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J
DIM360 Ver 2.15 (14 Jul 2008) - 1100000/0
2208822
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG
A1
20100721
EP
09164327.0
20090701
de
de
de
202009000563 U
20090117
DE
20100721
201029
20100721
201029
E01B 25/24 20060101AFI20090915BHEP
B21B 1/00 20060101ALI20100319BHEP
de
Profillaufschiene für Einschienen-Hängebahnen
en
Profile drive rail for single rail suspended tracks
fr
Rail de profilé pour voie suspendue à rail unique
2
Neuhäuser GmbH
03166760
X 8 023/SW/nu
Scharnhorststrasse 11/16
44532 Lünen
DE
Der Erfinder hat auf seine Nennung verzichtet.
Nunnenkamp, Jörg
09351801
Andrejewski Honke Patent- und Rechtsanwälte Theaterplatz 3
45127 Essen
DE
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Profillaufschiene (1) für Einschienen-Hängebahnen sowie die Verwendung eines gewalzten Stahlprofils zur Herstellung einer solchen Profillaufschiene (1). Die Profillaufschiene (1) verfügt über eine I-förmige Ausführungsform mit einem Oberflansch (2) und einem Laufflächen (4) bildenden Unterflansch (3). Der Oberflansch (2) weist auf seiner Oberseite seine im Querschnitt taschenförmige Ausnehmung (5) unter Bildung eines im Wesentlichen U-förmigen Oberflansches (2) auf. Der Unterflansch (3) verfügt auf seiner Unterseite ebenfalls über eine im Querschnitt taschenförmige Ausnehmung (6), und zwar unter Bildung eines im Wesentlichen umgekehrt U-förmigen Unterflansches (3). Dabei werden beidseitig eines I-Steges (10) Laufflächen (4) gebildet. Erfindungsgemäß ist das Verhältnis der Schienenbreite (B) zur Schienenhöhe (H) im Bereich von ca. 0,2 bis 0,6 angesiedelt.
Die Erfindung betrifft eine Profillaufschiene für Einschienen-Hängebahnen, in I-förmiger Ausführungsform, mit einem Oberflansch und einem Laufflächen bildenden Unterflansch, wobei der Oberflansch auf seiner Oberseite eine im Querschnitt taschenförmige Ausnehmung unter Bildung eines im Wesentlichen U-förmigen Oberflansches aufweist, und wobei der Unterflansch auf seiner Unterseite eine im Querschnitt taschenförmige Ausnehmung unter Bildung eines im Wesentlichen umgekehrt U-förmigen Unterflansches mit den von der U-Basis beidseitig eines I-Steges gebildeten Laufflächen aufweist.
Es sind I-förmige Profillaufschienen für Einschienen-Hängebahnen bekannt, bei denen der Oberflansch und der Unterflansch als Massivflansche ausgebildet sind. Derartige Ausführungsformen sind in gewichtsmäßiger Hinsicht verhältnismäßig schwer, insbesondere wenn die Profillaufschienen als Schwerlastschienen eingesetzt werden sollen und folglich aus Stabilitätsgründen entsprechende Abmessungen aufweisen müssen. Hinzu kommt, dass die an den Schienenenden oberflanschseitig angeordneten Aufhängevorrichtungen und unterflanschseitig angeordneten gelenkigen Schienenverbindungen auf die Oberseite des Oberflansches bzw. Unterseite des Unterflansches aufgeschweißt werden müssen, so dass im Bereich der Schienenstöße eine verhältnismäßig ausladende Bauweise in Kauf genommen werden muss, die sich zumindest am Unterflansch häufig gar nicht verwirklichen lässt, weil die unterfahrenden Laufwagen einen hinreichenden Freiraum gegen die Unterseite der Unterflansche benötigen und folglich die Schienenverbindung stört.
Eine Profillaufschiene der eingangs beschriebenen Ausführungsform ist durch das Gebrauchsmuster DE 296 04 431 U1 bekannt. Hier geht es primär darum, unter Berücksichtigung einer Gewichtsminimierung dennoch hinreichend hohe Widerstandsmomente bei zugleich kompakter Bauweise zur Verfügung zu stellen. Das hat sich grundsätzlich bewährt, lässt sich allerdings im Hinblick auf eine nochmalige Erhöhung der Widerstandsmomente verbessern.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Profillaufschiene des eingangs beschriebenen Aufbaus so weiterzuentwickeln, dass nochmals höhere Widerstandsmomente bei zugleich kompaktem Aufbau beobachtet werden.
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist bei einer gattungsgemäßen Profillaufschiene für Einschienen-Hängebahnen im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass das Verhältnis der Schienenbreite zur Schienenhöhe im Bereich von ca. 0,2 bis 0,6 angesiedelt ist.
Durch diese Bemessungsregel wird sichergestellt, dass die Schienenbreite minimal etwa ein Fünftel der Schienenhöhe beträgt und maximal bis in etwa die Hälfte der Schienenhöhe bzw. etwas darüber hinausgehend ausgelegt ist. Dadurch lassen sich besonders hohe Widerstandsmomente beobachten, und zwar sowohl in Querrichtung als auch in Hochachsenrichtung. Des Weiteren ist die Auslegung meistens so getroffen, dass der Oberflansch und der Unterflansch jeweils im Wesentlichen gleich mit zueinander fluchtenden Seitenkanten ausgebildet sind.
Das heißt, die Profillaufschiene verfügt über eine im Vergleich zu ihrer Hochachse spiegelsymmetrische Ausführung. Des Weiteren hat es sich bewährt, wenn der Oberflansch und/oder der Unterflansch jeweils eine Schienenbreite von ca. 60 mm bis 80 mm aufweisen bzw. definieren. Außerdem kann der Abstand zwischen dem Oberflansch und dem Unterflansch und die daraus resultierende Schienenhöhe im Bereich von ca. 150 mm bis 250 mm angesiedelt sein.
Diese Maßnahmen der Erfindung haben insgesamt zur Folge, dass im Vergleich zu den bisher bekannten I-förmigen Profillaufschienen eine beachtliche Gewichtsreduzierung infolge der taschenförmigen Ausnehmungen erreicht wird. Dennoch stellt die gabelförmige bzw. U-förmige Ausbildung sowohl des Oberflansches wie auch des Unterflansches sicher, dass hohe Widerstandsmomente gegen insbesondere Verbiegungen in Querrichtung und Hochachsenrichtung beobachtet werden. Hieraus resultieren reduzierte Fertigungskosten und eine vereinfachte Manipulierung bei der Schienenmontage. Folglich steht nach Lehre der Erfindung ein vorteilhaft gewalztes Stahlprofil mit einem gabelförmigen Oberflansch und einem umgekehrt gabelförmigen Unterflansch zur Verfügung, das über ein hohes Widerstandsmoment und zugleich optimiertes Gewicht verfügt.
Diese Vorteile lassen sich dadurch optimieren, dass erfindungsgemäß auch der Unterflansch auf seiner Unterseite die im Querschnitt taschenförmige Ausnehmung unter Bildung eines im Wesentlichen umgekehrt U-förmigen Unterflansches mit den von der U-Basis beidseitig des I-Steges gebildeten Laufflächen aufweist. Insoweit steht nach Lehre der Erfindung ein gewalztes Stahlprofil mit einem gabelförmigen Oberflansch und einem umgekehrt gabelförmigen Unterflansch zur Verfügung.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im Folgenden aufgeführt. So lehrt die Erfindung, dass die taschenförmige Ausnehmung im Oberflansch zur teilweisen Aufnahme von Aufhängeelementen einer Aufhängevorrichtung eingerichtet ist, die sich an den Schienenenden befindet. Ferner empfiehlt die Erfindung, dass die taschenförmige Ausnehmung am Unterflansch zur teilweisen Aufnahme von Gelenkteilen einer gelenkigen Schienenverbindung eingerichtet ist, die sich ebenfalls an den Schienenenden befindet. Auf diese Weise lässt sich eine besonders kompakte Bauweise verwirklichen, weil die Schienenaufhängung und -gelenkverbindung im Bereich der Schienenstöße zumindest teilweise in einerseits den Oberflansch und andererseits den Unterflansch versenkt ist und dort einwandfrei eingeschweißt werden kann. Folglich lässt sich der Unterflansch von den Laufwagen problemlos unterfahren. - Zur Erhöhung der Widerstandsmomente empfiehlt die Erfindung außerdem, dass der U-förmige Oberflansch und der U-förmige Unterflansch sich innenseitig gegen die U-Basis ihrer Flansche konisch erweiternde U-Schenkel aufweisen.
Für die Herstellung der fraglichen Profillaufschiene wird ein Stahlprofil gewalzt, wobei es sich vorzugsweise um einen sogenannten Breitflachstahl handelt. Dieser verfügt regelmäßig über eine Streckgrenze von mehr als 300 N/mm^2, vorzugsweise sogar über eine Streckgrenze von mehr als 350 N/mm^2. - Das Walzen des Flachstahls, insbesondere des Breitflachstahls, erfolgt dergestalt, dass ein oder mehrere Walzeneinheiten gleichzeitig oder nacheinander einen Flachstahlstrang bearbeiten. Regelmäßig kommen insgesamt vier Walzeneinheiten zum Einsatz. Diese vier Walzeneinheiten können gleichzeitig oder nacheinander den besagten Flachstahlstrang bearbeiten. Ganz abgesehen davon kann das Stahlprofil in einem Arbeitsgang gewalzt werden. Selbstverständlich sind auch mehrere Arbeitsgänge möglich und werden von der Erfindung umfasst.
Die vier Walzeneinheiten sind in diesem Zusammenhang jeweils gegenüberliegend in Bezug auf den I-Steg angeordnet und zugleich gegenüberliegend in Bezug auf den Oberflansch und den Unterflansch. Das heißt, zwei sich gegenüberliegende Walzeneinheiten formen den I-Steg, während die beiden übrigen Walzeneinheiten einerseits für die Formung des Unterflansches und andererseits für die Formung des Oberflansches sorgen. Dadurch lässt sich das gewalzte Stahlprofil und als Folge hiervon die beschriebene Profillaufschiene besonders kostengünstig und zugleich präzise und mit hoher Fertigungsgenauigkeit und -geschwindigkeit herstellen.
Folgerichtig betrifft die Erfindung auch die Verwendung eines solchen gewalzten Stahlprofils zu Herstellung der beschriebenen Profillaufschiene. Dabei wird als Ausgangsmaterial für den beschriebenen Walzvorgang ein Flachstahlstrang eingesetzt, und zwar aus einem Stahl mit der beschriebenen Streckgrenze. Im Ergebnis wird eine Profillaufschiene mit großer mechanischer Stabilität und hohem Widerstandsmoment zur Verfügung gestellt, die sich zudem kostengünstig und gleichsam in einem Zug aus einem Flachstahlstrang herstellen lässt. Dabei werden an den eingesetzten Stahl nicht einmal besonders große Anforderungen gestellt, weil die Streckgrenze zwar in der Regel oberhalb von 350 N/mm^2 angesiedelt ist, allerdings meistens auch unterhalb von 400 N/mm^2 beträgt. Folgerichtig können herkömmliche Stähle kostengünstig Verwendung finden.
Das erreichte und gegenüber dem bisherigen Stand der Technik erhöhte Widerstandsmoment drückt aus, dass die erfindungsgemäße Profillaufschiene im Sinne der Fertigkeitslehre letztlich als Balken mit gegebenem Querschnitt betrachtet werden kann. Dieser Balken erzeugt nun einen bestimmten Widerstand, das Widerstandsmoment, welches einem Biegevorgang bzw. einem damit verbundenen Biegemoment entgegengesetzt wird, das an dem fraglichen Balken bzw. der Profillaufschiene angreift. So werden für die erfindungsgemäße Profillaufschiene Widerstandsmomente in Querrichtung bzw. Y-Richtung von W_Y (in cm^3) ≥ 200 erreicht. Das Widerstandsmoment in Hochachsen- bzw. in Z-Richtung beträgt ca. W_Z (in cm^3) 50 oder mehr. Diese Werte beziehen sich auf eine zugehörige Querschnittsfläche von ca. 40 cm^2 für die fragliche Profillaufschiene.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen.
Fig. 1
ausschnittsweise erfindungsgemäße Profillaufschienen in Seitenansicht mit einer ihren Stoßbereich oberflanschseitig überbrückenden Aufhängevorrichtung und unterflanschseitig überbrückenden gelenkigen Schienenverbindung und
Fig. 2
einen vertikalen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Profillaufschiene.
In den Figuren ist eine Profillaufschiene 1 für eine Einschienen-Hängebahn dargestellt. Diese Profillaufschiene 1 weist einen I-förmigen Querschnitt mit einem Oberflansch 2 und einem Laufflächen 4 bildenden Unterflansch 3 auf. Der Oberflansch 2 weist auf seiner Oberseite eine im Querschnitt taschenförmige Ausnehmung 5 unter Bildung eines im wesentlichen gabel- bzw. U-förmigen Oberflansches 2 auf. Der Unterflansch 3 weist auf seiner Unterseite eine im Querschnitt taschenförmige Ausnehmung 6 unter Bildung eines im Wesentlichen umgekehrt gabelförmigen bzw. U-förmigen Unterflansches 3 mit von der U-Basis beidseitig eines I-Steges 10 gebildeten Laufflächen 4 auf. Die taschenförmige Ausnehmung 5 im Oberflansch ist zur teilweisen Aufnahme von Aufhängeelementen einer Aufhängevorrichtung 7 an den Schienenenden eingerichtet. Die taschenförmige Ausnehmung 6 im Unterflansch 3 ist zur teilweisen Aufnahme von Gelenkteilen einer gelenkigen Schienenverbindung 8 an den Schienenenden eingerichtet.
Der U-förmige Oberflansch 2 und der U-förmige Unterflansch 3 weisen sich innenseitig gegen die U-Basis konisch erweiternde U-Schenkel 9 auf. Bei der erfindungsgemäßen Profillaufschiene 1 handelt es sich um ein gewalztes Stahlprofil.
Anhand der Fig. 2 erkennt man, dass der Oberflansch 2 und der Unterflansch 3 jeweils im Wesentlichen gleich ausgebildet sind und zueinander fluchtende Seitenkanten aufweisen, wie die strichpunktierte Verbindung dieser Seitenkanten untereinander zeigt. Dabei verfügen der Oberflansch 2 sowie der Unterflansch 3 jeweils über eine Schienenbreite B, die im Bereich von ca. 60 bis 80 mm angesiedelt ist. Zwischen dem Oberflansch 2 und dem Unterflansch 3 stellt sich eine Schienenhöhe H von ca. 150 mm bis 250 mm ein.
Als Folge hiervon liegt das Verhältnis der Schienenbreite B im Vergleich zur Schienenhöhe H im Bereich von ca. 0,2 bis ca. 0,6. Das heißt, die Schienenbreite B der Profillaufschiene 1 beträgt minimal ca. ein Fünftel der Schienenhöhe H. Maximal kann die Schienenbreite B in etwa die Hälfte der Schienenhöhe H oder sogar noch geringfügig mehr (ca. 60 %) betragen.
Des Weiteren macht die Fig. 2 deutlich, dass die beidseitig der jeweils taschenförmigen Ausnehmung 5, 6 im Oberflansch 2 und Unterflansch 3 angeordneten U-Schenkel 9 eine jeweilige und übereinstimmende Breite b_1 aufweisen. Dabei ist die zusammengesetzte Breite 2 • b_1 der beiden U-Schenkel 9 sowohl des Oberflansches 2 als auch des Unterflansches 3, d.h., 2 • b_1 in etwa so groß, wie eine Breite b_2 der zugehörigen taschenförmigen Ausnehmung 5,6. Das heißt, es gilt:
2
•
b
1
≈
b
2
1. Profillaufschiene (1) für Einschienen-Hängebahnen, in I-förmiger Ausführungsform, mit einem Oberflansch (2) und einem Laufflächen (4) bildenden Unterflansch (3), wobei der Oberflansch (2) auf seiner Oberseite eine im Querschnitt taschenförmige Ausnehmung (5) unter Bildung eines im Wesentlichen U-förmigen Oberflansches (2) aufweist, und wobei der Unterflansch (3) auf seiner Unterseite eine im Querschnitt taschenförmige Ausnehmung (6) unter Bildung eines im Wesentlichen umgekehrt U-förmigen Unterflansches (3) mit den von einer U-Basis beidseitig eines I-Steges (10) gebildeten Laufflächen (4) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verhältnis der Schienenbreite (B) zur Schienenhöhe (H) im Bereich von ca. 0,2 bis ca. 0,6 angesiedelt ist.
2. Profillaufschiene (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflansch (2) und der Unterflansch (3) jeweils im Wesentlichen gleich mit zueinander fluchtenden Seitenkanten ausgebildet sind.
3. Profillaufschiene (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflansch (2) und/oder der Unterflansch (3) eine Schienenbreite (B) von ca. 60 mm bis 80 mm definieren.
4. Profillaufschiene (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflansch (2) und der Unterflansch (3) eine Schienenhöhe (H) von ca. 150 mm bis 250 mm definieren.
5. Profillaufschiene (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig der jeweils taschenförmigen Ausnehmungen (5, 6) angeordnete U-Schenkel (9) des Oberflansches (2) und/oder des Unterflansches (3) eines zusammengesetzte Breite (2 • b_1) aufweisen, die in etwa der Breite (b_2) der jeweiligen Ausnehmung (5, 6) entspricht (d.h. 2 • b_1 ≈ b_2)
6. Profillaufschiene (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die taschenförmige Ausnehmung (5) im Oberflansch zur teilweisen Aufnahme von Aufhängeelementen einer Aufhängevorrichtung (7) eingerichtet ist.
7. Profillaufschiene (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die taschenförmige Ausnehmung (6) im Unterflansch (3) zur teilweisen Aufnahme von Gelenkteilen einer gelenkigen Schienenverbindung (8) eingerichtet ist.
8. Profillaufschiene (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der U-förmige Oberflansch (2) und der U-förmige Unterflansch (3) sich innenseitig gegen die U-Basis konisch erweiternde U-Schenkel (9) aufweisen.
9. Verwendung eines gewalzten Stahlprofils zur Herstellung einer Profillaufschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlprofil in zumindest einem Arbeitsgang gewalzt wird.
11. Verwendung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Walzeneinheiten gleichzeitig oder sukzessive zum Einsatz kommen, wobei sich die Walzeneinheiten vorteilhaft paarweise gegenüberliegen.
12. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzeneinheiten jeweils gegenüberliegend einerseits einen I-Steg (10) und andererseits zum einen den Oberflansch (2) und zum anderen den Unterflansch (3) in einem Flachstahlstrang als Ausgangsmaterial formen.
13. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Stahl ein solcher mit einer Streckgrenze von mehr als 300 N/mm^2, insbesondere mehr als 350 N/mm^2 eingesetzt wird.
14. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl eine Streckgrenze von 400 N/mm^2 oder weniger aufweist.

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente
- DE
29604431
U1
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