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Title:
RAIL-MOUNTED TRANSPORTING DEVICE FOR ULTRA-HEAVY LOADS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/021816
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and a transporting system comprising a rail-mounted transporting device for ultra-heavy loads, especially for changing steel mill converters. Said device comprises a motor vehicle which automatically takes over the load and which is guided on tracks on the way to the delivery station. The direction of transport is changed at the turning station by 90°. Said transporting device is characterized in that the vehicle frame (21) is provided with an annular component (22) for receiving the load (11), that at least three turning wheels (33) are provided on the outer periphery of the annular component (22) and that transport wheels (23) are arranged on the vehicle frame. The invention is further characterized in that said transport wheels (23) and/or said turning wheels (33) are vertically adjustable via adjustment means (24, 34) which are connected to actuators (25, 35). Said actuators can be displaced into a position above the vehicle frame (21) in which the transport wheels (23) are lifted off the tracks (51) while the device is turned. The device is further provided with motors (31) which drive the turning wheels (33) and which turn the vehicle frame (21) from the initial position and into the desired direction of transport.

Inventors:
SCHMITZ GUENTER (DE)
GRUNA GUENTER (DE)
Application Number:
PCT/DE1999/001716
Publication Date:
April 20, 2000
Filing Date:
June 09, 1999
Export Citation:
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Assignee:
SMS DEMAG AG (DE)
SCHMITZ GUENTER (DE)
GRUNA GUENTER (DE)
International Classes:
B22D41/12; B61K5/02; C21C5/46; (IPC1-7): B61K5/02; B22D41/12; C21C5/46
Domestic Patent References:
WO1998031579A11998-07-23
Foreign References:
US4875415A1989-10-24
DE1254171B1967-11-16
US4254711A1981-03-10
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
Meissner, Peter E. (Meissner & Meissner Hohenzollerndamm 89 Berlin, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Transportieren von schwersten Lasten, insbesondere zum Wechseln von Stahlwerkskonvertern, die aus ihrer Betriebsposition von einem schienengebundenen Fahrzeug herausgehoben und einer Abgabestation zugeführt werden, gekennzeichnet durch folgende Schritte : a) das die Last transportierende Transportfahrzeug wird über Transporträder auf einem geraden Schienenstrang einer Wendestation zugeführt, bei der am Fahrzeugrahmen vorgesehene Drehräder mit einer kreisförmig geführten, den Schienenstrang auf gleicher Ebene kreuzenden Schiene in Kontakt gebracht werden, b) die Transporträder werden anschließend vom Schienenstrang im wesentlichen vertikal wegbewegt, c) das Transportfahrzeug wird dann über die Drehräder in die gewünschte Richtung gewendet, d) die Fahrzeugräder werden auf dem zum Abgabestand führenden Schienenstrang abgesetzt, die Drehräder werden von der kreisförmig geführten Schiene gelöst e) anschließend wird das Transportfahrzeug zur Abgabestation gebracht, f) danach wird von einer Parkstation die Last, insbesondere der instandgesetzte Stahlwerkskonverter, zur Betriebsstation transportiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß an den Kreuzungspunkten, Schienenstrang zu Schienenstrang"wie auch "Schienenstrang zu kreisförmig geführten Schiene"die Kraftübertragung von den Rädern zur Schiene von der Lauffläche der Räder zum Spurkranz der Räder und umgekehrt wechselt.
3. Transportaniage mit einer schienengebundenen Transporteinrichtung für schwerste Lasten, insbesondere zum Wechseln von Stahlwerkskonvertern mit einem Fahrzeug, welches die Last selbstständig übernimmt und auf dem Weg zur Abgabestation über Schienen geführt wird, deren Transporteinrichtung an der Wendestation insbesondere um 90° geändert ist, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugrahmen (21) ein ringförmiges Bauteil (22) zur Aufnahme der Last (11) besitzt, daß am Umfang des ringförmigen Bauteils (22) mindestens drei Drehräder (39) vorgesehen sind, daß am Fahrzeugrahmen Transporträder (23) angeordnet sind, daß die Transporträder (23) und/oder die Drehräder (33) über Verstellelemente (24,34).. in ihrer Höhe verstellbar sind, wobei die Verstellelemente (24,34) an Aktuatoren (25,35) angeschlossen sind, die über den Fahrzeugrahmen (21) in eine Position bringbar ist, in der während des Wendens die Transporträder (23) von den Schienen (51) abgehoben sind und daß Motoren (31) vorhanden sind, die die Drehräder (33) antreiben und den Fahrzeugrahmen (21) von der bisherigen in die gewünschte Transportrichtung verdrehen.
4. Transportanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenverstellelemente (24,34) Schwingen (26,36) aufweisen, an die Aktuatoren (25,35) angeschlossen sind.
5. Transportanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Schwingen (26,36) eine Radeinheit bildend vorgesehen sind, an denen mittig jeweils ein Drehrad (33) bzw. Transportrad (23) befestigt ist, wobei das eine Ende jeder Schwinge (26,36) mit einem Drehbolzen (27,37) korrespondiert und das andere Ende an eine Spindel (28,38) angeschlossen ist.
6. Transportanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei. mehr als drei Radeinheiten (2327,3337) an den Spindeln (28,38) ein Kraftausgleichselement (29,39), z. B. eine Feder, vorgesehen ist.
7. Transportanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander wegweisenden Enden der Schwingen (26) am Fahrzeugrahmen (21) drehbar gelagert sind und daß die einander zugeneigten Enden der Schwingen (26) mit Höhenverstell einrichtungen (24) verbunden sind, die beide mit einer Wippe (41) korrespondieren, die über einen Bolzen (42) mit dem Fahrzeugrahmen (21) in Verbindung steht.
8. Transportanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenauflageflache (52) des kreisförmig geführten Schienenstranges (53) proportional zum Radius (R) zum Kreismittelpunkt (M) geneigt ist.
9. Transportanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kreuzungspunkten (54) der Schienen (51,53) die Schienenauflagefläche (52) der Schienenenden keilförmig abfallend und an entsprechender Position der Schienenfuß (55) um so viel keiiförmig ansteigend ausgestaltet ist, daß die Kraftübertragung der Räder (23,33) von der Radlauffiäche (61) auf den Spurkranz (62) und umgekehrt übertragen wird.
10. Transportaniage nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei Aufnahmestationen (71,72) und einer als Reparaturstand vorgesehenen Abgabestation (73) mindestens eine Wendestation (74) und eine Parkstation (77) vorgesehen ist.
Description:
Schienengebundene Transporteinrichtung für schwerste Lasten Beschreibung Die Erfindung betrifft eine schienengebundene Transporteinrichtung für schwerste Lasten, insbesondere zum Wechseln von Stahlwerkskonvertern mit einem Fahrzeug, welches die Last selbständig übernimmt und auf dem Weg zur Abgabestation über Schienen geführt wird, deren Transportrichtung an einer Wendestation insbesondere um 90° geändert ist.

Aus DE-AS 24 04 868 ist ein Transportwagen bekannt, auf dem ein längliches im wesentlichen zylindrisches Gefäß gelagert ist, und bei dem seitlich am Gefäß angeordnete Antriebe mit den am Gefäßmantel vorgesehenen Angriffsmitteln eine beim Abheben des Gefäßes von den Drehgestellen ungetrennt bleibende Baueinheit bildet.

Die Drehachse dieses als Roheisenmischer ausgebildeten Gefäßes ist parallel zur Hauptachse des Transportwagens.

Auf der Konferenz"21st. Century Steel Industry of Russia and CIS"vom 06.06. bis 10.06.1994 in Moskau wurde ein Konverterwechselsystem vorgestellt. Hieraus ist ein Konverterwechselfahrzeug (im wesentlichen Beispiel 2.3 und Figur 13) bekannt, bei dem der Konverter auf einer im Fahrgestell drehbar gelagerten Platte deponierbar ist.

Unterhalb dieser Platte sind Kolben-Zylinder-Einheiten vorgesehen, die an einer vorgegebenen Wegstrecke des Fahrzeugs ausgefahren werden und die Möglichkeit eröffnen, das Fahrgestell in seiner Richtung zu verdrehen und die Räder nach dem Drehen auf dem gewünschten Schienenstrang abzusetzen.

Der Nachteil dieses Konverterwechseifahrzeugs ist nicht nur der konstruktiv relativ komplizierte und wartungsintensive Drehkranz, sondern auch die gesamte Bauhöhe des Fahrzeugs.

Die Erfindung hat sich daher das Ziel gesetzt, mit konstruktiv einfachen Mitteln eine Transporteinrichtung für schwerste Lasten, insbesondere für einen Stahlwerks- konverter zu schaffen, die eine möglichst geringe lichte Höhe auf seinem Transportweg erforderlich macht.

Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch den Verfahrensanspruch 1 und den Vorrichtungsanspruch 3. Die übrigen Ansprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß wird die Last nach seiner Übernahme von der schienengebundenen Transporteinrichtung so tief wie möglich im Fahrzeugrahmen abgesenkt. Durch die konstruktive Vorgabe der Hallen sind Wendepunkte zwischen der Aufnahmestation und der Abgabestation erforderlich. In diesen Wendepunkten wird erfindungsgemäß die Last auf nahezu identischem Niveau gehalten und die Kraftübertragung von Transporträdern, die mit den geraden Schienensträngen korrespondieren, übertragen auf Drehräder, die mit einer im Kreis geführten Schiene korrespondieren. In dieser Wendestation wird die gesamte Transporteinrichtung gewendet und nach Erreichen der neuen Fahrtrichtung wieder auf dem Schienenstrang auf den Transporträdern abgesetzt.

Die Kreuzungspunkte der Schienen sind dabei so ausgestaltet, daß ein Wechsel der Kraftübernahme von der Radtaufffäche mit der Schienenlauffläche auf die Spurkränze und den Schienenfuß erfolgt.

Durch das tiefstmögliche Absenken der Last in den Fahrzeugrahmen der Transporteinrichtung wird es möglich, Hindernisse wie Kranbahnträger oder Bühnen zu unterfahren, wobo. : s tiefste Maß aus der Addition der Gefäßhohe plus erforderliche Freimaße zwischen Konverterboden und Hüttenfiur besteht.

In vorteilhaften Ausgestaltungen werden jeweils zwei Räder zu einer Radeinheit zusammengefaßt, die dabei an Schwingen angeordnet sind. An jeweils einem Ende

jeder Schwinge ist eine Verstelleinrichtung zur Einstellung der erforderlichen Höhe relativ zum Fahrgestell angeordnet. Zum gleichmäßigen Verteilen der Kraft sind zwischen den Verstellelementen und den Schwingen Kraftausgleichselemente, im wesentlichen Federn, angeordnet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Transporträder zum Fahrzeugrahmen sind an den einander zugeneigten Enden der Schwingen Spindeln vorgesehen, die über eine Wippe mit dem Fahrzeugrahmen verbunden sind.

Zum exakten Aufnehmen der hier vorliegenden hohen Kräfte und exakten Zentrierung ist in einer Ausgestaltung die Schienenauftagef ! äche des kreisförmig geführten Schienenstranges proportional zum Radius zum Kreismittelpunkt hin geneigt.

Zur Vermeidung von Unterbrechungen der Kraftaufnahme sind an den Kreuzungspunkten der Schienenfuß und die Schienenauflagefläche in der Weise ausgestaltet, daß Teile der Schienen keilförmig abfallend und an den entsprechenden Positionen der Schienenfuß keilförmig ansteigend ausgestaltet ist.

Durch die konstante Aufnahme der Kraft wird es möglich, die Last, hier im wesentlichen ein Stahlwerkskonverter, stets in gleicher horizontaler Lage und damit auf dem tiefsten Punkt in einer Stahlwerkshalle zu halten. Auf diese Weise werden kostenträchtige konstruktive Aufwendungen, insbesondere bezüglich der Kranbahnhöhen und/oder der Schienenlage vermieden.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung aufgeführt. Dabei zeigt die Figur 1 Eine Seitenansicht der Transporteinrichtung.

Figur 2 Eine Draufsicht der Transporteinrichtung.

Figur 3 Eine Radeinheit von Drehrädern.

Figur 4 Eine Radeinheit von Transporträdern.

Figur 5 Schienenabsenkung.

Figur 6 Anordnung der Stationen.

Die Figur 1 zeigt im linken Teil des Bildes, wie eine Last 11 von einem Tragrahmen 13, der über Haltestangen 16, die über ein Balanciere 14 mit einer Kolben-Zylinder- Einheit 15 verbunden sind, aufgenommen wird und entsprechend der Darstellung des rechten Teils des Bildes so tief wie möglich im Fahrzeugrahmen 21 der Transporteinrichtung abgesenkt wird. Am Fahrzeugrahmen 21 sind sowohl Transporträder 23 wie auch Drehräder 33 angebracht.

Im linken Teil des Bildes ist das Drehrad 33 angehoben und die Transporträder 23 haben Kontakt mit der Schiene 51. Die Transporträder 23 sind dabei mittig an Schwingen 26 befestigt, welche an den zugeneigten Enden an einem Drehbolzen 27 drehbar gelagert sind und an ihren wegweisenden Enden an einem Verstelielement 24 angeschlossen sind. Dieses Verstellelement 24 besitzt eine Spindel 28, welche durch einen Aktuator 25 antreibbar ist.

Zwischen der Spindel 28 und den Fahrzeugrahmen 21 ist ein Kraftausgleichselement, hier eine Feder, angeordnet.

Die Drehräder 33 sind durch einen Motor 31 in ihrer Höhe verstellbar. Im rechten Teil des Bildes sind die Drehräder 33 auf dem kreisförmig geführten Schienenstrang 53 abgesetzt. Die Schwingen 26 sind durch die Verstellelemente 24 soweit verstellt worden, daß die Transporträder 23 sich von der Schiene 51 gelöst haben. In dieser Stellung kann die gesamte Transporteinrichtung um die Mittenachse I gewendet werden.

Die Figur 2 zeigt in der Draufsicht den Fahrzeugrahmen 21, der mittig ein ringförmiges Bauteil 22 aufweist. Am ringförmigen Bauteil 22 sind gleichmäßig am Umfang verteilt drei Drehräder befestigt. Der übrige Rahmen 21 ist so ausgestaltet, daß sowohl im vorderen wie im hinteren Teil des Fahrzeugs Transporträder 23 anbringbar sind und gleichzeitig Raum gelassen wird für eventuelle Drehräder 33 und darüber hinaus Abstützpunkte für die Kolben-Zylinder-Einheiten 15 zur Aufnahme des Tragrahmens.

Die Transporteinrichtung befindet sich bei der vorliegenden Skizze gerade an einer Wendestation 74, bei der sich zwei Schienenstränge 51 kreuzen und gleichzeitig ein kreisförmig geführter Schienenstrang 53 mit dem Radius R um den Mittelpunkt M angeordnet ist. Die geraden Schienen 51 untereinander wie auch die gerade Schiene 51 und die kreisförmig geführte Schiene 53 kreuzen sich in Kreuzungspunkten 54.

Im oberen Teil der Figur 3, in der Figur 3a, ist als. Ausschnitt ein Teil des ringförmigen Bauteils 22 des Fahrzeugrahmens dargestellt, an dem ein Drehbolzen 37 befestigt ist.

Am Drehbolzen 37 sind zwei Schwingen 36 drehbar gelagert, an denen in deren Mitte Drehräder 33 befestigt sind. Am jeweils voneinander wegweisenden Ende der Schwingen 36 sind Spindeln 38 befestigt, die über einen Aktuator 35 antreibbar sind und die Schwingen 36 und damit die Räder 33 relativ zum ringförmigen Bauteil 22 verstellen.

Im unteren Teil der Figur 3, in der Figur 3b, ist die Draufsicht der Radeinheit mit den Drehrädern 33 dargestellt.

Figur 4 zeigt eine Radeinheit mit Transporträdern 23, die an Schwingen 26 angeordnet sind. Die Schwingen 26 sind an dem Fahrzeugrahmen 21 angebrachten Drehbolzen 27 drehbar gelagert. An den einander zugeneigten Enden der Schwingen 26 sind Spindeln 28 vorgesehen, die mit einer Wippe 41 korrespondieren, welche über einen Bolzen 42 am Fahrzeugrahmen 21 befestigt ist.

In der Figur 5 ist die Ausgestaltung der Schienen im Bereich eines Kreuzungspunktes 54 dargestellt.

In der Figur 5a liegt die Radlauffläche 61 des Transportrades 23 oder des Drehrades 33 auf der Schienenauflagefläche 52 auf. Der Spurkranz 62 ist vom Schienenfuß 55 distanziert.

Nach einer Übergangsstrecke ist im rechten Teil des Bildes die Radlauffiäche 61 von der Schienenauflagefläche 52 distanziert und der Radspurkranz 62 liegt auf dem Schienenfuß 55 auf.

In der Figur 5b ist die Situation noch einmal im Schnitt dargestellt, wobei der linke Teil der Figur den Normalbetrieb zeigt, in der die Radlauffläche 61 auf der.

Schienenauflagefläche 52 aufliegt. Im Bereich des Kreuzungspunktes 54 wird, wie im rechten Teil des Bildes dargestellt, für eine relativ kurze Strecke die Gesamtlast der Transporteinrichtung über den Spurkranz 62 und den Schienenfuß 55 aufgenommen.

in der Figur 6 sind die Aufnahmestationen 71,72 an einer Konverteranlage in einem Stahlwerk dargestellt. Bei einem Wechsel eines Konverters wird dieser von einem Transportfahrzeug aus einer Arbeitsstellung im Aufnahmebereich 72 aufgenommen und zu einer Parkstation 77 (oder ggf. 79) geführt. Anschließend übernimmt das Fahrzeug einen instandgesetzten Konverter aus der Abgabestation 73, führt diesen zu einer Wendestation 74, wo das Fahrzeug eine Richtungsänderung erfährt und die Last zur Aufnahmestation 72 transportiert. Anschließend wird der gewechselte Konverter aus der Parkstation 77 aufgenommen und zur Abgabestation 73 transportiert.

Insgesamt ist mindestens eine Wendestation 74 erforderlich, von der die Schienenstränge 51 zur Aufnahmestation 71 und 72, sowie zur Parkstation 77 und zur Abgabestation 73 führt.

Je nach Hallensituation und Ausstattungskomfort der Stahlwerkshalle ist in der vorliegenden Figur 6 ein Schienenstrang 51 parallel zu den Betriebspositionen Aufnahmestation 71,72 und einer möglichen Parkstation 79 geführt, kopfendig dieses Schienenstranges 51 sind Abgabestationen 73.1 und 73.2 dargestellt, wobei noch weitere Parkstationen 77 und 78 gegenüber dem Aufnahmestationen 71 und 72 angeordnet sind.

Positionsliste Transportieren 11 Last 12 Stahlwerkskonverter 13 Tragrahmen 14 Balanciere 15 Kolben-Zylinder-Einheit 16 Haltestange Fahren 21 Fahrzeugrahmen 22 Ringförmiges Bauteil 23 Transporträder 24 Verstellelement 25 Aktuator 26 Schwinge 27 Drehbolzen 28 Spindel 29 Kraftausgleichselement Drehen 31 Motor 32 33 Drehräder 34 Verstellelement 35 Aktuator 36 Schwinge 37 Drehbolzen 38 Spindel 39 Kraftausgleichselement Wippen 41 Wippe 42 Bolzen

Führen 51 Schiene 52 Schienenauflagefläche 53 Kreisförmig geführter Schienenstrang 54 Kreuzungspunkt 55 Schienenfuß Räder 61 Radlauffläche 62 Spurkranz Stationen 71 Aufnahmestation 1 72 Aufnahmestation 2 73 Abgabestation 74 Wendestation 1 75 Wendestation 2 76 Wendestation 3 77 Parkstation 1 78 Parkstation 2 79 Parkstation 3 R Radius M Mittelpunkt I Mittenachse