BE1007515A4 - Werkwijze en inrichting om te voorkomen dat een kraan of een heffend reddingsvoertuig kantelt. - Google Patents

Abstract

Werkwijze om te voorkomen dat een kraan of een heffend voertuig, zoals een reddingsvoertuig kantelt door het klemmen en vergrendelen van de veren van de wielen middels een hydraulische veergrendelinrichting en het uitstreken en op de ondergrond plaatsen van een ondersteuningsinrichting via een regelmiddel, waarbij een restwieldruk van het voertuig op de ondergrond wordt ingesteld door het klemmen van de wielveren middels de veergrendelinginrichting, dat tijdens een daaropvolgende ondersteuningsoperatie de reactiedruk uitgeoefend in de veervergrendelcilinder gebruikt wordt door een regelinrichting als een regelvariabele voor indicatie van de stabiliteit van het voertuig, en dat een last S op de stabilisatiearm van de ondersteuningsinrichting aan de onbelaste zijde van het voertuig de residuele wieldruk werkzaam is op de veervergrendelcilinder als een extra variabele.

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Werkwijze en inrichting om te voorkomen dat een kraan of een heffend reddingsvoertuig kantelt. 



   De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting om te voorkomen dat een kraan of een heffend reddingsvoertuig kantelt door de vering van de wielen vast te klemmen en te vergrendelen middels een hydraulische veervergrendelinrichting, en het met behulp van regelmiddelen uitsteken en plaatsen van een ondersteuningsinrichting op de grond. 



   Bij bekende veervergrendelinrichtingen in voertuigen worden de veerverplaatsingen van de assen gewoonlijk beperkt door kabelregeling en vergrendeld via hydraulische cilinders voordat de ondersteuningselementen worden uitgestoken. Drukdichte terugslagleppen voorkomen enig verlies van deze vergrendelstand. Vervolgens worden de stabilisatiearmen van de ondersteuningsinrichting uitgestoken in de overeenkomstige stand en in contact gebracht met de grond ter verschaffing van een groot contactgebied in het gebied met stevige ondergrond. 



   Het is het doel van de onderhavige uitvinding een werkwijze en inrichting van het hierboven bedoelde soort te verschaffen om te voorkomen dat een kraan of een heffend reddingsvoertuig kantelt, waarbij met eenvoudige middelen een verhoogde stabiliteit en, in het bijzonder, controle van de ondersteuning betrouwbaar is verschaft. Het doel dat de basis van de uitvinding vormt wordt bereikt met een werkwijze van het in conclusie 1 aangeduide soort. 



   De werkwijze volgens de uitvinding is op voordelige wijze uit te voeren in overeenstemming met de volgconclusies 2 t/m 6. Een voordelige inrichting om de werkwijze volgens de uitvinding uit te voeren ter voorkoming dat kantelen optreedt, wordt gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 7. Deze is op voordelige wijze uit te voeren met de maatregelen volgens de volgconclusies 8 t/m 10. De uitvinding past de hiervoor beschreven bekende veervergrendeling toe zodat tijdens een daarop volgende ondersteuningsoperatie de hydraulische reactiedruk die werkzaam is in de veervergrendelcilinder bij de ondersteuningsoperatie gebruikt wordt als een controlemiddel ter indicatie van de stabiliteit.

   Wanneer een bepaalde waarde wordt toegekend aan het wiel dat op de ondergrond achterblijft, wanneer de stabilisatiearm belast is, aan de onbelaste zijde van het voertuig, is deze bepaalde waarde tevens werkzaam op de veervergrendelcilinder als een extra variabele. De hydraulische druk in de cilinder neemt toe. Dit 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 effect wordt gebruikt om het voertuig te beschermen tegen kantelen door niet langer enige belastingstoename en momenttoename van de regelwaarden toe te staan. De proportionele toename van de   regelvariabelen verschaft   de mogelijkheid van een gelijkmatige regeling van de beweging van het voorwerp. Dientengevolge is de inrichting om kantelen te voorkomen te gebruiken bij voertuigen met vergrendelbare hydraulische veervergrendelinrichtingen aan de assen, en vereist grondcontact van de wielen.

   Het beschermt het voertuig dat een bepaalde, ingestelde wieldruk heeft tegen kantelen in de gebruikelijke risicovolle linker-en rechterzijgebieden. In deze gebieden zijn de contragewichten gering ten gevolge van de ontwerprandvoorwaarden. De   gronddruk   die door de wielen wordt uitgeoefend, samen met de statische wrijving van de wielen met de grond die daaruit resulteert, stabiliseert het voertuig en dit in het bijzonder in de speciale gevallen van hellende standen en bij dynamische bewegingen of schokken. Het bijzondere voordeel van de onderhavige uitvinding is gelegen in het feit dat het meetelement niet is aangebracht in een rechtstreeks belast ondersteuningselement van de ondersteuningsinrichting.

   De regelwerking voor het vergrendelen of voor de gelijkmatige regeling van de belasting en de moment-verhogende regelwaarden is zowel hydraulisch, als elektrisch als elektronisch en in combinaties daarvan uit te voeren. 



   Bij een enkelassige uitvoering met twee veren aan elke zijde van de as, heerst het volgende krachtenevenwicht bij de kantelgrens wanneer geen hydraulische voorspanning is ontwikkeld in de veervergrendel-cilinders voorafgaande aan de   ondersteuningsoperaties :  
Belasting achteras = wielbelasting/2 = maximum kabelregelkracht (welke correspondeert met de maximale hydraulische druk in de cilinder). 



   Ten gevolge van de restkracht op de wielen welke op de grond rusten,   verschaft deze belastingcomponent   een lagere kabelregelkracht op de cilinders. Daardoor kan er een verschil bestaan tussen deze en de maximale belasting. Het is het eenvoudigst om de druk in de cilinder op te nemen middels een geschikte drukdichte elektronische druksensor welke vrij van olielekkage is. Met het hydraulisch voorspannen van de cilinders tijdens het op spanning brengen van de kabel neemt de maximumdruk in de cilinder toe door toename van de reactiekracht van de veer door de voorspanningsdruk. 



   De uitvinding wordt meer in detail in het hiernavolgende beschreven op basis van een uitvoering als voorbeeld onder verwijzing naar de begeleidende tekening waarin : 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 fig. 1 een aanzicht toont van de krachten en momenten in het   heffende   reddingsvoertuig met stabilisatie armen in een van de meest kritieke   zijstanden ;   fig. 2 een voorbeeld toont van een veervergrendelinrichting met kabelregeling aan de hydraulische cilinder, waarmee de veer van een as geklemd is, en fig. 3 een karakteristieke kromme toont van de wielveer tijdens het aantrekken van het middel om kantelen te voorkomen volgens fig. 2. 



   Fig. 1 toont een heffend voertuig   1,   bijvoorbeeld een reddingsvoertuig, met een ondersteuningsinrichting 2 met stabilisatiearmen en met een hydraulische vergrendelinrichting 3 in een van de meest kritieke zijstanden, waarin is weergegeven hoe de buitenste ondersteuningselementen op een stevige ondergrond het scharnierpunt vormen van het belastingsmoment of kantelmoment (M) wanneer de belasting (L) werkzaam is op de reddingskooi van de roterende toren en de andere   ,   zijde"van de veren" is getild. De elasticiteit van het frame draagt bij aan het effectief maken van de gemeten waarde voorafgaande aan het kantelen en verschaft een verdere veiligheidsfactor. 



   Het middel voor het tegengaan van kantelen zoals weergegeven in fig 2 is aan te brengen aan een kraan of een heffend reddingsvoertuig welke is voorzien van veervergrendelinrichtingen 3 met hydraulische cilinders 6 en waarbij restwieldruk van de wielen 7 van het voertuig op de grond 5 aanwezig is. 



   De samenstellen worden gewoonlijk slechts bevestigd aan de achteras of -assen van het voertuig, maar kunnen tevens zijn bevestigd aan alle assen, dat wil zeggen ze zijn voorzien van vergrendelinrichtingen voor elk van de veerassen. De hydraulische veervergrendelcilinders 6 kunnen gebruikt worden als de vergrendelinrichtingen   3,   welke rechtstreeks bediend zijn of, bijvoorbeeld, middels een kabelregeling 11 met of zonder uitslagen tegen de elastische krachten van de assen en de wielen 7. Op overeenkomstige wijze kunnen eveneens rechtstreeks scharnierende hydraulische cilinders gebruikt zijn welke tijdens de werking van het voertuig werkzaam zijn als schokopnemers via smoorafsluiters. Deze hydraulische cilinders zijn gebruikt voor het klemmen en vergrendelen van de wielveren 4.

   Hierdoor is mogelijk een eenvoudige meting van de reactiekrachten van de veren van de as via drukopnemers 8 in de arbeidskamer 12 van   de veervergrendelcilin-   ders 6. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   Als de gewoonlijk belaste as wordt aangetrokken door de veervergrendelcilinders 6, veroorzaakt deze voorspanning in de arbeidskamer 12 een extra kracht op de wielveer 4 van de   as.   Wanneer het voertuig vervolgens ondersteund wordt, zal de druk in de arbeidskamer toenemen zodra de ondersteuningen 13 de grond 5 bereikt hebben. Voordat de maximale waarde bereikt wordt - kan de maximum waarde zijn : druk p = elastische kracht F/effectief oppervlak A van de cilinder 6. 



   De verdere ondersteuning wordt stilgezet, bij elke gewenste lage druk. Deze druk bepaalt de resterende gronddruk of restwieldruk van het wiel 7 van het voertuig. 



   De kantelinrichting gebruikt de elasticiteit van het frame 14 van het voertuig om. een deel van de belasting op het voorwiel te gebruiken als een verdere veiligheidsvariabele tegen kantelen. 



   De gemeten waarden in de hydraulische veervergrendelcilinder 6 aan de zijde tegenover het belastingsmoment nemen toe met het kantelmoment M tot aan de kantelgrens. 



   Afhankelijk van de stijfheid van de totale structuur, van de vergrendelde assen en overeenkomstig de gekozen restdruk op de wielen, vormt de gemeten druk een variabele voor het kantelen van het voertuig 1. 



  Volgens de veiligheidsnorm, voordat deze druk bereikt wordt, worden de verdere bewegingen waardoor het kantelmoment wordt vergroot, beperkt of gestopt via de microprocessor 9. Deze regeling middels de microprocessor 9 maakt voortdurend volgen van de stabiliteit van het voertuig mogelijk. De druk op de veervergrendelcilinder 6 kan rechtstreeks worden gebruikt om een terugslagklep 10 te bekrachtigen voor het beperken van nadelige bewegingen van de regelmiddelen van de ondersteuningsinrichting 2. 



   Een belangrijke indicatie kan tevens verkregen worden van de uitvoering aan de zijde van het kantelmoment. Vrijwel geen drukreductie mag daar optreden, omdat dit zou leiden tot een aanzienlijke daling van de ondersteuningsplaat van de ondersteuningen 13 op de grond 5. Middels de microprocessor   9 I   welke de waarde opslaat van de   afslui tdruk v '1   de cndersteuning aan het begin van de operatie, is het mogelijk cm een constante vergelijking uit te voeren van de gemeten waarden van de   vergrendelcilinder   6 en de toename aan de onbelaste zijde en de afname van de belaste zijde kunnen gevolgd worden. Voor dat doel is de positie van de stabilisatiearm bepaald via een rotatietransducent. 



   Met een inrichting van dit soort is het tevens mogelijk om de actuele reactie te volgen van   de.   ondersteunigsoperatie in het geval van 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 onbekende omstandigheden van de ondergrond met betrekking tot het verzekeren van de stabiliteit. Daarom is de veer 4 van de as geklemd volgens fig. 2 middels een kabelregeling 11 welke verbonden is met de veervergrendelinrichting 3. Het aantrekken wordt uitgevoerd voordat elke ondersteuningsoperatie van het voertuig wordt uitgevoerd om een definitieve startbasis te verkrijgen. In deze context wordt rekening gehouden met de kracht H op de as en de voorspandruk p van de hydraulische cilinder 6 van een samenstel met een kabelregeling 11 voor het op spanning brengen van de kabel. 



   Zoals weergegeven in fig. 3 zijn de veeruitslag S en de kracht H op de as in hoofdzaak aan elkaar gecorreleerd en het voorbeeld toont een veer met een parabolische karakteristiek. De voorspankracht V ontwikkeld door de hydraulische druk p werkt daarnaast op de veer 4 van de as. Wanneer de druk verlaagd wordt terwijl het wiel wordt opgetild, veroorzaken de elastische kracht F en de voorspankracht V de maximale druk in de cilinder. 



   Wanneer grotere nauwkeurigheid vereist is bij hellende standen, kan de hellingsstand van het voertuig 1 worden opgenomen voor de asbelasting of wielbelasting, berekend door de microprocessor en toegekend aan de afzonderlijke wielen als een correctiewaarde welke te vari ren is voor het begrenzen van de regelbeweging. 



   Alle hier in de beschrijving en in de tekeningen weergegeven nieuwe   eigenschappen,   of wel genomen op zichzelf of in de geschikte samenhang, zijn relevant voor de uitvinding, zelfs wanneer niet nadrukkelijk opgenomen in de conclusies, hoewel niet zodanig essentieel dat een of meer eigenschappen niet achterwege kunnen worden gelaten.

Claims (10)

1. CONCLUSIES 1. Werkwijze om te voorkomen dat een kraan of een heffend voertuig, zoals een reddingsvoertuig (l), kantelty. door het klemmen en vergrendelen van de veren van de wielen middels een hydraulische veervergrendelinrichtingenhetuitsteken en op de ondergrond plaatsen van een ondersteuningsinrichting via een regelmiddel, met het kenmerk, dat een restwieldruk van het voertuig (1) op de ondergrond (5) wordt ingesteld door het klemmen van de wielveren (4) middels de veervergrendelinrichting (3), dat tijdens een daaropvolgende ondersteuningsoperatie de reactiedruk uitgeoefend in de veervergrendelcilinder (6) gebruikt wordt door een regelinrichting als een regelvariabele voor indicatie van de stabiliteit van het voertuig (1),

   en dat met een last S op de stabilisatiearm van de'ondersteuningsinrichting (2) aan de onbelaste zijde van het voertuig (1) de residuele wieldruk werkzaam is op de veervergrendelcilinder als een extra variabele.
2. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat door het belasten van de veervergrendelcilinders (6) met een bepaalde hydraulische druk de variabele voor een reactiekracht uit de wielveer (4) van de as in de veervergrendelcilinder (6) aanvankelijk de vorm aanneemt van een hydraulische druk P, welke heerst in de ondersteuningsinrichting (2) in de feitelijke belastingsconditie aan de onbelaste zijde, waarbij de druk P overeenstemt met de maximaal meetbare reactiedruk wanneer het wiel (7) volledig is ontlast, welke gemeten wordt middels een drukopnemer (8) en opgeslagen wordt in een microprocessor (9) als een vergelijkingswaarde met betrekking tot de waarde op dat moment, welke resulteert uit de restwieldruk, en een gemeten waarde vormt van de ontlasting van het wiel (7) ten opzichte van het kantelmoment,

   en dat voordat de kantelgrens bereikt wordt de microprocessor (9) de regelbewegingen, ten gevolge waarvan het kantelmoment wordt vergroot, vermindert en deze blokkeert wanneer dat bereikt is.
3. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat een rotatietransducent op de rotatiespil van de kraan of het heffende reddingsvoertuig (1) aan de microprocessor (9) de heersende belastingin- EMI6.1 richting voor het evalueren van de wielzijde doorgeeft. i
4. 4. Werkwijze volgens een der conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat de microprocessor (9) tevens de regelbeweging waarmee de EMI6.2 belasting toeneemt begrenst aan de blasting--inde voordat deze onder KD <Desc/Clms Page number 7> gegeven druk komt tijdens de ondersteuningsoperatie en voorts een waarschuwinrichting waarschuwt.
5. 5. Werkwijze volgens een der conclusies 1 t/m 4, met het kenmerk, dat de reactiedruk in de veervergrendelcilinder (6) werkzaam is op de regelmiddelen welke gedeeltelijk hydraulisch, pneumatisch, gedeeltelijk elektronisch/elektrisch op zichzelf of in combinatie zijn, en voorkomt dat de regelbeweging waarbij de belasting toeneemt doorgaat, of een belasting verlagende regelbeweging toestaat.
6. 6. Werkwijze volgens een der conclusies 1 t\m 5, met het kenmerk, dat in voertuigen met toelaatbare hellingsstanden de verdeling van de belasting over de assen gecorrigeerd wordt middels het berekenen van het zwaartepunt van het voertuig en de reactiekrachten uit de veerassen de fouten corrigeren uit de hellingsstand.
7. 7. Middel voor het voorkomen van kantelen voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een der conclusies 1 t/m 6, met het kenmerk, dat een rotatie transducent verschaft is op de rotatiespil van de kraan of het heffende reddingsvoertuig (1), welke middels een uitgangssignaal de microprocessor (9) activeert ten behoeve van het aangeven van de heersende krachtvector voor het evalueren van de wielzijde.
8. 8. Middel voor het voorkomen van kantelen volgens conclusie 7, met het kenmerk. dat de microprocessor (9) een blokkeerinrichting bekrachtigt van de regelmiddelen ten behoeve van het blokkeren van regelbewegingen waardoor de belasting toeneemt en vervolgens een waarschuwingsinrichting wordt bekrachtigd voor het afgeven van een waarschuwingssignaal, wanneer een bepaalde drukwaarde niet bereikt wordt aan. de belastingzijde tijdens de ondersteunigsoperatie.
9. 9. Middel voor het voorkomen van kantelen volgens conclusies 7 of 8, met het kenmerk. dat een terugslagklep (10) verschaft is welke rechtstreeks bekrachtigd wordt door de reactiedruk in de arbeidskamer van de veervergrendelcilinder (6), en dat de geactiveerde terugslagklep de hydraulische aandrijfmiddelen blokkeert van de ondersteuningsinrichting (2) ter voorkoming van regelbewegingen waarmee de belasting vergroot wordt.
10. 10. Middel voor het voorkomen van kantelen volgens één der conclusies 7 t/m 9, met het kenmerk. dat deze bevestigd is op ten minste een afzonderlijk wiel (7) onafhankelijk van het aantal voertuigassen.