med innbyrdes midtavstand (akselavstand) på 500 mm på hver side av rammens symmetrilinje.

Claims (12)

1. Skinnegående transportvogn (20) innrettet for å føres frem på to innbyrdes parallelle skinner (21,22) og omfattende: en bæreramme (25), en lastbeholder (26) som i alt vesentlig er fast forbundet med bærerammen, hvor lastbeholderen (26) har en forhåndsbestemt maksimal utstrekning (L) i skinnenes lengderetning, flere drivhjul (36) for rulleinngrep på skinnene, og minst én motor (35) koplet til transportvognen og innrettet for å dreie minst ett drivhjul (36) rundt, karakterisert ved at lastbeholderen (26) er anordnet i det minste delvis på undersiden av skinnene (21,22), at hvert drivhjul (36) har sin separate drivaksel (37) forbundet med bærerammen (25), at drivakslene (37) har stasjonære rotasjonsakser i forhold til bærerammen (25), at drivakslene er anordnet innenfor utstrekningen (L) på beholderen (26), i skinnenes lengderetning, og at en styremekanisme (40) for å styre transportvognen gjennom kurver er anordnet i en avstand fra drivhjulene (36) i bevegelsesretningen av transportvognen.

2. Transportvogn ifølge krav 1, karakterisert ved at lastbeholderen (26) har en oppoverrettet åpen påfyllingsåpning mellom skinnene, og at denne åpning er på oversiden av disse.

3. Transportvogn ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at det er anordnet respektive drivmekanismer som i det minste strekker seg delvis langs de respektive langsgående sider av lastbeholderen, og at drivmekanismene kopler minst ett drivhjul til et drivorgan.

4. Transportvogn ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at styremekanismen er anordnet på henholdsvis forsiden og baksiden av bærerammen, i forhold til transportvognens bevegelsesretning på skinnene.

5. Transportvogn ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved fire drivhjul og en støttedel anordnet på henholdsvis forsiden og baksiden av bærerammen, i forhold til transportvognens bevegelsesretning, for å hindre bikking av denne.

6. Transportvogn ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at drivhjulene er anordnet tilnærmet symmetrisk i forhold til en midtlinje for tyngdepunktet av transportvognen, og at drivhjulene eventuelt er anordnet med en innbyrdes felles avstand mellom en og tre ganger deres diameter.

7. Transportvogn ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at styre-mekanismene omfatter et bæreelement med to separate styrehjul, og at bæreelementet kan dreies i forhold til bærerammen.

8. Transportvogn ifølge ett av de foregående krav 5-7, karakterisert ved at hver støttedel omfatter et bæreelement med to separate støttehjul, og at bæreelementet kan dreies i forhold til bærerammen.

9. Transportvogn ifølge krav 7 og 8, karakterisert ved at styremekanismen og støttedelen kan dreies i par i forhold til transportvognen, om samme akse.

10. Transportvogn ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at motoren er montert på bærerammen.

11. System med skinnegående transportvogner ifølge ett av kravene 1-10 og med to parallelle skinner, karakterisert ved at de øvre rulleflater på den ytre eller fortrinnsvis den indre skinne i kurver er pålagt et lavfriksjonsmateriale.

12. System ifølge krav 11, karakterisert ved at skinnene har en i alt vesentlig oppovervendende flens, og at drivhjulene har rulleanlegg mot denne.