运输系统的制作方法

在许多技术领域中，必须对例如由钢制成的较大表面进行检查和加工。具体地，必须定期通过除去旧的涂料并施加新的涂料来保护船体免受腐蚀。诸如在申请人的ep2651754b1中所描述的那些维护设备用于此项任务。这些维护设备通常在船坞设施中沿着这些船体在轨道上移动，船只在船坞设施处进行检查和全面检修。通常轨道系统是刚性的，即，以形状配合方式安装在船坞上或布置在道床内，使得维护设备必须补偿轨道系统与待加工表面之间的距离方面的差异。然而，因为船只的尺寸和/或形状变化，并且维护设备与船体之间、尤其是在船只的船首和船尾区域中也存在增大的距离，根据现有技术，这样的轨道系统中的维护设备必须补偿该距离，这使得极其难以在运行期间使维护设备稳定。因此，这样的轨道系统是极其不灵活的。

在轨道上移动的维护设备通常具有较高的静负载。此外，由于在维护工作期间它们主要是起重机状或塔状的构造，它们总是具有这样的重心，其朝向轨道移位并且通常位于距基部较大距离处。然而，这导致了作用在轨道系统上的较大的力矩，从而总是存在轨道位移或被抬离的风险。这随后导致了维护设备的不稳定性，尤其是如果维护设备沿着轨道移动。

因此，本发明的目标是克服现有技术的缺点并提出一种运输系统，该运输系统允许载荷、例如维护设备沿着自由放置的轨道的重复精确的并且受控的运动。

该目标根据本发明由上述类型的运输系统这样实现，至少一个驱动设备具有带有至少一个驱动轮的驱动单元，其中该驱动轮能经由至少一个优选地为电力的驱动件驱动，并且此外设有连接到驱动单元的至少一个压紧单元，其中该至少一个压紧单元具有至少一个加载轮，该装载轮可经由至少一个弹簧元件压抵单轨系统，并且/或者固定装置设置在驱动单元上，其中设有与单轨系统互相作用的固定轮。

驱动设备设计为在带有较重的载荷、具体是维护设备行进时增大单轨系统与其基部之间的摩擦，该单轨系统未受主动锚定。

根据本发明的压紧单元的目标是在驱动单元(沿移动的方向观察)之前和之后将轨道部段压到到基部上以及避免单轨系统抬离或移位。根据本发明的驱动设备防止由于作用在单轨系统上的载荷导致的通过抬离形成的位置方面的垂直变化和/或呈单轨系统位移形式的位置方面的水平变化。压紧单元的至少一个弹簧元件将加载轮压到轨道表面上，轨道表面平行于基部延伸。压紧单元因此垂直地作用在轨道部段上，以确保紧邻驱动单元的该轨道部段以及位于其上的维护设备的所要求的稳定性。

固定装置附加地或替代地布置在驱动单元上，其中设有固定轮，该固定轮与轨道协作以用于固定根据本发明的驱动设备的方向。该固定装置基本上在平行于基部的一个平面中工作，并且具体是与轨道侧面接触。根据本发明的固定装置的基本优点是它防止了由于布置在驱动设备上的载荷所引起的较大的剪切力而导致轨道部段翻转或扭转。

为了使单轨系统上的压紧单元的位置稳定，根据本发明的优选实施例规定，至少一个压紧单元经由至少一个、优选地为两个引导轮与单轨系统接触。这些引导轮布置在平行于基部的平面中，并且与轨道部段的侧面摩擦接触。

至少一个压紧单元优选地与驱动单元铰接连接。如果驱动设备沿着单轨系统移动，则压紧单元根据移动方向位于驱动设备之前或之后。因为放置在基部上的单轨系统通常不是处于直线，而是遵循船只的轮廓，所以例如驱动单元与压紧单元之间的铰接连接允许装置以弯曲路线沿着单轨系统灵活地移动。

当至少一个压紧单元经由具有一根、有时是两根摆动轴线的摆动臂连接于驱动单元时，在本发明的另一实施例中在单轨系统上的驱动设备的移动进一步改进。

附连于驱动设备的载荷的受控且安全的移动通过以下事实进一步提升，即，在本发明的优选实施例中，驱动单元经由至少一个、优选地为两个引导轮而附加地与单轨系统接触，其中至少一个、优选地为两个引导轮的旋转轴线基本上正交于驱动单元的驱动轮的旋转轴线。因此，驱动单元的驱动轮与轨道表面摩擦接触，而驱动单元的至少一个引导轮与轨道侧面接触。

如果根据本发明的固定装置具有至少一个、优选地为两个枢转的稳定轮，其与单轨系统相互作用，则根据本发明的固定装置的功能进一步改进。

在这种情况下，特别优选地规定，至少一个、优选地为两个可枢转的稳定轮可以经由调节装置、优选地为经由至少一个液压缸而压抵于轨道部段。根据移动方向，在固定轮之前的稳定轮被压抵于轨道侧面，从而改进单轨系统上的驱动设备的稳定性。

驱动设备设计为承担载荷并且通过单轨系统使它们移动。为此目的，特别优选的变型设置：驱动设备装备有载荷承载装置，优选地为主销。这类承载装置特别适合于将驱动设备连接到起重机类型的维护设备，因为主销提供了额外的旋转轴线，该旋转轴线允许维护设备相对于驱动设备转动。这允许了例如维护设备与待加工表面、例如是船体最佳地对齐。

在本发明的另一优选实施例中规定：单轨系统具有多个轨道部段，其中优选地设有至少两个弯曲轨道部段，该至少两个弯曲轨道部段具有凸出地构造的轨道端部件和凹入地构造的轨道端部件，并且在组装状态中第一弯曲轨道部段的至少一个凸出地构造的轨道端部件与相邻的第二弯曲轨道部段的凹入地构造的轨道端部件铰接连接。

这样的具有仅一根轨道导轨的模块化轨道系统可以特别快速并且灵活地建立且适应于船只的形状，因为单独的各弯曲轨道部段能通过铰接连接枢转到彼此并且因此可以设定轨道导轨合适的弯曲路线，至少一个维护设备能在该仅一根轨道导轨上移动。

在本发明的一个优选实施例中，第一弯曲轨道部段的至少一个凸出轨道端部件接合到相邻的第二弯曲轨道部段的凹入轨道端部件中，其中，装配螺栓以可枢转的方式将这两个弯曲轨道部段彼此连接。基本上完美地配合的单独的各弯曲轨道部段的轨道端部件的组装以及对于它们的连接使用装配螺栓允许了根据本发明的单轨系统的特别快速的组装。

为了调节根据本发明的单轨系统的导轨部分的曲率或弯曲面积，规定两组螺钉优选地设置在每个弯曲轨道部段上，这两组螺钉与布置在相邻的弯曲轨道部段上的止挡件协作。为了简化单轨系统的安装，单独的各弯曲轨道部段首先连结在一起，并且接着布置在基部上经由铰接连接而枢转到彼此，从而实现导轨部分的所期望的弯曲形状。

该单轨系统的主要优点是：由于其模块化的设计，该单轨系统能够灵活地适应于导轨的几乎任何路线。此外，不设有单独的各轨道部段到基部的力锁定的固定。轨道部段的定位仅通过力锁定连接/摩擦连接实现，该力锁定连接/摩擦连接通过使布置在单轨系统上的设备、具体是维护设备移动来实现，这些维护设备各自布置在根据本发明的至少一个驱动设备上。

在本发明的另一优选实施例中规定，额外的压舱元件、优选地为混凝土板可以布置在至少一个轨道部段上、并且优选地为两个相邻的轨道部段上，从而进一步改进摩擦连接。这些压舱元件在单轨系统的端部区域处也是特别有利的，从而避免了位于端部区域中的轨道部段在运行期间抬离和/或移动，该单轨系统通常不是设计为自包含的(闭合的)轨道导轨。

在本发明的一个变型中，附加地设有至少一个切换元件，该至少一个切换元件允许位于单轨系统上的(一个或多个)维护设备的操纵。

有利地，至少一个切换元件具有两个切换舌，所述两个切换舌可基本相互平行地枢转，并且允许位于单轨系统上的各设备(装置)快速地改道。

单轨系统主要安装在户外，例如船坞上。因此，其暴露于诸如温度波动和太阳辐射之类的环境条件。因此，轨道部段膨胀并且再次收缩，这可能导致在使用钢轨部段时相当大的长度变化。这些长度方面的变化又会导致暴露的单轨系统的导轨延伸(段)中的扭曲。因此，优选地附加地，设有至少一个长度补偿元件用于补偿由温度引起的这些长度方面的变化。

在这种情况下，至少一个长度补偿元件特别优选地具有两个行进表面元件，它们由间隙彼此隔开，该间隙优选地倾斜于长度补偿元件的纵向轴线延伸，并且它们布置在基部元件上从而能相对于彼此移动。长度方面的变化能由该变化的间隙吸收。

单轨系统已证明特别适合于用于使维护设备移动以供对基本垂直延伸的表面进行处理，尤其是船体或集装箱表面。如上所述，其允许单轨系统的单独的且能适应的路径引导，从而使能在其上移动的维护设备进入到对于待加工的表面、例如是船体最优的位置中。借助力锁定连接/摩擦连接的单轨系统到基部的单独固定使得能够特别快速且灵活地组装和拆卸单轨系统。

根据本发明的运输系统已证明自身特别适合用于维护设备，因为它允许自动化维护设备沿着暴露的轨道灵活地移动，特别是用于处理较大的、基本垂直的表面，诸如船体。

该目标也有利地通过包括根据本发明的单轨系统和至少一个维护设备的维护系统来实现，其中，该维护系统特征的特点特别是在于快速的组装、能适应的路径引导(行进)和简单且可靠的操作。

下文中将使用非限制性的实施例示例和附图来更详细地阐释本发明，其中：

图1示出根据本发明的运输系统的立体图；

图2是图1所示的驱动设备的剖视图；

图3示出图1和图2所示的压紧单元的剖视图；

图4以第一立体图示出驱动设备的驱动单元的第二实施例；

图5以第二立体图示出图4所示的驱动单元；

图6以第三立体图示出图4所示的驱动单元，该驱动单元布置在单轨系统的轨道部段上；

图7示出根据本发明的、具有维护设备的运输系统的示意图；

图8示出图1或图7所示的单轨系统的部段；

图9示出在直轨道部段上的图8所示的单轨系统的第一详细视图；

图10a示出在弯曲轨道部段上的图8所示的单轨系统的第二详细视图；

图10b示出图10a所示的弯曲轨道部段的详细视图；

图11a示出处于第一位置中的切换元件的俯视图；

图11b示出处于第二位置中的图11a所示的切换元件的俯视图；

图12a示出长度补偿元件的俯视图；以及

图12b示出图12a所示的长度补偿元件的剖视图。

图1以第一立体图示出根据本发明的运输系统1000。在此，与轨道连结的驱动设备100可以沿着单轨系统200沿两个移动方向a1、a2移动。驱动设备100设置为例如用于容纳自动化的维护设备。

驱动设备100具有带有驱动件102的驱动单元101，其中该驱动件102例如设计为呈电动机的形式的电力驱动件。

为了支撑例如维护设备的载荷，连接元件110布置在驱动单元101上，该连接元件在本发明的当前的实施例中设计为主销。

图2所示的与轨道连结的驱动设备100的剖视图示出布置在驱动单元101中的驱动轮103，其与轨道表面201(图1中的上凸缘)摩擦接触，并且通过驱动件102引起与轨道连结的驱动设备100沿着单轨系统200的移动。因为驱动轮103作为无异形轮廓滚轮基本上不受引导地沿着滑动表面201，所以设有在轨道侧面202中接合的两个引导轮104a、104b，所述两个引导轮的旋转轴线d1与驱动轮103的旋转轴线d2的平行线基本正交。这样，两个引导轮104a、104b使轨道表面201上的工作轮103的位置稳定。

在本发明的这一实施例中，根据本发明的与轨道连结的驱动设备100具有两个压紧单元120a、120b，所述两个压紧单元可以特别从图3中详细了解。压紧单元120a、120b各自经由摆动臂121a、121b连接于驱动单元101。每个压紧单元120a、120b能通过两根摆动轴线s1a、s1b、s2a、s2b经由摆动臂120a、120b来枢转。每个压紧单元120a、120b也具有加载轮122a、122b，所述加载轮与轨道表面201接触。在该情况下，加载轮122a、122b经由弹簧元件123a、123b压到轨道表面201上。弹簧元件123a、123b布置为使得其与摆动轴线s2a、s2b重合的纵向中心轴线正交于基部竖立，从而确保到加载轮122a、122b并且随后到单轨系统200的最大力传递。该接触压力确保单轨系统200以稳定且不可位移的方式被压到基部上。通过压紧单元120a、120b的附加引导轮1241a、1241b、1242a、1242b实现了对压紧单元120a、120b的改进的引导，而这些附加引导轮又与轨道侧面202接触。

如果例如根据本发明的、与轨道连结的驱动设备100沿着单轨系统200沿移动方向a1移动，其中，单轨系统200在没有附加的固定件、诸如例如借助螺栓的情况下放置在基部上，则沿移动方向a1向前移动的压紧单元120a借助经由弹簧元件123a被压紧到单轨系统200上的加载轮122a以及由此产生的接触压力确保了：单轨系统200保持它在基部上的位置，而不会由于布置在与轨道连结的驱动设备100上的载荷、例如是维护设备而位移或甚至部分地从基部抬离。沿移动方向a1尾随的第二压紧单元120b也确保了紧邻与轨道连结的驱动单元100的单轨系统200的轨道部段的稳定性。

压紧单元120a、120b经由摆动轴线s1、s2的可枢转性改进了根据本发明的与轨道连结的驱动设备100沿着单轨系统200的移动，所述单轨系统200通常也以曲线延伸。

根据本发明的驱动设备100的另一实施例在图4至图6中示出。根据本发明的与轨道连结的驱动设备100的驱动单元101具有附加的固定装置130，所述附加的固定装置进一步改进了驱动轮103在单轨系统200上的行进稳定性。固定装置130包括固定轮131，所述固定轮布置在正交于驱动轮103的平面中，并且其也设计为与轨道侧面202摩擦接触。其它稳定轮134a、134b可以各自经由一个液压缸132a、132b被压抵轨道侧面202，所述液压缸与摆动杆133a、133b铰接连接。

固定装置130的固定轮131以及驱动单元101的引导轮104a、104b各自位于一个平面中(图4)并且形成(虚拟的)三角形，在该三角形的中心中，驱动单元101的驱动轮103布置为平行于三角形的基线(底边)。根据移动方向a1、a2，固定装置130的可枢转的稳定轮134a、134b被压抵于轨道侧面202，以使得在前面的稳定轮134a、134b与单轨系统200的轨道部段摩擦接触(图6)。

图4至图6中所示的驱动单元101的变型可以在有或没有附加的压紧单元120a、120b的情况下被驱动，如图1至图3所示。

下文中描述的单轨系统也是根据本发明的运输系统1000的一部分，该运输系统以其优选实施例在图7中示出。这里，单轨系统200沿着船体1布置，从而能够按要求使维护设备1100沿着船体1移动。维护设备1100布置在上文中描述的驱动设备100上。根据本发明，单轨系统200仅放置在地面上、在该情况下是在船坞上而没有附加的固定件。

从图8中可见，根据本发明的单轨系统200由多个直轨道部段210a、210b以及弯曲轨道部段220a、220b、220c构成。在该情况下，单轨系统200仅通过摩擦接合在基部上保持就位，其中，能在单轨系统100上移动的维护设备1100的重量具体地将所述设备压到通常是不平的表面上。

此外，该摩擦连接由优选地呈混凝土板的形式的压舱元件230支持，所述压舱元件可拆卸地附连到一个、优选地为两个相邻的轨道部段210a、210b、220a、220b、220c。这些压舱元件230也可装备有布置在它们的支持表面上的防滑垫。

设置细长的轨道部段201a、210b以放置基本上直的部段，所述直的部段通常以它们的直轨道部段端部211a、211b齐平地放置在一起，并且借助固定螺钉212螺纹连接在一起(图9)。这些细长的轨道部段210a、210b具有大致i形横截面，带有搁置在基部上的支承表面(下凸缘203)、优选地设有磨耗层的轨道表面(上凸缘201)、以及定位为正交于下凸缘203和上凸缘201且形成轨道侧面202的腹板。

根据本发明，设有弯曲轨道部段220a、220b、220c以供弯曲部段的放置。这些弯曲轨道部段220a、220b、220c各自具有凸出的轨道端部件221a、221b、221c，其接合在相邻的弯曲部段220a、220b的凹入的轨道端部件222b、222c中(图10a)。

根据图10a和图10b，其中，第一弯曲轨道部段220a的上凸缘201仅部分地示出以图示相邻的弯曲轨道部段220a、220b、220c之间的铰接连接，设有装配螺栓223，其将轨道端部件221a、222b相互连接，使得它们能相对于彼此枢转。为了调节并固定轨道部段的曲率，以铰接的方式相互连接的弯曲轨道部段220a、220b、220c经由装配螺栓223的纵向轴线l1相对于彼此旋转，并且借助定位螺钉224a、224b相对于彼此被固定在它们的位置中。第一弯曲轨道部段220a的定位螺钉224a、224b各自为此目的与在相邻的第二弯曲轨道部段220b上的止挡件225a、225b相互作用。

如果两个定位螺栓224a、224b均碰到相应的止挡件225a、225b，则相邻两个弯曲轨道部段220a、220b直地彼此对齐，如图10b所示，它们的相应的纵向轴线位于共同的直线中。如果相邻两个弯曲轨道部段220a、220b布置为相对于彼此枢转从而获得单轨系统的轨道部段的曲率，则它们的相应的纵向轴线以预先确定的角度相交，其中，第一定位螺钉224a碰触其止挡件225a，而第二定位螺钉224b处于与其止挡件225b间隔开的位置中。

此外，根据本发明的单轨系统200具有切换元件240，如图11a和图11b所示。根据本发明的切换元件240具有两个枢转切换舌241a、241b，每个所述枢转切换舌与一个轨道部段204a、204b铰接连接。通过使两个切换舌241a、241b基本平行地枢转，或者第一轨道部段204a连接到第三轨道部段204c(图11a)，或者第二轨道部段204b连接到第三轨道部段204c(图11b)并且能据此由维护设备1100驶过(图7)。

根据本发明的单轨系统200通常安装在户外，例如船坞上，并且因此暴露于外部温度且至少部分地暴露于太阳辐射。这些通常较高的温度导致单轨系统200线性膨胀，这可能导致单轨系统200的隆起和/或位移。然而，这对维护设备1100的运行造成了显著的风险。

因此，在本发明的该实施例中，设有额外的长度补偿元件250(图12a和图12b)，所述额外的补偿元件250以有规律的间隔布置，通常是在直线部段中、在轨道部段210a、210b之间。

长度补偿元件250经由轨道连接元件251刚性地连接到相邻轨道部段210a、210b。它由两个行进表面元件252a、252b构成，所述两个行进表面元件各自连接于基部元件253，所述基部元件在组装时经由螺栓连接254a、254b搁置在基部上。这些螺栓连接254a、254b不可移动地螺纹连接到行进表面元件252a、252b，但是能在基部元件253内平行于长度补偿元件250的纵向轴线l2移动。两个行进表面元件252a、252b经由间隙255布置为处于距彼此一距离。如果例如单轨系统200的轨道部段的纵向延伸(量)由于太阳辐射改变，则行进表面元件252a、252b之间的距离也由于所导致的压缩而改变，并且间隙255因此减小。因为由于温度波动而导致的轨道部段的长度延伸方面的改变会是显著的，根据本发明的长度补偿元件250的这一实施提供了：所需要的间隙255倾斜于长度补偿元件250的纵向轴线l2延伸，从而确保用于维护设备1100的前述驱动设备100的、位于行进表面元件252a、252b上的驱动轮103无障碍地移动。

为了将根据本发明的单轨系统100放置在基部、例如船坞上，优选地规定在第一步骤中，单独的各轨道部段210a、210b、220a、220b、220c以及如有需要则是切换元件240和长度补偿元件250相互连接。弯曲轨道部段220a、220b、220c首先以直线连结在一起，并且接着通过以上述方式调节对应的定位螺栓223a、223b，例如是借助在地面上的地面标记来获得导轨的该部段的弯曲路线。

在最终步骤中，压舱元件230可以放置在轨道部段210a、210b、220a、220b、220c上特别易受损害的点处，从而改进在对应区域中单轨系统200与基部的摩擦连接。这在单轨系统的端部部段205处是特别必要的，以避免在单轨系统200被重数吨的维护设备1100驶过时端部部段205被抬离。事实上，对基部上的单轨系统200的固定实际上是通过借助维护设备1100的重量所实现的摩擦锁定来实现的。

根据本发明的单轨系统200的基本优点在于其在基部上摩擦的或更确切地说力锁定的定位，而不需要诸如与基部的螺钉连接或螺栓连接之类的额外的形状配合的锁定措施或诸如呈道床形式的对基部的复杂准备。这允许了根据本发明的单轨系统200在现场快速的组装和拆卸，以及对单轨系统快速且简易的再定位和如有必要对导轨路线的适应。