PL167338B1 - Urzadzenie transportowe z wózkami samobieznymi na podwieszonej szynie PL - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie transportowe z wózkami samobieznymi na podwieszonej szynie, zawierajace wózki samobiezne, które maja górne kolo napedowe i kilka prowadzacych dolnych rolek oraz ramie do zawieszania ladunku i szyne z powierzchniami górna i dolna, skladajaca sie z odcinków poziomych, pochylonych i zakrzywionych, przy czym kolo górne wózka jest sztywno pola- czone z rolkami dolnymi, a ramie do zawieszania ladunku jest zamontowane przegubowo pomiedzy rolkami dolnymi, nato- miast szyna na odcinkach poziomych i na prostoliniowych odcin- kach pochylych ma stala grubosc, równa odleglosci pomiedzy rolkami dolnymi i górnym kolem, zas na zakrzywionych wypu- klych do góry odcinkach jej grubosc jest zmniejszona plynnie, a dolne rolki i górne kolo sa ustawione w styku z tymi powierzch- niami szyny, wzdluz wypuklych do góry zakrzywionych odcinków, znamienne tym, ze ramie (17) do zawieszenia ladunku jest zamocowane na wózku (12’) za posrednictwem dwóch kolków podpierajacych (23, 24) osadzonych pomiedzy dolnymi rolka- mi (15,16), przy czym kolki podpierajace (23,24) sa oddalone od siebie i sa ulozone w plaszczyznie równoleglej do szyny (11), zas na dolnym koncu ramie (17) ma uchwyt (26) ,a na jego górnym koncu ma kratownice (25), przy czym kratownica (25) jest zawieszona ruchomo wzgledem wózka (12’) od polozenia, w którym jest ona oparta na obu kolkach (23, 24) przy ruchu wózka (12’) po odcinku poziomym (21) szyny (11), do polozenia, w którym jest ona oparta na jednym z dwóch kolków (23,24) przy ruchu wózka (12’) po pochylonych odcinkach (22) i zakrzywionych odcinkach (19,20) szyny (11). Fig.2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie transportowe z wózkami samobieżnymi na podwieszonej szynie.

W technice transportu wewnątrzzakładowego znane są tak zwane urządzenia samobieżne, zamocowane na pojedynczej podwieszonej szynie, zawierające poruszające się po niej samobieżne

167 338 wózki zasilane energią elektryczną doprowadzaną za pośrednictwem linii energetycznej biegnącej wzdłuż wspomnianej szyny.

Wspomniane wózki posiadają zazwyczaj koło napędowe umieszczone ponad szyną oraz rolki prowadzące pod szyną. Przyleganie górnych kół napędowych do szyny jest w zasadzie wystarczające w przypadku ruchu na odcinkach poziomych albo lekko pochylonych pod górę. W przypadku ruchu na odcinkach o stosunkowo dużym nachyleniu zaproponowano wprowadzenie dolnych rolek dociskanych sprężyną do szyny tak, że następuje zwiększenie przylegania koła napędowego do szyny. Przykład takiego rozwiązania przedstawiono we włoskim opisie patentowym nr 202 807, zgłoszonym w imieniu FATA European Group.

Wadą rolek dociskowych, oprócz tego, że są kosztowne, jest wzrost przestrzeni zajmowanej przez wózki, a tym samym zwiększenie wymiarów całej linii transportowej. Ponadto wspomniane rozwiązanie wymaga bardzo dokładnego doboru i regulacji docisków rolek, umożliwiającego znalezienie równowagi pomiędzy odpowiednim przyleganiem-kół napędowych na stromo pochylonych odcinkach toru, a maksymalnym obciążeniem wywieranym przez transportowane materiały i dużymi siłami działającymi na całą konstrukcję na odcinkach poziomych. Nawet w przypadku uzyskania optymalnej równowagi używa się rolek dociskowych, których zadaniem jest zapewnienie równomiernego działania urządzenia, a tym samym wytwarzanie tarcia potrzebnego do poruszania się na stromych odcinkach. Jednakże rolki te działają również w przypadku ruchu na odcinkach poziomych albo lekko pochylonych, wywierając bezużyteczne naciski na mechaniczne zespoły wózka, powodujące wzrost zużycia elementów wózka i szyny. Sposób eliminacji tej wady zaproponowano ze włoskim opisie patentowym nr 21977 B/90, złożonym w imieniu tego samego zgłaszającego. Przedstawiono w nim urządzenie transportowe, w którym zastosowano wózki z urządzeniem dociskającym działającym tylko na pochylonych odcinkach toru. Efekt taki uzyskano dzięki temu, że grubość szyny na odcinkach pochylonych jest większa niż na odcinkach poziomych. Jednakże w dalszym ciągu wadą takiego rozwiązania jest koszt urządzeń dociskających, złożoność konstrukcji oraz konieczność regulacji.

Inną wadą znanych rozwiązań jest możliwość kołysania się wózków w kierunku ruchu, wynikająca z elastycznego docisku dolnych rolek do szyny. Kołysanie to jest szkodliwe w przypadku układów transportowych służących do przenoszenia elementów poddawanych obróbce na linii transportowej. Z tego względu w znanych rozwiązaniach stasuje się na ogół wózki samobieżne zdolne do niezależnego pokonywania pochyłych odcinków jak opisano powyżej w przypadku układów, służących do transportu elementów poddawanych obróbce na linii transportowej.

Urządzenie transportowe z wózkami samobieżnymi na podwieszonej szynie, ujawnione w opisie patentowym EP-A-0151965, zawiera wózki z górnym kołem napędowym i kilkoma dolnymi rolkami prowadzącymi oraz szynę z powierzchniami górną i dolną, składającą się z odcinków poziomych, pochylonych i zakrzywionych. W urządzeniu tym koło górne wózka jest sztywno połączone z rolkami dolnymi, przy czym koło rolki i punkt przyłożenia obciążenia do wózka są usytuowane względem siebie tak, że przy ruchu wózka po odcinkach pochylonych szyny oś działania obciążenia na wózek jest ustawiona obok środka górnego koła, a powstały moment obrotowy jest równoważony co najmniej przez jedną z kilku dolnych rolek. Grubość szyny na odcinkach poziomych i na prostoliniowych odcinkach pochyłych jest równomierna i równa odległości pomiędzy rolkami i górnym kołem, zaś na zakrzywionych wypukłych do góry odcinkach jest zmniejszona płynnie, przy czym prowadzące dolne rolki i górne koło są styczne do odpowiednich powierzchni szyny wzdłuż zakrzywionych wypukłych do góry odcinków z minimalnymi luzami i bez zakleszczeń.

Urządzenie transportowe z wózkami samobieżnymi na podwieszonej szynie, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że ramię do zawieszania ładunku jest zamocowane na wózku za pośrednictwem dwóch kołków podpierających osadzonych pomiędzy rolkami, przy czym kołki podpierające są oddalone od siebie i są ułożone w płaszczyźnie równoległej do szyny, zaś na dolnym końcu ramię ma uchwyt, a na jego górnym końcu ma kratownicę, przy czym kratownica jest zawieszona ruchomo względem wózka od położenia, w którym jest ona oparta na obu kołkach przy ruchu wózka po odcinku poziomym szyny, do położenia, w którym jest ona oparta na jednym z dwóch kołków przy ruchu wózka po pochylonych odcinkach i zakrzywionych odcinkach szyny.

Korzystnie szyna na zakrzywionych wypukłych do dołu odcinkach ma grubość zwiększającą się płynnie, a rolki dolne i górne koła są styczne do odpowiednich powierzchni szyny wzdłuż wypukłych do dołu odcinków z minimalnymi luzami i bez zakleszczeń.

167 338

Korzystnie oś ramienia do zawieszania ładunku jest usytuowana przed kołem górnym i za dolną rolką przy ruchu wózka do góry po odcinkach pochyłych.

Korzystnie rolki dolne i koło górne są rozmieszczone w wierzchołkach wyimgginwwnngoo trójkąta równoramiennego.

Korzystnie dwa kołki podpierające są osadzone równolegle do powierzchni górnej i dolnej szyny i są zamocowane pomiędzy dolnymi rolkami w jednakowej od nich odległości, przy czym przy ruchu wózka po odcinkach poziomych oś ramienia do zawieszania obciążenia jest ułożona w połowie odległości pomiędzy kołkami podpierającymi.

Korzystnie kołki podpierające wystają na zewnątrz wózka i są ułożone wzdłuż jednej poziomej linii równoległej do szyny.

Korzystnie kratownica ma kształt prostokątnej ramy mającej parę górnych krawędzi, które są oparte na kołkach.

Urządzenie transportowe według wynalazku zawiera wózki o ograniczonych wymiarach, prostej konstrukcji, które są przystosowane do poruszania się po stosunkowo stromych odcinkach wznoszącego się i opadającego a przy tym nie kołyszą się.

Urządzenie według wynalazku pozwala na realizację ruchu, nawet w przypadku zmian w pochyleniu szyny, bez stosowania rolek dociskowych, ale przeciwnie, za pomocą wózków z rolkami i kołami połączonymi sztywno ze sobą.

Wyeliminowanie kołysania się wózków w kierunku ruchu, zarówno na odcinkach poziomych jak i pochylonych, umożliwia dokonywanie czynności technologicznych na transportowanych elementach w dowolnych punktach toru, po którym się poruszają, nawet podczas ruchu wózka.

Ponadto w zakresie szerokiego przedziału przenoszonych ładunków i pochylenia szyny, nacisk na koło napędowe jest praktycznie regulowany samoczynnie, bez wytwarzania bezużytecznych naprężeń i tarcia, jak to ma miejsce w znanych dotychczas urządzeniach.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, w którym na fig. 1 przedstawiono urządzenia transportowe z wózkami samobieżnymi zamontowane na podwieszonej szynie w schematycznym rzucie bocznym, fig. 2 - przykład wykonania wózka zamontowanego na podwieszonej szynie.

Na figurze 1 przedstawiono schematycznie pochylony odcinek urządzenia transportowego 10, z szyną 11, po której poruszają się wózki samobieżne 12.

Na figurze 2 przedstawiono jeden z wózków 12 wchodzących w skład urządzenia transportowego 10, przy czym wszystkie wózki są takie same. Dlatego poniżej opisano w odniesieniu do rysunku tylko jeden z nich. Każdy z wózków 12 posiada koło górne 13 służące do napędu i podparcia, połączone kinematycznie z silnikiem elektrycznym 14, oraz parę prowadzących dolnych rolek 15 i 16. Zarówno rolki dolne 15, 16 jak i koło górne 13 są sztywno osadzone w ramie wózka 12 tak, że znajdują się w wierzchołkach teoretycznego trójkąta równoramiennego niezmiennej geometrii.

Ponadto, korzystnie, na wózku 12 osadzone są rolki bierne 18 prowadzące go po profilu szyny 11·

Pod wózkiem 12 znajduje się ramię 17 do zawieszania elementów, np. części samochodowych.

Punkt przyłożenia całkowitego obciążenia do wózka 12, dolne rolki 15, 16 i koło 13 są usytuowane względem siebie w taki sposób, że podczas ruchu wózka 12 po odcinkach pochylonych 22, pionowa linia prosta przechodząca przez środek ciężkości obciążenia nie przechodzi przez środek górnego koła 13. W szczególności taka oś działania obciążenia przechodzi za kołem górnym 12, a przed przednią dolną rolką 15, względem pochylenia szyny 11, a tym samym, w przypadku pokazanym na załączonym rysunku, przechodzi na lewo od górnego koła 13 i rolki 16. Korzystnie, podczas ruchu po odcinku poziomym 21 wspomniany środek ciężkości znajduje się na linii pionowej za środkiem koła górnego 13. Poniżej zostaną przedstawione powody takiego rozwiązania.

Poziome odcinki 21 szyny 11 i pochylone odcinki 22 szyny 11 mają jednakową grubość XaX równą odległości pomiędzy dolnymi rolkami 15, 16 a kołem górnym 13. Grubość zakrzywionej i wypukłej części szyny 11, przykładowo oznakowanej na rysunku liczbą 19, płynnie jest zmniejszona tak, że zachowana jest styczność pomiędzy dolnymi rolkami 15, 16 i kołem 13, a odpowiednimi powierzchniami szyny 11 z minimalnym luzem i bez zakleszczania się jakie wystąpiłoby

167 338 w innym przypadku. Zmniejszanie grubości szyny 11 można uzyskać poprzez odpowiednią obróbkę szyny 11 o grubości równomiernej.

Podobnie jest na odcinkach krzywoliniowych wklęsłych, jak przykładowo na odcinku oznakowanym na rysunku liczbą 20. W takim przypadku grubość szyny 11 płynnie jest powiększana, co powoduje skasowanie luzu, który w przeciwnym przypadku pojawiłby się pomiędzy dolnymi rolkami 15, 16, a szyną 11. W takiej sytuacji zmianę grubości szyny 11 można uzyskać poprzez nałożenie na szynę 11 o równomiernej grubości odpowiednich podkładek regulacyjnych.

Kształt szyny 11 o równomiernej grubości, znanej z dotychczasowych rozwiązań, pokazano na rysunku linią przerywaną.

Dokładny kształt szyny 11 można łatwo uzyskać wykreślając krzywe opisywane przez dolne rolki 15, 16 i koło 13 podczas ruchu wózka 12 wzdłuż linii obrazującej jego tor.

Podczas eksploatacji, wózek 12 poruszający się po poziomie odcinka 21 toru wisi na górnym kole 13. Dzięki sztywnej konstrukcji dolnych rolek 15, 16 powstają siły zapobiegające kołysaniu się wózka 12 w kierunku ruchu. Z tego względu nie występuje bezużyteczne tarcie wywoływane w znanych dotychczas urządzeniach przez zespoły dociskające.

Zgodnie z powyższym, podczas pokonywania pochyłych odcinków 22 toru, oś działania obciążenia transportowanego elementu nie przechodzi przez koło górne 13. W związku z tym powstaje pewne ramię wytwarzające moment powodujące obrót wózka 12 (np. w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, jak pokazano na rysunku). Wspomniany moment jest równoważony przez jedną z dwóch dolnych rolek 15, 16, co powoduje dociśnięcie koła górnego 13 do szyny 11. W przykładzie pokazanym na rysunku rolką dociskającą jest rolka 16, natomiast dolna rolka 15 styka się luźno z szyną 11.

Nacisk wywierany na górne koło 13 zwiększa jego przyleganie proporcjonalnie do ciężaru zawieszonego na wózku 12. jednocześnie sztywna geometria koła 13 i dolnych rolek 15, 16 oraz kształt szyny 11 zapobiegają niepożądanemu kołysaniu się wózka 12, co z kolei zapobiega podskakiwaniu wózków 12 w chwili ich wjeżdżania na pochylone odcinki 22 toru.

Oczywiście powyższy opis wariantu urządzenia transportowego 10 jest tylko przykładowy i dlatego nie można go traktować jako ograniczającego przedstawione zastrzeżenia patentowe. Przykładowo, osoby znające się na technice wiedzą, że istnieje oczywiście możliwość skonstruowania zgodnie z zasadami niniejszego wynalazku wózków wielokrotnych, tj. wykonanych z dwóch albo większej liczby wózków 12 o konstrukcji opisanej powyżej, połączonych przegubem.

Ponadto zmiany grubości szyny 11, pomimo że pokazano je w postaci wykonanej na dolnej powierzchni, mogą być również dokonane na powierzchni górnej.

Naturalnie, jeżeli uważa się za zbędne zapobieganie podskakiwaniu i kołysaniu się wózka 12 na odcinkach wypukłych 19, można zrezygnować w tych miejscach ze zmniejszania grubości szyny 11.

Wreszcie, budowa wózków 12 może się różnić od pokazanej przykładowo na rysunku, np. mogą mieć one różną liczbę rolek, przy czym wystarczy, żeby podczas ruchu do góry pionowa linia prosta przechodząca przez środek ciężkości transportowanego na wózku 12 ładunku nie przechodziła przez środek koła górnego 13, i żeby co najmniej jedna dolna rolka 15, 16 znajdowała się w takim położeniu, w którym przeciwstawia się powstającemu momentowi tak, że następuje zwiększenie docisku koła 13 do szyny 11. Punkt przyłożenia siły ciężkości ładunku transportowanego na wózku 12 musi być wybrany w taki sposób, żeby powstało ramię b o długości wystarczającej do wytworzenia niezbędnego przylegania koła 12, odpowiadającego pochyleniu szyny 11. Przykładowo, zwiększenie ramienia b, w celu zrównoważenia pochylenia szyny 11 wymaga obniżenia punktu zawieszenia transportowanego ładunku względem dolnych rolek 15, 16.

Na figurze 2 pokazano wózek 12’ według wynalazku, w którym ramię b' jest większe od ramienia b pokazanego na fig. 1, przy czym uzyskano to w zasadzie bez zwiększania wymiarów pionowych wózka 12’.

Wózek 12, według wynalazku, posiada w dolnej części dwa kołki podpierające 23, 24 usytuowane odpowiednio w płaszczyźnie równoległej do szyny 11. Na kołach podpierających 23, 24 osadzona jest konstrukcja kratownicy 25. Do jej dolnej części przymocowany jest uchwyt 26 do transportowanych elementów. Podczas ruchu wózka 12' po odcinku poziomym, płaszczyzna, w której znajdują się kołki podpierające 23, 24 jest pozioma, a kratownica 25 mająca kształt ramy jest

167 338 oparta na kołkach podpierających 23, 24 odpowiednio krawędziami 27 i 28. W takim położeniu oś działania obciążenia transportowego elementu przechodzi przez środek odcinka łączącego oba kołki podpierające 23, 24.

Podczas ruchu po odcinku pochyłym ciężar transportowanego elementu powoduje obrót kratownicy 25 wokół górnego kołka podpierającego 24, wskutek czego środek ciężkości elementu przesuwa się na linię pionową przechodzącą przez ten kołek podpierający 24. W takiej sytuacji, pokazanej na fig. 2, ramię b’ momentu obrotowego wózka 12’ jest większe od ramienia b, które mogłoby być uzyskane w przypadku zawieszania ładunku w środku długości pomiędzy kołkami podpierającymi 23, 24 z fig. 1.

Oczywiście, w przypadku gdy wózek 12’ porusza się po odcinku o przeciwnym pochyleniu, obciążenie przejmuje drugi kołek podpierający 23, wskutek czego powstaje ramię skierowane w drugą stronę.

Dodatkową zaletą tego rozwiązania jest to, że podczas ruchu wózka 12” po odcinku poziomym, transportowany element wisi na dwóch podporach, co zapewnia lepszą stabilność.

Fig.1

i2 Z 14
		a
	\

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,50 zł

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie transportowe z wózkami samobieżnymi na podwieszonej szynie, zawierające wózki samobieżne, które mają górne koło napędowe i kilka prowadzących dolnych rolek oraz ramię do zawieszania ładunku i szynę z powierzchniami górną i dolną, składającą się z odcinków poziomych, pochylonych i zakrzywionych, przy czym koło górne wózka jest sztywno połączone z rolkami dolnymi, a ramię do zawieszania ładunku jest zamontowane przegubowo pomiędzy rolkami dolnymi, natomiast szyna na odcinkach poziomych i na prostoliniowych odcinkach pochyłych ma stałą grubość, równą odległości pomiędzy rolkami dolnymi i górnym kołem, zaś na zakrzywionych wypukłych do góry odcinkach jej grubość jest zmniejszona płynnie, a dolne rolki i górne koło są ustawione w styku z tymi powierzchniami szyny, wzdłuż wypukłych do góry zakrzywionych odcinków, znamienne tym, że ramię (17) do zawieszania ładunku jest zamocowane na wózku (12*) za pośrednictwem dwóch kołków podpierających (23, 24) osadzonych pomiędzy dolnymi rolkami (15, 16), przy czym kołki podpierające (23, 24) są oddalone od siebie i są ułożone w płaszczyźnie równoległej do szyny (11), zaś na dolnym końcu ramię (17) ma uchwyt (26), a na jego górnym końcu ma kratownicę (25), przy czym kratownica (25) jest zawieszona ruchomo względem wózka (12*) od położenia, w którym jest ona oparta na obu kołkach (23, 24) przy ruchu wózka (12*) po odcinku poziomym (21) szyny (11), do położenia, w którym jest ona oparta na jednym z dwóch kołków (23, 24) przy ruchu wózka (12*) po pochylonych odcinkach (22) i zakrzywionych odcinkach (19, 20) szyny (11).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że szyna (11) na zakrzywionych wypukłych do dołu odcinkach (20) ma grubość zwiększającą się płynnie, a dolne rolki (15, 16) i górne koło (13) są styczne do odpowiednich powierzchni szyny (11) wzdłuż wypukłych do dołu odcinków (20) z minimalnymi luzami i bez zakleszczeń.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że oś ramienia (17) do zawieszania ładunku jest usytuowana przed kołem górnym (13) i za dolną rolką (16) przy ruchu wózka (12) do góry po odcinkach pochyłych (22).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, te dolne rolki (15, 16) i trójkąta równoramiennego, że dwa kołki podpierające > powierzchni górnej i dolnej szyny (11) i są zamocowane pomiędzy dolnymi rolkami (15, 16) w jednakowej od nich odległości, przy czym przy ruchu wózka (12*) po odcinkach poziomych (21) oś ramienia (17) do zawieszania obciążenia jest ułożona w połowie odległości pomiędzy kołkami podpierającymi (23, 24).
5. 6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tytn, że kołki (23,

   24) wystają na zewnątrz wózka (12*) i są ułożone wzdłuż jednej poziomej linii równoległej do szyny (11).
6. 7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, te kratownica (25) ma kształt prostokątnej ramy mającej parę yóΓnayO (Tra^zi (27, 28), (tóóe ną nparte na nokkawO (23, 24).

   1, z n a m i e η n e ty,, w wierzchołkach wyimaginowanego 1, z n a m i e η n e t y m, do powierzchni górnej i dolnej s