DE10023977C2 - Wagen für Schienensysteme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wagen für Schienensysteme mit im Wesentlichen rechtwinkligen Schienenkreuzen, mit anhebbaren und absenkbaren Rollen an dem Wagen für einen alternativen Eingriff mit jeweils einem der sich kreuzenden Schienenpaare.

Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf Schienensysteme mit im Quer­ schnitt kreisförmig, weitgehend in den Boden eingelassenen Schienen, wie sie in der DE 43 18 383 C1 beschrieben worden sind. Derartige Schienensysteme kön­ nen beispielsweise in einer Werkshalle verlegt werden, ohne daß sie ein nen­ nenswertes Hindernis beim Begehen oder Befahren des Hallenbodens darstellen. Sie ermöglichen im übrigen auch die Aufnahme sehr hoher Tragkräfte, so daß sie sich besonders eignen für Transportaufgaben in Industriehallen.

Zur weitgehenden Erschließung der gesamten Hallenfläche ist es zumeist erfor­ derlich, die Schienen in einem Raster mit rechtwinkligen Kreuzungen zu verle­ gen. Dabei läßt sich der Übergang von einem Schienenpaar zu einem anderen rechtwinklig kreuzenden Schienenpaar dadurch erreichen, daß die dem ersten Schienenpaar zugeordneten Rollen angehoben und zugleich die dem kreuzenden Schienenpaar zugeordneten Rollen des Wagens in Bezug auf den Wagen abge­ senkt werden. Auf diese Weise kommen nur die dem kreuzenden Schienenpaar zugeordneten Rollen mit diesen Schienen in Eingriff. Da der erwähnte Umschalt­ vorgang unter Umständen bei hoher oder sehr hoher Belastung erfolgen muß, hat es sich als schwierig erwiesen, eine verschleißfeste, dauerhaft haltbare und trotzdem möglichst einfache Umschaltvorrichtung zu schaffen, die es ermög­ licht, die Umschaltung möglichst rasch vorzunehmen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wagen der eingangs ge­ nannten Art mit einer Umschaltvorrichtung für die Rollen zu schaffen, die es ge­ stattet, die Rollen im Wesentlichen gleichzeitig und mit relativ geringem Kraft­ aufwand anzuheben beziehungsweise abzusenken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Wagen der obigen Art gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Stellantrieb vorgesehen ist, der zugleich die mit einem Schienenpaar zusammenwirkende Rollen in Bezug auf den Wagen anhebt und die mit dem kreuzenden Schienenpaar zusammenwirkendenden Rollen in bezug auf den Wagen absenkt. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfin­ dungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das erfindungsgemäß ausgebildete Umschaltsystem umfaßt somit nur einen Stellantrieb, etwa einen Hydraulikzylinder, einen Spindeltrieb oder dergleichen.

An den Wagen der hier interessierenden Art sind zumeist in einer insgesamt quadratischen Anordnung an allen vier Seiten jeweils in der Nähe der Enden dieser Seiten Rollen oder auch Rollengruppen mit zwei oder drei Rollen vorgese­ hen.

Erfindungsgemäß sind diese Rollen oder Rollengruppen vorzugsweise mit Hilfe von Lenkern an der Unterseite des Wagens gelagert, und zwar derart, daß ein Zug oder Schub in Richtung entlang den jeweiligen Seitenrändern zu einer Schwenkung der Lenker und dabei zu einer Anhebung oder Absenkung der Rol­ len oder Rollengruppen führt. Das bedeutet, daß die Höhenverstellung der Rol­ len oder Rollengruppen durch geeignete Ausübung von Schub und Zug auf die Rollengruppen, etwa von einer Position in der Mitte der jeweiligen seitlichen Ränder aus erfolgen kann.

Der zentrale Stellantrieb wirkt vorzugsweise auf zwei einander kreuzende, am Wagen gelagerte, über Kegeltriebe gekoppelte Wellen ein, die sich jeweils von Seitenmitte zu Seitenmitte erstrecken, also zwischen den beiden Rollen oder Rol­ lengruppen an den vier Seiten des Umrisses des Wagens enden. An diesen En­ den sind vorzugsweise Doppelhebel befestigt, die mit jeweils einem ihrer Enden schwenkbar mit einer Stange verbunden sind, die am anderen Ende schwenkbar mit einer Rolle oder Rollengruppe in Verbindung steht. Durch Drehung der Wel­ len und entsprechende Schwenkung der Doppelhebel kann über die Stangen in Richtung der Rollen oder Rollengruppen Zug oder Schub ausgeübt werden. Durch Zug oder Schub werden die Rollen, die wie erwähnt, mit Hilfe von Len­ kern schwenkbar am Wagen gelagert sind, in Bezug auf den Wagen abgesenkt oder angehoben.

Vorzugsweise ist die Zuordnung der Lenker der Rollen oder Rollengruppen und der Doppelhebel der Wellen derart, daß bei abgesenkten Rollen oder Rollengrup­ pen die Lenker senkrecht nach unten zeigen und die Doppelhebel waagerecht stehen. Auf diese Weise werden die Lenker durch nach oben gerichteten Schub entlang ihrer Längsrichtung belastet, und mögliche seitliche Ausweichkräfte, die unter hoher Belastung auf die Lenker einwirken können, werden durch die Dop­ pelhebel in ihrer Längsrichtung aufgenommen.

Beide Belastungsrichtungen sind kinematisch äußerst vorteilhaft, und insbe­ sondere wird im wesentlichen verhindert, daß der Antrieb insgesamt mit dem Wellensystem ein nennenswertes Haltemoment ausüben muß, um die Belastung der abgesenkten Rollen aufzunehmen.

Die genannte Anordnung der Lenker und der Doppelhebel hat noch einen weite­ ren Vorteil. Das beruht darauf, daß die zwischen den Doppelhebeln und den Rollen oder Rollengruppen angeordneten Stangen nicht linear verschoben wer­ den, sondern Kreisbewegungen folgen. Aufgrund der genannten Anordnung ist die waagerechte Komponente der Stangen beim Absenken der Rollen oder Rol­ lengruppen auf die Schienen am Anfang der Absenkbewegung relativ groß, wäh­ rend die waagerechte Komponente im weiteren Verlauf der Drehung der Doppel­ hebel immer geringer wird. Andererseits ist die vertikale Komponente der Rollen oder Rollengruppen am Anfang der Rollengruppen oder Rollen ebenfalls verhält­ nismäßig groß, während sie zum Ende der Absenkbewegung hin immer mehr abnimmt. Daraus ergibt es sich, daß beim Wechsel der Rollen oder Rollengrup­ pen die Absenkbewegung der Rollen für eines der Schienenpaare der Anhebbe­ wegung der Rollen des anderen Schienenpaares vorauseilt. Der Wagen wird da­ her relativ rasch durch die neuen Rollen abgestützt, so daß er beim Rollenwech­ sel nicht wesentlich absinkt. Ein erneutes Anheben nach dem Absinken würde bei schwerer Beladung des Wagens hohe Kräfte und eine entsprechende Dimen­ sionierung des Stellantriebs erfordern.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die schematische Draufsicht auf einen Wagen, der als durch­ sichtig dargestellt ist;

Fig. 2 die Ansicht von unten in Fig. 1, bei der wiederum nur die Um­ risse des Wagens gezeigt sind.

Fig. 3 die Ansicht von links in Fig. 1 in der in Fig. 2 gewählten Darstel­ lungsform;

Fig. 4 eine isometrische Teildarstellung des erfindungsgemäß ausgebil­ deten Stellantriebs.

Fig. 5 eine Teildarstellung aus dem Umschaltmechanismus einer an­ deren Ausführungsform;

Fig. 6 eine Abwandlung zu Fig. 5.

In Fig. 1 ist ein Wagen insgesamt mit 10 bezeichnet. Er bildet eine im Wesentli­ chen quadratische Plattform, ist jedoch in der Zeichnung nur in seinen Umris­ sen angedeutet, weil es im folgenden ausschließlich auf die unterhalb des Wa­ gens angeordneten, umschaltbaren Rollen ankommt. Zwei einander kreuzende Schienenpaare sind in der Zeichnung mit 12 und 14 bzw. 16 und 18 bezeichnet. In Fig. 1 sind die Schienen nur als strichpunktierte Linien angedeutet. Auf den Schienen 12 und 14 befinden sich gemäß Fig. 1 jeweils zwei Rollengruppen 20 und 22 bzw. 24 und 26 mit jeweils zwei nicht gesondert bezeichneten Rollen. Die Rollenpaare liegen an den einzelnen Seiten in Abstand zueinander in der Nähe der Ecken des Wagens.

Auf den in Fig. 1 oben und unten liegenden Seiten befinden sich auf den Schie­ nen 16 und 18 in entsprechender Weise Rollenpaare 28 und 30 bzw. 32 und 34, die ebenfalls zwei hintereinanderliegende, nicht gesondert bezeichnete Rollen umfassen. Die Rollen der einzelnen Rollengruppen sind in Rollenträgern 36, 38, 40 bzw. 42 und 44, 46, 48 bzw. 50 gelagert. Diese Rollenträger 36, . . ., 50 sind beidseitig mit Hilfe von Lenkern 52 und 54 (Fig. 4) an einem nicht näher dargestellten festen Konstruktionsteil 56 des Wagens aufgehängt. Die isometri­ sche Darstellung gemäß Fig. 4 bezieht sich auf die rechte untere Ecke des Wa­ gens 10 in Fig. 1. Während die Lenker 52 und 54 des Rollenträgers 42 der. Rol­ lengruppe 26 rechts unten in Fig. 4 eine geneigte Stellung einnehmen, sind die entsprechenden Lenker 58 und 60 des links in Fig. 4 gezeigten Rollenpaares 32 senkrecht nach unten gerichtet. Diese geringe Schwenkbewegung der Lenker hat zur Folge, daß das links gezeigte Rollenpaar 32 fest auf der Schiene 18 liegt, während die Rollengruppe 26 auf der rechten Seite in Fig. 4 von der Schiene 14 abgehoben ist.

Wie Fig. 4 exemplarisch zeigt, sind die beiden Rollenträger 42 und 48 über Stan­ gen 62 und 64, die einerseits schwenkbar an den Rollenträgern und anderer­ seits schwenkbar an einem Ende von Doppelhebeln 66 und 68 gelagert sind, waagerecht verschiebbar.

Die Doppelhebel 66 und 68 sind auf den Enden von Wellen 70 bzw. 72 befestigt, die sich in einem Kegelgetriebe 74 im Mittelpunkt des Wagens 10 kreuzen und insgesamt die Fläche des Wagens in vier gleiche Quadrate teilen. Die Wellen 70 und 72 sind mit Hilfe des Kegelgetriebes synchron verbunden.

Als zentraler Stellantrieb ist ein Hydraulikzylinder 76 vorgesehen, dessen Kolben stange 78 mit dem freien Ende eines Hebels 80 zusammenwirkt, der fest auf der Welle 70 angebracht ist. Die Kolbenbewegung des Hydraulikzylinders 76 ermög­ licht damit eine Drehung der Welle 70 und zugleich über das Kegelgetriebe 74 der anderen Welle 72. Da die beiden Doppelhebel 68 an den Enden der Welle 72 senkrecht und die beiden Doppelhebel 66 an den Enden der Welle 70 waage­ recht stehen, werden die Rollenträger 44 und 46 bzw. 48 und 50 angehoben und die Rollenträger 36, 38, 40 bzw. 42 abgesenkt. Der Hydraulikzylinder 76 ist mit Hilfe von zwei Leitungen 82 und 84 mit einem Zweiwegeventil 86 verbunden, das den Ölstrom von einer Hydraulikpumpe 88 in beiden Richtungen dem Hydrau­ likzylinder 76 zuführen kann.

Die Anwendung der Erfindung ist nicht beschränkt auf im Querschnitt kreis­ runde Schienen und ausgekehlte Laufrollen, wie sie in der Zeichnung gezeigt sind.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Wagen eignet sich insbesondere für eine Steuerung vom Hallenboden aus. So können beispielsweise in den Zentren der Kreuzungen drehbare Stellglieder in den Hallenboden eingelassen sein, die mit Eingriffsgliedern an der Unterseite der Wagen in Eingriff treten können, wenn sich ein Wagen über einer Kreuzung befindet. Auf diese Weise können vom Hal­ lenboden aus beispielsweise die Rollengruppen 20, 22, 24 bzw. 26 an zwei para­ lellen Seiten eines Wagens abgesenkt und die Rollengruppen 28, 30, 32 bzw. 34 an den beiden anderen paralellen Rändern eines Wagens angehoben werden, so daß der Wagen seine Laufrichtung um 90° ändert.

Wie dies geschehen kann, ist in Fig. 5 und Fig. 6 schematisch angedeutet.

Anstelle der drei miteinander kämmenden Kegelräder des Kegelgetriebes 74 der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist ein an der Unterseite des Wagens, um eine senkrechte Achse drehbares Kegelrad 90 gelagert. Dieses Kegelrad 90 weist an seiner Unterseite ein Eingriffsglied 92 auf, das wiederum an seiner Unterseite ein Eingriffsprofil 94, etwa in der Form eines Schraubenschlitzes besitzt.

Im Boden 96 der Halle, befinden sich ein Drehantrieb 98, der in der Lage ist, ein Stellglied 100, das etwa die Form einer Schraubenzieherklinge besitzen kann, um 90° in beide Richtungen zu drehen.

Die Form des Eingriffsglieds 92 und des Stellglieds 100 kann anders ausgebildet sein, sollte jedoch die Begeh- oder Befahrbarkeit des Hallenbodens im allgemei­ nen nicht stören. Wenn ein Wagen auf eine Kreuzung fährt, tritt das Stellglied 100 in den Schlitz des Eingriffsprofils 94 ein. Wenn nunmehr ein Drehimpuls an den Drehantrieb 98 gegeben wird, kann das Kegelrad 90 um 90° gedreht wer­ den. In das Kegelrad greifen von vier Seiten Kegelräder 102, 104 und 106 ein, die auf den Wellen 70 bzw. 72 befestigt sind, die hier in beiden einander kreuzenden Richtungen als geteilte Halbwellen ausgebildet sind. Diese Kegelräder 102, 104 und 106 kämmen mit dem waagerechten Kegelrad 90. Sie stehen untereinander im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform nicht in Eingriff. Sie drehen sich also gleichsinnig, und nicht wie bei der ersten Ausführungsform gegensinnig. Dies muß bei der Anordnung der nachfolgenden Steilmechanismen berücksich­ tigt werden.

Es ist daher nicht erforderlich, jeden einzelnen Wagen zu Zwecken der Fern­ steuerung innerhalb einer Halle mit einem eigenen Sende- und Empfangssystem oder dergleichen auszurüsten, denn die Steuerung der Wagen kann über einen im Hallenboden verlegtes Stellsystem erfolgen.

Fig. 6 bezieht sich ebenfalls auf die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform, un­ terscheidet sich jedoch von der Variante gemäß Fig. 5 dadurch, daß nicht vier Halbwellen, sondern eine durchgehende Welle 70 und zwei Halbwellen 72 vorge­ sehen sind, die die Drehung der Kegelräder 102, 104 und 106 auf die Umschalt­ mechanismen übertragen, wie es bereits bei der ersten Ausführungsform der Fall war. In jedem Fall sind die nachgestellten Elemente der Umschaltmechanis­ men der Drehrichtung der Kegelräder anzupassen.

Claims (8)

1. Wagen für Schienensysteme mit im Wesentlichen rechtwinkligen Schienen­ kreuzen, mit anhebbaren und absenkbaren Rollen an den Wagen für einen al­ ternativen Eingriff mit jeweils einem der sich kreuzenden Schienenpaare, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Stellantrieb vorgesehen ist, der zugleich die mit einem Schienenpaar zusammenwirkenden Rollen in Bezug auf den Wagen an­ hebt und die mit dem kreuzenden Schienenpaar zusammenwirkenden Rollen in Bezug auf den Wagen absenkt.

2. Wagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32 bzw. 34) mit Hilfe von Lenkern (52, 54, 58 bzw. 60) am Wagen (10) gelagert sind, derart, daß waagerechter Schub oder Zug die Rollen in bezug auf den Wagen anhebt oder absenkt.

3. Wagen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Schienenpaar (12 und 14 bzw. 16 und 18) jeweils zwei in Abstand liegende Rol­ len oder Rollengruppen (20, . . ., 34) vorgesehen sind.

4. Wagen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Stellan­ trieb zwei einander kreuzende, am Wagen (10) gelagerte, über Kegelgetriebe (74) gekoppelte Wellen (70 und 72) antreibt, die sich jeweils zwischen die Rollen oder Rollengruppen (20, . . . ., 34) für die einzelnen Schienen im Mittelbereich der vier Seiten des Wagens erstrecken und an ihren Enden Doppelhebel (66 bzw. 68) tra­ gen, die bei Drehung der Wellen mit Zug auf die Rollen oder Rollengruppen für eines der Schienenpaare und mit Schub auf die Rollen oder Rollengruppen des anderen Schienenpaares einwirken.

5. Wagen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelhebel (66 und 68) an ihren Enden mit jeweils einer Stange (62 bzw. 64) verbunden sind, deren anderes Ende mit Rollenträgern (36, 38, 40, 42, 44, 46, 48 bzw. 50) der Rollen oder Rollengruppen verbunden sind und auf diese bei Drehung der Wellen und Schwenkung der Doppelhebel einen Zug oder Schub ausüben.

6. Wagen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Doppelhebel (66 und 68) an den Enden der Wellen im Verhältnis zu den Lenkern (58 bzw. 60) der Rollen oder Rollengruppen derart ist, daß die Doppelhebel (66 und 68) in der Richtung der Stangen (62 bzw. 64) stehen, wenn die Lenker (58 und 60) nach unten gerichtet sind, während die Doppelhebel senkrecht zu den Stangen (62 bzw. 64) stehen, wenn die Lenker (58 bzw. 60) aus der senkrecht nach unten gerichteten Stellung ausgeschwenkt sind.

7. Wagen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb ein Hydraulikzylinder (76) ist.

8. Wagen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Rollen auf einem gemeinsamen Rollenträger (36; . . . ., 50) gelagert sind.