CN104010961A - 起重机、特别是用于机动车的装载起重机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种起重机(1)、特别是用于机动车的装载起重机，其包括：围绕竖直轴线(V)可旋转地支承的起重机立柱(3)；与所述起重机立柱(3)连接的并且围绕水平轴线(H)可枢转地支承的至少一个悬臂(4)和可移动地支承在所述悬臂(4)中的至少一个悬臂延长部(5)；以及用于使悬臂延长部(5)相对悬臂(4)伸出和收回的至少一个活塞－缸单元(6)，该至少一个活塞－缸单元(6)以其第一端部经由至少一个第一力导入区域(7)而作用在悬臂(4)上并且以其第二端部经由至少一个第二力导入区域(8)而作用在所述至少一个悬臂延长部(5)上，其中所述至少一个活塞－缸单元(6)具有在视向上平行于水平轴线(H)延伸的中心面(M)，悬臂(4)围绕所述水平轴线可枢转地支承，并且所述至少一个活塞－缸单元(6)在伸出情况下在受到压力负荷的状态中具有沿垂直于所述中心面(M)的方向的压缩变形(D)并且在收回情况下在受到拉力负荷的状态中具有沿与所述压缩变形(D)相反的方向的拉伸变形(Z)，其中所述至少一个活塞－缸单元(6)以其第二端部经由至少两个力导入区域(8)而作用在所述至少一个悬臂延长部(5)上，并且所述至少两个力导入区域(8)中的一个力导入区域沿与压缩变形(D)相反的方向相对所述中心面(M)错开地设置而所述至少两个力导入区域(8)中的另一个力导入区域沿与拉伸变形(Z)相反的方向相对所述中心面错开地设置。

Description

起重机、特别是用于机动车的装载起重机
技术领域
本发明涉及一种起重机、特别是用于机动车的装载起重机，其包括：
－围绕竖直轴线可旋转地支承的起重机立柱；
－与所述起重机立柱连接的并且围绕水平轴线可枢转地支承的至少一个悬臂和可移动地支承在所述悬臂中的至少一个悬臂延长部；以及
－用于使悬臂延长部相对悬臂伸出和收回的至少一个活塞－缸单元，其中该至少一个活塞－缸单元以其第一端部经由至少一个第一力导入区域作用在悬臂上并且以其第二端部经由至少一个第二力导入区域作用在所述至少一个悬臂延长部上，其中，所述至少一个活塞－缸单元具有在视向上平行于水平轴线延伸的中心面，悬臂围绕所述水平轴线可枢转地支承，并且所述至少一个活塞－缸单元在伸出时在受到压力负荷的状态中具有沿垂直于中心面的方向的压缩变形并且在收回时在受到拉力负荷的状态中具有沿与该压缩变形相反的方向的拉伸变形。
背景技术
图1示意性示出这种类型的、对本发明而言意义重大的起重机的一个实例的透视总图。更确切地说，此处涉及的是可装配在机动车上的装载起重机1。此外，它包括：围绕竖直轴线V可旋转地支承(在起重机基座16上)的起重机立柱3；与该起重机立柱3连接的并且围绕水平轴线H可枢转地支承的悬臂4；和可移动地支承在悬臂4中的悬臂延长部5。在所示出的装载起重机的实例的情况中，悬臂4也称为第二悬臂并且悬臂延长部5也称为推出延长部(Schubstueckverlaengerung)。另外，所示出的装载起重机1包括用于使悬臂延长部5相对悬臂4伸出和收回的活塞－缸单元6，该活塞－缸单元6以其第一端部经由第一力导入区域作用在悬臂4上并且以其第二端部经由第二力导入区域作用在悬臂延长部5上，并且所述活塞－缸单元6具有在视向上平行于水平轴线H延伸的中心面M，悬臂4围绕所述水平轴线可枢转地支承，所述中心面例如在涉及现有技术的图2a中用虚线画出。活塞－缸单元6的缸18在所示出的装载起重机的实例的情况中也经常被称为推出缸(Schubstueckzylinder)。在第二悬臂4与起重机立柱3之间设置有第一悬臂2。活塞－缸单元9和10用于使第一和第二悬臂运动。为了完整性还需要提及的是：图1示出的装载起重机1用于将可以吊挂在吊钩17上的负载吊装到机动车的装载面上或从其上提升。通过控制和调节单元15对装载起重机1进行控制。装载起重机1经由侧向可伸出的支撑设备支撑，该支撑设备包括构件11至14。
图2a和2b借助一个实例示出根据现有技术在悬臂延长部5相对悬臂4伸出和收回时在活塞－缸单元6与悬臂延长部5之间如何进行力传递，其中图2a示意性示出的是活塞－缸单元6的活塞杆19的活塞杆头20的区域中的装载起重机的对于理解来说重要的部分的侧视图，而图2b示意性示出的是该部分的横剖视图。在所示出的现有技术的实例中通过如下方式实现力传递：销轴23相对活塞－缸单元6的中心面M对中地锚定在活塞杆头20中，其中该销轴23的两个端部从活塞杆头20的两侧伸出(参照图2b)并且通过这种方式提供用于力传递的两个区域8。销轴23的两个端部支承在位于两个铰接夹板22中的竖直的长形孔中，其中，铰接夹板22经由紧固装置21而与悬臂延长部5连接。
众所周知，活塞－缸单元特别是在伸出的状态中和在最大负载的情况下遭受变形。图3a为上述现有技术的实例示意性示出活塞杆中的弯曲力矩或者应力曲线，在该实例中通过相对活塞－缸单元的中心面对中设置的力导入区域在该活塞－缸单元与悬臂延长部之间进行力传递。在此，子图(1)示出的是由(纯)邻域变形(Umgebungsverformung)f产生的弯曲力矩或者应力曲线。子图(2)示出的是由推出力FA产生的弯曲力矩或者应力曲线，并且子图(3)最后示出通过在子图(1)和(2)中可看到的部分相叠加所产生的总曲线。在悬臂延长部收回的情况中，子图(2)中的弯曲力矩或者应力曲线向上镜像反映。
按照现有技术在活塞－缸单元与悬臂延长部之间的力传递的缺点在于：如果想设计用于较大负载的装载起重机的尺寸，那么这只能(在设计原理保持不变的情况下)通过加强活塞－缸单元、特别是增加材料厚度才可能实现，以便将借助图3a示例性示出的活塞－缸单元的变形保持在一定的界限内。其进一步的后果是伴随成本上升和重量增加。
发明内容
因此本发明的目的是，避免上述缺点并且提供一种文首述及类型的起重机的相对现有技术改进的结构。
根据本发明，这个目的通过如下方式得以实现，即，至少一个活塞－缸单元以其第二端部经由至少两个力导入区域作用在至少一个悬臂延长部上，并且所述至少两个力导入区域中的一个力导入区域沿着与压缩变形相反的方向相对中心面错开地设置并且所述至少两个力导入区域中的另一个力导入区域沿着与拉伸变形相反的方向相对中心面错开地设置。
附图说明
参照在说明书序言中未说明的附图在下文的附图说明的范围中对在从属权利要求中限定的本发明的细部和有益的实施方式进行进一步阐述。附图中：
图3b示意性示出在相对中心面错开设置的力导入区域中，活塞杆中的弯曲力矩或者应力曲线；
图4a和4b示意性示出的是起重机的对于理解本发明的第一实施例来说重要的部分的透视图(图4a)和侧视图(图4b)；
图4c示意性示出的是从上侧观察第一实施例中的活塞杆头的两个部分区域的视图；
图5a和5b示意性示出的是起重机的对于理解本发明的第二实施例来说重要的部分的透视图(图5a)和侧视图(图5b)；
图5c示意性示出的是从上侧观察第二实施例中的活塞杆头的两个部分区域的视图；
图5d示意性示出的是第二实施例中的活塞杆头的横截面；
图6a和6b示意性示出的是起重机的对于理解本发明的第三实施例来说重要的部分的透视图(图6a)和侧视图(图6b)。
具体实施方式
如已经在前面详细说明的那样，本发明的基本思路在于：力导入区域中――至少一个活塞－缸单元经由这些力导入区域以其第二端部作用在至少一个悬臂延长部上――的至少几个力导入区域相对活塞－缸单元的中心面错开地设置。与相对活塞－缸单元的中心面对中的力导入相比，通过这样的相对活塞－缸单元的中心面偏心的力导入可以使用于使得悬臂延长部伸出和收回的力在变形状态中得到明显提高，而无需必须为此加强活塞－缸单元。
可以从图3b中看出这个效果：如也在文首阐述的图3a中那样，此处示意性示出活塞杆中的弯曲力矩或者应力曲线，其中从图3b的子图(1)中又可以看到由(纯)邻域变形f产生的弯曲力矩或者应力曲线，在子图(2)中可以看到由偏心导入的推出力FA产生的弯曲力矩或者应力曲线，其中用附图标记e标注力导入的偏心率，并且在子图(3)中可以看到通过将在子图(1)和(2)中可以看到的部分叠加所产生的总曲线。如果现在对图3a和3b的两个子图(3)进行比较，那么可以直接看出，图3b的情况中的最大振幅与图3a相比明显降低。这意味着：借助活塞－缸单元或者悬臂和悬臂延长部而运动的负载在活塞－缸单元的变形保持不变的情况下能够得到明显提高。
图4a、4b和4c示出的是本发明的第一实施例，其中分别仅能看到装载起重机的对于理解本发明来说重要的区域。在这个第一实施例中，活塞－缸单元6以其第一端部、在这个情况中是包括缸18的端部经由第一力导入区域7而作用在悬臂4上并且以其在这个情况中是活塞杆19的活塞杆头20的第二端部经由四个另外的力导入区域8而作用在悬臂延长部5上。这四个力导入区域8――在图中由于所选择的图示的原因只能分别看到它们中的两个――在这个实施例中分别通过基本上柱形的插入部分(Einlegesegment)26和26′得以实现，这些插入部分26和26′分别形状锁合地支承在活塞－缸单元6的活塞杆19的活塞杆头20中的一个孔30中而且是以如下的方式，即，它们在孔30中围绕平行于水平轴线H延伸的旋转轴线R可旋转地支承，悬臂4围绕所述水平轴线可枢转地支承。插入部分26和26′在一侧分别具有一个直的表面31，插入部分经由所述表面而贴靠在铰接夹板22上，其中这两个铰接夹板22经由紧固装置21而与悬臂延长部5连接。两个铰接夹板22形状锁合地且具有间隙地支承在两个对称地设置在活塞杆头20两侧的凹座29中。就是说，凹座29构造得略微大于铰接夹板22。由于这个具有间隙的形状锁合连接以及与铰接夹板22连接的插入部分26和26′被可旋转地支承的实际情况，铰接夹板22总之能够在凹座29中在一个限定的角范围α中围绕平行于水平轴线H延伸的旋转轴线旋转，悬臂4围绕所述水平轴线可枢转地支承。在活塞杆19与悬臂延长部5或者铰接夹板22之间的角偏差过大的情况下，所述形状锁合连接发生作用并且连接可以说被“夹紧”并且以这种方式避免活塞杆19“纵向弯曲”。一方面通过一个借助两个螺栓25固定在活塞杆头20上的止动器24而另一方面通过铰接夹板22的区域27中的特殊造型来防止铰接夹板22(在图4b中看)向上或向下移出。至于在这个实施例中四个力导入区域8的精确设置，则必须确定：这四个力导入区域8中的两个力导入区域设置在活塞杆头20的在图4b中可看到的那侧并且另外两个力导入区域8对称地设置在活塞杆头20的对置侧。另外，在两侧上存在的两个力导入区域8中的一个力导入区域相对活塞－缸单元6的中心面M错开地设置在上侧而这两个力导入区域8中的相应的另一个力导入区域相对活塞－缸单元的中心面错开地设置在下侧。换言之，两个力导入区域8中的一个力导入区域沿与压缩变形D相反的方向相对中心面M错开地设置而这两个力导入区域8中的另一个力导入区域则沿与拉伸变形Z相反的方向相对所述中心面错开地设置，其中，压缩变形D在悬臂延长部5伸出的情况下在受到压力负荷的状态中发生(另参照图3b)而拉伸变形在悬臂延长部5收回情况下在受到拉力负荷的状态中发生。这意味着：相对中心面M以距离A′错开地设置在上侧的力导入区域26′在受到压力负荷的状态中发挥减轻负载的作用，而相对中心面M以距离A错开地设置在下侧的力导入区域26在受到拉力负荷的状态中发挥减轻负载的作用。
还需要指出的是：图4c示出的是从上侧观察活塞杆头20的分割视图，其中在视图的左侧部分中可以看到防止铰接夹板22向上、即向观察者的方向移出的止动器24，并且在视图的右侧部分中可以看到插入部分26的区域中的横剖视图。
在图5a、5b、5c和5d中示出的是本发明的第二优选实施例，其中在图5a、5b和5c中选择了与图4a、4b和4c中相同的图示方式。如在前述第一实施例中那样以相同的方式经由力导入区域8来实施从活塞－缸单元6的活塞杆19的活塞杆头20到悬臂延长部5之间的力传递。只有铰接夹板22在活塞杆头20上的固定方式在这个实施例中是不同的方式。如已经详述的那样，在第一实施例中，通过螺纹连接在活塞杆头20上的止动器来避免铰接夹板22向上移出。在第二实施例中，这个效果与此相比借助铰接夹板22在活塞杆头20上的螺纹连接得以实现。特别是在图5d中可以看到这个螺纹连接：附图标记28表示一个螺栓，附图标记32表示两个垫圈且附图标记30表示一个螺母，该螺母具有与螺栓28相对应的内螺纹。
图6a和6b示出的是本发明的第三优选实施例，其中分别可以看到起重机的对于理解这个实施例来说重要的部分。其中，图6a是示意性的透视图而图6b是示意性的侧视图。在这个第三实施例中，活塞－缸单元6经由它们作用在悬臂延长部5上的力导入区域8通过两个柱形的枢轴装置35和35′得以实现，这些枢轴装置形状锁合地支承在活塞－缸单元6的活塞杆头20中的孔中。枢轴装置35和35′的端部从活塞杆头20的两侧伸出并且支承在形式为基本上矩形的板的两个中间装置36的长形孔33和33′中。两个设置在活塞杆头20两侧的中间装置36自己支承在位于两个铰接夹板22中的凹座34中，这些凹座34(在图6b中观察)被向上和向下如此拓宽，使得中间装置36相对铰接夹板在高度上可移动。两个铰接夹板22又(如也在两个另外的实施例中那样)经由紧固装置21而与悬臂延长部5连接。在这个第三实施例中枢轴装置33相对中心面M以距离A错开地设置在下侧并且在受到拉力负荷的状态中发挥减轻负载的作用。第二枢轴装置33′相对中心面M以距离A′错开地设置在上侧并且在受到压力负荷的状态中发挥减轻负载的作用。

Claims (12)

1.起重机(1)、特别是用于机动车的装载起重机，其包括：
围绕竖直轴线(V)可旋转地支承的起重机立柱(3)；
与所述起重机立柱(3)连接的并且围绕水平轴线(H)可枢转地支承的至少一个悬臂(4)和可移动地支承在所述悬臂(4)中的至少一个悬臂延长部(5)；以及
用于使悬臂延长部(5)相对悬臂(4)伸出和收回的至少一个活塞－缸单元(6)，该至少一个活塞－缸单元(6)以其第一端部经由至少一个第一力导入区域(7)而作用在悬臂(4)上并且以其第二端部经由至少一个第二力导入区域(8)而作用在所述至少一个悬臂延长部(5)上，其中所述至少一个活塞－缸单元(6)具有在视向上平行于水平轴线(H)延伸的中心面(M)，悬臂(4)围绕所述水平轴线可枢转地支承，并且所述至少一个活塞－缸单元(6)在伸出情况下在受到压力负荷的状态中具有沿垂直于所述中心面(M)的方向的压缩变形(D)并且在收回情况下在受到拉力负荷的状态中具有沿与所述压缩变形(D)相反的方向的拉伸变形(Z)，
其特征在于：所述至少一个活塞－缸单元(6)以其第二端部经由至少两个力导入区域(8)而作用在所述至少一个悬臂延长部(5)上，并且所述至少两个力导入区域(8)中的一个力导入区域沿与压缩变形(D)相反的方向相对所述中心面(M)错开地设置而所述至少两个力导入区域(8)中的另一个力导入区域沿与拉伸变形(Z)相反的方向相对所述中心面错开地设置。
2.如权利要求1所述的起重机(1)，其中所述至少一个活塞－缸单元(6)以其第二端部经由至少四个力导入区域(8)而作用在所述至少一个悬臂延长部(5)上，其特征在于：所述至少四个力导入区域(8)中的两个力导入区域沿与压缩变形(D)相反的方向相对所述中心面(M)错开地设置而所述至少四个力导入区域(8)中的两个力导入区域沿与拉伸变形(Z)相反的方向相对所述中心面错开地设置。
3.如权利要求2所述的起重机(1)，其特征在于：所述至少四个力导入装置(8)优选对称地设置在所述至少一个活塞－缸单元(6)的两侧。
4.如权利要求1至3之任一项所述的起重机(1)，其特征在于：经由所述力导入区域(8)，所述至少一个活塞－缸单元(6)以其第二端部作用在所述至少一个悬臂延长部上，这些力导入区域中的至少一个力导入区域通过至少一个插入部分(26，26′)得以实现。
5.如权利要求4所述的起重机(1)，其特征在于：插入部分(26，26′)至少局部形状锁合地支承在所述至少一个活塞－缸单元(6)的孔(30)中。
6.如权利要求5所述的起重机(1)，其特征在于：所述至少一个插入部分(26，26′)围绕平行于水平轴线(H)延伸的旋转轴线(R)可旋转地支承在孔(30)中，悬臂(4)围绕所述水平轴线可枢转地支承。
7.如权利要求4至6之任一项所述的起重机(1)，其特征在于：所述至少一个插入部分(26，26′)具有至少一个直的表面(31)。
8.如权利要求7所述的起重机(1)，其特征在于：所述至少一个插入部分(26，26′)以所述至少一个直的表面(31)贴靠在至少一个铰接夹板(22)上，该至少一个铰接夹板(22)经由紧固装置(21)而与所述至少一个悬臂延长部(5)连接。
9.如权利要求8所述的起重机(1)，其特征在于：所述至少一个铰接夹板(22)优选形状锁合地且具有间隙地支承在所述至少一个活塞－缸单元(6)的凹座(29)中。
10.如权利要求1至3之任一项所述的起重机(1)，其特征在于：经由所述力导入区域(8)，所述至少一个活塞－缸单元(6)以其第二端部作用在所述至少一个悬臂延长部上，这些力导入区域中的至少一个力导入区域通过至少一个枢轴装置(35，35′)得以实现。
11.如权利要求10所述的起重机(1)，其特征在于：所述至少一个枢轴装置(35，35′)至少局部形状锁合地支承在所述至少一个活塞－缸单元(6)的孔中。
12.如权利要求10或11所述的起重机(1)，其特征在于：所述至少一个枢轴装置(35，35′)优选经由中间装置(36)而与至少一个铰接夹板(22)连接，该至少一个铰接夹板(22)经由紧固装置(21)而与所述至少一个悬臂延长部(5)连接。
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