CN107207225B - 起重机、用于偏转起重机上的力的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种起重机，其包括：底架(2)；上架(3)；旋转连接件(4)，借助于该旋转连接件将上架(3)与底架(2)连接成绕旋转轴线(5)旋转；悬臂(10)，该悬臂与起重机(1)连接并且绕悬臂轴线(9)起臂；和利用至少一个传力元件(16)将上架(3)与底架(2)连接的装置。所述至少一个传力元件被动地设计成使得其在达到旋转连接件(4)的预定负载状态时在上架(3)与底架(2)之间传力。

Description

起重机、用于偏转起重机上的力的装置和方法

技术领域

本申请要求德国专利申请DE102014213724.1的优先权，该德国专利申请的内容通过引用并入本文中。

本发明涉及一种起重机、用于偏转/偏移起重机上的力的装置和方法。

背景技术

由CN102745604A得知一种具有可起臂的悬臂/起重臂的起重机。悬臂在底座中回转地安装在起重机的上架上。悬臂在用于使其起臂的头部区域中与借助于绳缠绕装置致动的起臂装置连接。相对于设置在起重机的上架和底架之间的旋转连接件的旋转轴线，悬臂的联动装置是偏心的。锚固杆与为此设计的上架与底架之间的孔洞螺栓连接以便避免旋转连接件上的非期望的负载。锚固杆使得当悬臂起臂时来自上架的拉力能够直接导入底架中。锚固杆要求高尺寸精度以便保证可以不困难地进行锚固杆与上架和底架的螺栓连接。在离安装开口的特定规定距离处装配锚固杆是有问题的，特别是当在上架上设置例如根据待起臂的悬臂而变化的平衡重时。

DE3531291A1公开了一种具有旋转平台的支承摆臂式起重机，所述旋转平台可借助于支承辊在底座的轨道上旋转。由于下降的负载而发生的竖向力通过辊传递到轨道。

DE2844819A1公开了一种用于重负荷的移动式起重机。具有中间框架和设置在其上的负载辊的上架在轨道环与一框架之间被竖向地主动驱动。

由DE102011119655A1得知一种具有可起臂的悬臂的起重机。可主动调节长度的液压缸被设计为限力连接元件以便使上架与底架之间的卷轴连接卸载。主动液压缸比较重，特别是与锚固杆相比，需要控制或调整，容易发生故障，成本高并且维修强度大。主动液压缸也需要复杂的液压供给源。

发明内容

本发明的一个目的是以使得可在上架与底架之间传递的力增大的方式改善起重机中的力流(Kraftfluss)。

此目的通过具有下文所述的特征的起重机来解决。根据本发明已发现，可被动地设计用于增大可在起重机的上架和底架之间传递的力的、具有至少一个传力元件的装置。除当前旋转连接外，该传力元件因而使得可在上架与底架之间传递的力能够增大。该装置例如可包括仅一个传力元件，具体地两个传力元件，或具体地三个传力元件。该装置还可包括三个以上传力元件。因此，特别是不必将诸如液压缸的主动元件用于避免已有的旋转连接件的过载。被动指传力元件不适于自行在配合的构件上施加力。该传力元件设置在旋转连接件的有效表面的外侧。旋转连接件的有效表面尤其是由轴承套圈限定出的圆形表面。传力元件是与旋转连接件分开的构件。特别地，传力元件不是起重机的旋转连接件的构件。该装置在达到旋转连接件的预定负载状态时实现旋转连接件的有效表面之外的另外的力流。特别地，可针对不同起重机以不同方式设定预定负载状态，使得同一个传力元件用于不同起重机。由于不同起重机典型地具有不同几何形状和/或刚性，所以起重机可以以不同方式变形。相应地，同一个传力元件在可以以不同方式变形的起重机中产生不同的预设负载状态。该负载状态的特征例如在于起重机特别是由于上架靠着底架或相对于水平面的弯曲而导致的变形。由于该装置包括被动传力元件的事实，一旦传力元件将力从上架经由将上架与底架连接的装置传递到底架，合力就可处于旋转连接件的有效表面之外。该装置、特别是传力元件的传力在外部负载——例如由于使悬臂起臂——过大以致于达到预设变形并且传力元件产生上架与底架之间的强制锁定连接时实现。在传力元件与上架和/或底架之间的几何游隙——特别是由于上架因外部负荷而倾斜——消失时提供强制锁定连接。另外或替换地，也可在传力元件自身内设计几何游隙。为此，将有必要的是传力元件分至少两个部分设计。当发生强制锁定时，力将从上架、即经由传力元件直接传递到底架中。如果传力元件未被致动，则传力将仅经由旋转连接件发生，并且特别是不经由传力元件。传力元件与上架和/或底架之间以及传力元件自身内部的游隙的几何尺寸决定预定负载状态，最初被动的传力元件从该预定负载状态被致动以传力。几何游隙也被表示为空行程。几何游隙和空行程分别具有超过典型的制造公差并且特别是以至少一个数量级超过典型的制造公差的尺寸。利用根据本发明的装置有意识地容忍特别是旋转连接件上的特定可设定的负载度。旋转连接件上的容忍负载不成问题。与从CN102745604A得知的装置相反，根据本发明的装置具有提高的灵活性。特别地，当无空行程地安装这种装置时，由于制造公差和由自重的布置引起的上架的不同变形状态而出现相当大的问题。根据本发明的装置因而使得能至少成比例吸收来自上架的竖直地作用的力并且能向前传递到底架。这种力在悬臂的起臂期间出现。根据本发明的起重机因此使得能实现了更长和/或更重的悬臂的起臂。另外或替换地，可以设计具有较轻平衡重的起重机。位于起重机上的构件、特别是上架与底架之间的旋转连接件变得有效，并且特别是能以最佳可能的方式使用。该装置特别是利用至少一个传力元件实现要传递的力位于旋转连接件的有效表面的外部。利用具有至少一个传力元件的装置实现了要传递的力具有不与滚柱轴承转环的圆形表面交叉的力作用线。有利的是要传递的力的作用线到旋转连接件的有效表面的垂直距离尽可能大。

与液压缸形式的主动装置相比，该装置以不复杂的方式并且特别是节省成本地设计。特别是降低了构建难度。省略了维护工作和控制工作。该装置仅在达到预定负载状态时才传力的事实指可利用旋转连接件自身和上架的承载能力并且该装置可设计成要传递的力更小。从CN102745604A得知的装置在上架与底架之间直接传力。为了确保该装置还适于旋转连接件的预设负载状态，后者与根据本发明的装置相比必须超尺寸设计。根据本发明的起重机的装置使用起来不复杂并且特别是可无问题地安装，且特别是升级。

传力元件的主要功能是可在上架与底架之间传递的力的增大。作为辅助功能，传力元件例如在起重机的定期操作期间(即负载的提升期间)并且特别是在吊臂的起臂期间可用作上架与底架之间的旋转连接件的过载保护装置。另外的或替代的辅助功能可以是起重机的安全性的保证。至少一个传力元件例如作为系带设置在起重机的背离吊臂的背面上和/或作为加压元件设置在朝向吊臂的正面上。

其中至少一个传力元件设置在与旋转轴线对称的传力层面上的起重机实现了关于旋转轴线的、传力平面上与所述旋转轴线对称的传力。传力平面平行于水平轴线并且平行于旋转轴线取向。特别地，所述至少一个传力元件设置在传力平面上。传力平面特别是竖直平面。水平轴线平行于悬臂轴线取向，悬臂能围绕悬臂轴线在起重机上起臂。水平轴线在起重机水平地设置在地面上时水平地取向。如果起重机以一定倾斜度、即以与为0的水平面不同的倾斜角度设置，则水平轴线也设置成相对于水平面以该倾斜角度倾斜。具有至少一个传力元件的装置理想地相对于起重机的中间面对称地设置，所述中间面特别是由上架的旋转轴线和悬臂的纵向轴线形成。对于仅设计一个传力元件的情形而言，该传力元件设置在旋转轴线在传力平面上的投影上。如果设计两个传力元件，则这两个传力元件各设置在相同距离处并且在传力平面上相对于旋转轴线对称。这保证了从上架经由该装置进入底架中的力流是对称的。避免了横向于起臂平面、特别是垂直于悬臂轴线定向的转矩，悬臂围绕悬臂轴线回转地安装在起重机上，这特别是在起臂过程期间影响起重机的稳定性。

其中至少一个传力元件相对于垂直于水平轴线取向的起臂平面平行于旋转轴线设置的起重机确保了借助于传力元件实现完全竖直地取向的传力。旋转轴线特别是竖直地取向。这指至少一个传力元件并且特别是还有该装置竖直地取向。这确保了借助于该装置传递的力仅为竖直地作用的力。从该装置通过的力流动是有利的。围绕水平面定向的转矩特别是排除了横向力在旋转连接件上施加额外和非有意的负荷。至少一个传力元件并且特别是该装置也可以基本上竖直地取向。基本上竖直指容许相对于竖直方向的一个倾斜角度，其中该倾斜角度最多为20°，特别是最多15°，特别是最多10°，特别是最多7°，并且尤其是最多5°。这种倾斜角度例如可引起已经设置的附加支托被重复使用，从而不确保传力元件与装置的完全竖直对齐。该倾斜角度越小，即传力元件越多地在竖直方向上取向，发生的要避免的横向力和转矩越低。

其中设计了该装置用以与底架和/或上架连接的至少一个连接元件的起重机实现了传力元件与起重机的不复杂和快速的连接。特别地，在底架和上架上各设计有一个连接元件，其用于将该装置设置在底架与上架之间。将该装置与连接元件连接特别是利用插入式螺栓连接实现。连接元件特别是与底架和/或上架永久地、即不可分离地连接。连接元件特别是焊接在底架和/或上架上。该装置在起重机上的位置借助于连接元件限定。

具有可附着于设置有所述至少一个连接元件的底架的过渡元件的起重机使得所述至少一个连接元件能够直接装配在过渡元件上。所述至少一个连接元件直接装配在底架上。过渡元件能可分离地或不可分离地装配在底架上。

可有利地设计成不带支承缸的支承主梁，特别是由于成本原因而例如可被用作过渡元件。这种过渡元件能伸缩地或可折叠地装配在底架上。也可使用与支承主梁相似的支承元件作为过渡元件，该支承元件特别是与底架永久地、特别是不可分离地连接，在一侧张紧作为悬臂。或者，悬臂也可伸缩地设置在为此目的设计的用于支承主梁的安装开口中。过渡元件的使用意味着可改变与底架连接的连接元件的径向距离。特别地，与底架连接的连接元件的径向距离可被设定为相对于旋转轴线与和上架连接的连接元件的径向距离相等。这样，该装置可竖直地取向并且仅在上架与底架之间传递竖直取向的力。这确保了没有横向力分量能从该装置转移到旋转连接件。

对于具有用于检测装置上的过载的过载保护装置的起重机，排除了传力元件由于过载而失效。过载保护装置特别是用于另外监测装置的负载状况。这样，特别是可以识别故障。此类故障可以是加载故障和/或应用故障。过载保护装置特别是被设计为用于检测装置中的力并且特别是用于避免过载的测量装置。过载保护装置特别是包括力传感器，该力传感器例如可被设计为扩张测量带或压力容器，或两者的组合。这种传感器例如设置在装置自身上或例如连接元件的区域中。另外或替换地，用于检测旋转连接件的当前负载状态的其它传感器也是可行的。例如，用于检测装置中的拉力和/或变形的传感器是可行的。在任何情况下，这种传感器都与控制器信号连接。控制器特别是与输出装置连接，所述输出装置能例如产生光和/或声警告信号。控制器另外或替换地与用以实现悬臂的起臂的驱动装置连接。控制器特别是这样的方式设计，即中断加载过程和/或可在达到旋转连接件的预定负载状态时实现例如通过反向于起臂旋转运动降下悬臂或通过降下负载进行的有效负载解除。

其中传力元件是用于接收拉力的拉伸元件的起重机具有比较高的稳定性。作为拉伸元件的传力元件不会引起特别是在压力负荷下屈曲的潜在风险。彼此连接的若干拉伸元件也可用于形成该装置。包括至少一个拉伸元件的该装置设置在底架的相对于旋转连接件的旋转轴线与悬臂相对的一侧。一体式拉伸元件特别是在其未加载(即变形)的状态下具有一空行程。

其中拉伸元件被刚性地设计为牵引杆、具有至少一个过渡接头的杆部段、管道和/或金属板片的起重机不复杂并且价钱上容易负担。拉伸元件可另外或替换地被非刚性地设计为特别是绳、链和/或带。也可以将刚性的和非刚性的负载元件组合在一个装置中。

其中拉伸元件被设计为弹簧元件的起重机可至少部分以弹簧弹性方式储存出现的负荷。弹簧元件可与至少一个衰减器联接。这意味着拉伸元件具有衰减功能。拉伸元件适于补偿上架与底架之间可能发生的振动。拉伸元件例如可被设计为具有特别是呈聚氨酯模塑件、特别是聚氨酯圆盘的形式的衰减器的板簧。本实施例使得大的静态和动态力能够被吸收。机械支承元件的特性有利地与机械弹簧元件的特性组合。拉伸元件也可被设计为分层橡胶/金属弹簧。本实施例为拉伸元件的实践上可行的并且节省成本的设计并且有利于上架相对于底架的移位。负荷特别是被弹簧缓冲，即衰减，并且不会突然或急剧地从上架传递到底架。

其中若干拉伸元件被组合到该装置中——其中拉伸元件特别是设置在装配框架中——的起重机简化了该装置的安装。

其中传力元件是加压元件的起重机实现了压力的吸收。加压元件设置在上架和底架之间在悬臂附近。加压元件相对于起臂平面设置在旋转连接件的旋转轴线与悬臂之间。

其中该装置以端部与底架对向的状态沿保持轨道或运行轨道被可移位地引导的起重机使得起重机也能在装置被装配好、即围绕旋转轴线旋转的状态下使用。保持轨道或运行轨道特别是与旋转连接件的旋转轴线同心地排布。因此特别是不必在起臂过程之后拆卸该装置以便实现上架与底架之间的旋转。保持轨道或运行轨道特别是直接设置在底架上。保持轨道或运行轨道可以是安装在底架上的可分离保持轨道或运行轨道，其安置在底架上。保持轨道或运行轨道不必被设计为连续的圆形轨道。特别是可设计至少一个并且特别是若干保持轨道或运行轨道部段彼此分开。保持轨道或运行轨道部段可相对于绕旋转轴线的转角具有例如5°至45°、特别是15°至30°并且特别是约20°的开口角度。这些保持轨道或运行轨道部段实现了上架与底架之间的分段、特别是比较小的旋转运动。此类旋转运动例如对于下凸缘的绕绳来说是必要的。

其中拉伸元件在与底架对向的端部处包括至少一个轴承本体的起重机实现了上架与底架之间在拉伸元件的致动状态下的改进的、特别是摩擦减少的相对旋转运动。轴承本体可以是滑移元件，特别是至少一个滑移涂层和/或至少一个导向元件。该至少一个滑移元件特别是沿旋转轴线周向地设置在保持轨道上，所述保持轨道可被设计为滑移轨道。轴承本体也可以是圆柱体，特别是可旋转地安装的轮子、可旋转地安装的辊和/或可旋转地安装的球体。为了传递大的轴向力，圆柱体相比于滑移元件而言是特别优选的。

具有作为加压杆的加压元件的起重机——该加压杆在与底架对向的端部处包括沿旋转轴线的运行轨道周向地排列的至少一个圆柱体、特别是脚轮——使得能够在加压元件装配时实现上架相对于底架的旋转。运行轨道特别是直接设置在底架上。

本发明的又一个目的是以灵活且不复杂的方式在起重机中实现力流动改善。

此目的通过具有下文所述的特征的装置来解决。以下事实确保了力流动改善：根据本发明的装置在达到旋转连接件的预定负载状态时利用至少一个传力元件完成了起重机的上架和底架之间的传力。避免了旋转连接件的过载。只要未达到旋转连接件的预定负载状态，传力元件就保持被动，即不工作。力的产生特别是唯一地通过旋转连接件从上架被引导到底架。该功能在这种负载状态下不受限制。同时，根据本发明的装置可灵活地安装在起重机上，特别是直接安装在上架和底架上。已有的起重机例如可使用根据本发明的装置升级。这样，可以在不需要对起重机并且特别是更大的旋转连接件进行大幅结构改造的情况下提供具有改善的功能性的起重机。

本发明的又一个目的是以使得能增大可在上架与底架之间传递的最大力的方式改善起重机在运转期间的力流动。

此目的通过具有下文所述的特征的方法来解决。根据本发明，已认识到本发明的起重机的提供可控制施加在起重机的旋转连接件上的负荷，因为该负荷首先、即在达到旋转连接件的预定负载状态之前施加。只要未达到预定负载状态，所述至少一个传力元件就不承受负荷。当达到旋转连接件的预定负载状态时，传力元件也承受负荷，因为力直接从上架传递到底架，且反之亦然。旋转连接件上的附加负荷减小。施加至起重机的负荷至少部分在此状态下通过负荷传递元件传递。起重机或起重机的旋转连接件的加载在所述起重机中由悬臂起臂过程引起。悬臂的起臂典型地由于悬臂的自由端特别是被支承在底层地板上而实现。悬臂的与自由端相对的一端然后被安装在上架上并且最终围绕悬臂轴线在起重机上起臂。施加在起重机的旋转连接件上的负荷也可由悬臂上的负载的一个行程(即提升)引起。

其中特别是彼此独立的更多方法步骤根据检测到的负载状态开始的方法实现了用户对起重机的简化操纵并且特别是起重机的运转期间的定向监视。该方法主要用于增大起重机的上架和底架之间的可传递的力。此外，该方法以确保的操作安全性实现了起重机的操作。事故风险降低。特别是可以在起重机的运转中主动介入以便避免过载。这种方法实现了用于事故预防的预防措施。这种方法可包括将借助于至少一个传感器检测旋转连接件的负载状态和/或将检测到的旋转连接件的负载状态与预定负载状态比较的更多方法步骤。特别是在检测到的旋转连接件的负载状态达到预定负载状态时执行以下方法步骤中的至少一个，即：开始警告/报警信号并且将该警告/报警信号传输到输出装置，和/或中断起重机的加载过程，和/或特别是反向于起臂旋转运动降下悬臂和/或通过降下负载来主动解除起重机的负载。

该方法的其它优点与我们在此提到的起重机的优点基本上相同。

附图说明

以下将参考附图更详细地说明本发明的实施例，在附图中

图1示出具有被设计为牵引杆的装置的根据本发明的起重机的侧视图，

图2示出相对于旋转连接件的旋转轴线旋转90°的图1的起重机的侧视图，

图3示出图1的细节III的放大详图，

图4A示出又一个实施例的与图1对应的侧视图，

图4B示出处于未加载状态的与图4A对应的视图，

图5A示出图4A的细节V的放大详图，

图5B示出处于卸载状态的与图5A对应的视图，

图6A示出起重机的又一个实施例的与图5A对应的详图，

图6B示出处于卸载状态的与图6A对应的详图，

图7A示出起重机的又一个实施例的与图6A对应的详图，

图7B示出处于卸载状态的与图7A对应的视图，

图8示出具有弹簧元件作为所述装置的起重机的又一实施例的与图1对应的侧视图，

图9示出图8中的细节IX的放大详图，

图10示出弹簧元件的又一实施例的与图9对应的详图，

图11示出具有弹簧元件作为所述装置的起重机的又一实施例的与图4A对应的侧视图，

图12示出具有绳作为所述装置的起重机的又一实施例的与图1对应的侧视图，

图13示出具有绳作为所述装置的根据又一实施例的起重机的与图4A对应的侧视图，

图14示出具有带过渡接头的杆部段作为所述装置的根据又一实施例的起重机的与图1对应的侧视图，

图15示出具有带过渡接头的杆部段作为所述装置的起重机的又一实施例的与图4A对应的侧视图，

图16示出具有包括若干弹簧元件的装置的起重机的又一实施例的与图2对应的侧视图，

图17A示出具有加压杆作为所述装置的起重机的又一实施例的与图1对应的侧视图，

图17B示出处于卸载状态的与图17A对应的视图，

图18示出图17A中的细节XVIII的放大详图，

图19示出又一实施例的与图18对应的放大详图，

图20示出沿图17A中的剖面线XX-XX的剖视图，以及

图21示出用于说明偏转起重机上的力的方法的流程图。

具体实施方式

图1至3所示的实施例涉及具有底架2、上架3和旋转连接件4的起重机1，上架3借助于旋转连接件4围绕竖直旋转轴线5与底架2可旋转地连接。旋转连接件4包括在转环上滚动的未示出的若干辊。旋转连接件4是滚柱轴承转环。根据所示的实施例，框架主梁6设置在底架2上。起重机1是履带式起重机。也可以将起重机1设计为移动式起重机或基座式起重机。移动式起重机特别是配备有橡胶轮胎。基座式起重机通常被支承在若干底座或基座上。基座式起重机不是可行驶的。

在图1中左侧示出的框架主梁6的两侧在底架2上设计有两个支承主梁7，包括支承缸8和/或位于自由端的加压主轴。具有装配在其上的支承缸8的支承主梁7实现了起重机1的附加支承。这意味着足迹——起重机的所谓的支承基座——扩大。这样，起重机抵抗非有意的倾斜的稳定性下降。具有装配在其上的支承缸8的支承主梁7各自都可伸缩地和/或可移除地装配在框架主梁6上和/或可绕例如水平或竖直折叠轴线折叠。

可绕水平悬臂轴线9起臂的悬臂10与上架3连结。悬臂10绕水平悬臂轴线9的枢转运动限定出起臂平面。起臂平面是垂直于悬臂轴线9取向的竖直平面。起臂平面平行于图1的纸面。悬臂6利用用于使其起臂的形式为可缩回绳12的绳缠绕装置12与起臂支架11连接。未示出的支承支架也可用于代替起臂支架11使悬臂6起臂。绳缠绕装置12设置在支架上方。也可以将起臂支架11与支承支架组合，其中绳缠绕装置12然后设置在起臂支架11与支承支架之间。起臂支架11可在使悬臂6立起的同时借助于另外的保持元件、特别是借助于保持杆和/或保持绳装配在悬臂6上，并且特别是悬臂头上，即悬臂6的上部自由端上。可缩回的绳设置在上架3的与悬臂轴线9相对的背面上。在上架3上设计有彼此上下层叠的若干平衡重元件13。平衡重元件13形成用于防止起重机1、特别是上架3沿朝悬臂10的方向倾斜的上架平衡重。当附接有负载时，在悬臂10的起臂期间和/或起重机1的运转期间可能产生这种倾斜。

根据这里示出的实施例，可设计另外的超级升降装置，其包括超级升降桅杆14和靠着上架3支承超级升降桅杆14的支承缸15。超级升降桅杆14是与悬臂10配对的悬臂。悬臂10是起重机1的主悬臂。超级升降桅杆14可包括这里未示出的附加平衡重。

在上架3的与悬臂10相对的一侧设置有具有形式为牵引杆的传力元件16的装置。牵引杆16代表刚性的拉伸元件。该装置以第一端与上架3连接并以第二端与底架2连接。该装置用于将负载带离旋转连接件4，因为当悬臂10起臂时竖直地作用的力至少部分从上架3传递到底架2中。该装置借助于上架连接元件17与上架3连接。上架连接元件17特别是与上架3的下侧18a永久地连接，特别是焊接在其上。上架连接元件17也与上架3可分离地连接，特别是螺接。上架连接元件17是与该装置螺栓连接的连接孔眼。

该装置借助于底架连接元件18与底架2连接。根据所示的实施例，底架连接元件18永久地装配在于图1的右侧示出的框架主梁6的侧面，特别是焊接在框架主梁6上。底架连接元件18也能可分离地设置在支承主梁6上，特别是螺接在其上。

该装置相对于旋转轴线5与悬臂10相对地设置在起臂平面上。这意味着悬臂10的起臂负荷将引起上架3在起臂期间由于其自重而围绕水平轴线5a变形和/或倾斜。上架3的变形和/或倾斜导致在上架3上并特别是在设置于上架3与底架2之间的旋转连接件4上施加负荷。该负荷由旋转连接件4吸收。可容忍由旋转连接件4吸收的负荷。一旦达到可调节负荷极限，例如在上架3的最大变形和/或倾斜之后，就通过对上架3的倾斜的几何限制来防止额外的负荷增加。因此，负荷增加不会引起上架3围绕水平旋转轴线5a进一步倾斜。更多负载力通过该装置从上架3直接传递到底架2中。通过该装置的负载移除作用，负载被带离旋转连接件4。

根据图2中的侧视图，显然该装置包括设置在传力平面上的两个传力元件16，所述传力平面设置成与旋转轴线5对称，等同于图2中的图面。这意味着传力元件16离旋转轴线5的垂直距离相等。传力平面垂直于起臂平面取向。同时，从图2显而易见的是，平衡重元件13也与旋转轴线5对称地位于上架3上的两个相同叠层上。

以下将参考图3更具体地说明传力元件。该传力元件在底架2上安装成在上架3围绕支承主梁6以及相应水平轴线5a回转。这使得传力元件16能执行上架3与底架2之间的相对移动。传力元件16借助于螺栓19装配在上架连接元件17上。传力元件16包括为此与螺栓19对应的螺栓开口20。传力元件16与底架连接元件18的连接利用设置在长圆形孔21中的螺栓19实现。长圆形孔21具有与螺栓19的直径基本上相等的宽度。可以以使得螺栓19的直径比长圆形孔21的宽度大一点的方式确定螺栓19的直径的大小。螺栓19因此在长圆形孔21中被预张紧。传力元件16相对于底架2的位移将实现传力元件16的长圆形孔21与螺栓19之间的摩擦力。特别地，螺栓19的直径为长圆形孔21的宽度的至少101％，特别是长圆形孔的宽度的至少102％，并且特别是长圆形孔21的宽度的至少105％。也可使用螺钉连接件代替螺栓19，其中传力元件16特别是在长圆形孔21的位于螺钉头与螺母之间的区域中被预张紧，以产生螺钉连接件与传力元件之间的期望摩擦作用。这意味着传力元件16可沿将两个螺栓连接的虚拟线22移位，特别是在螺栓19上被引导。长圆形孔21的长度L规定该装置在未将力从上架3传递到底架2的情况下容忍的上架3的最大倾斜度。长圆形孔21的长度L和螺栓19的直径限定出几何游隙。该几何游隙在螺栓19与长圆形孔21的一端靠接时消失。在图3所示的负载状况下，该装置特别是处于未负载状态。这意味着旋转连接件4的当前负载状态低于旋转连接件的预设负载状态。改变长圆形孔21的长度L因此预先确定了可容忍的形式为最大允许变形的负载尺寸。长度L越长，最大允许变形、即旋转连接件4的预设负载状态就越大。预设变形也表示为几何游隙或空行程。也可以设计具有相同或不同长度的与长圆形孔21一致的长圆形孔代替螺栓开口20。也可仅在传力元件16的与上架连接元件17对向的端部处设计长圆形孔，并且在传力元件16的与底架连接元件18对向的端部处设计圆形螺栓开口。

将该装置装配在起重机1上并不复杂。归因于传力元件16的设计，利用长圆形孔21限定了各公差窗口，这实现了无问题的快速装配。例如作为底架2上的变化的平衡重布置的结果的尺寸偏差特别是不会引起螺栓19的间隔与螺栓开口20和长圆形孔21的孔口间隔不一致。

根据所示实施例的传力元件16是实心牵引杆。也可以将传力元件16设计为多片式金属板结构的筒状杆，使得若干金属板沿螺栓轴线彼此相邻地排列。也可以将若干牵引杆彼此连接以形成设置在两个螺栓19之间的装置16。

上架3上的力诱导点离旋转连接件4的外环形边缘的垂直距离S在图1中以S表示。上架3上的力诱导点由位于上架连接元件17与传力元件16之间的螺栓19限定。

以下将参考用于使悬臂10起臂的方法更详细地说明具有该装置的根据本发明的起重机1的功能。基于图1至3所示的起重机1——悬臂10最初未设置在其上，悬臂10的图中未示出的自由端被支承。该支承例如可由于悬臂10以自由端位于地面上而实现。悬臂10然后安装、特别是螺栓连接，利用与自由端相对的端部围绕悬臂轴线9在底架2上回转。然后接着通过致动绳缠绕装置12使悬臂10围绕悬臂轴线起臂，这借助于起臂支架11向悬臂10施加起臂力。一旦悬臂10不再被支承，悬臂10产生的重力就向旋转连接件4施加转矩。这可引起上架3在底架2上朝水平轴线5a倾斜。该倾斜引起悬臂10的方向根据图1因此朝向左下部。通过经由长圆形孔21将传力元件16与底架连接元件连结，该装置容忍可预先确定的倾斜角度。当传力元件16以图3所示的长圆形孔21的左端部与螺栓19靠接时达到最大可容忍倾斜度。上架3于是不再可以相对于底架2进一步自由移位。在此状态下达到旋转连接件4的预定负载状态。负载由于力经由该装置从上架3传递到底架2而被从旋转连接件4带离。可通过改变长圆形孔21的长度L来设定旋转连接件4的这种预定负载状态。该装置是被动装置。力流动仅在外部负载达到预定极限值时、特别是在长悬臂的起臂期间发生。

本发明的又一个实施例在图4A、4B、5A和5B中示出。与上文已经参考图1至3说明的构件相同的构件具有相同的附图标记并且不会再次详细说明。

所示实施例的起重机中的主要差别是该装置在起重机1上的布置。该装置本身被设计为牵引杆。所示实施例的底架连接元件18不是直接装配在框架主梁6上，而是装配在过渡元件23上，该过渡元件装配在框架主梁6上。过渡元件23可与支承主梁7相同地设计。底架连接元件18以使得螺栓19之间的虚拟线22竖直地取向的方式相对于上架连接元件17排布。这意味着该装置相对于起臂平面平行于旋转轴线5设置，所述起臂平面平行于根据图4A和图5A的纸面。

与第一实施例相比，对于具有过渡元件23的起重机，能扩大上架3上的施力点相对于旋转连接件的垂直距离，使得过渡元件23伸出。利用上架连接元件17的相应位移，仍可确保虚拟线22竖直地取向。然而，对于根据第一实施例的起重机，上架连接元件17的位移仅将实现虚拟线22相对于水平面的倾斜角度的减小。虚拟线22的倾斜角度越扁平，针对传递竖直力而设计的装置自身的负载状况就会越不利。

在根据图4B、5B的起重机的未负载、即卸载状态下，传力元件未加载。螺栓19配置在内侧，特别是未配置在长圆形孔21的端部。图5B所示的螺栓19离长圆形孔21的底部的距离S对应于本实施方式的游隙。当起重机——特别是上架3——特别是在悬臂轴线9的区域中受力时，竖直向下指向的重力作用在上架3的悬臂轴线9上，藉此在根据图4A的逆时针方向上绕水平轴线5a产生力矩，设置在后方的传力元件16由上架连接元件17向上拉动，直至螺栓19设置在长圆形孔21的底部上。受力布置结构在图4A、5A中示出。由于显示原因，处于根据图4A、5A的受力状态的上架3未示出相对于底架2倾斜。

图6A和6B示出起重机1的更多实施例。与上文已经参考图1至5B说明的构件相同的构件用相同的附图标记表示并且不会再次详细说明。

与起重机1的一个主要差别是所述装置的设计。根据前面的示例，所述装置包括被设计为牵引杆并且借助于螺栓19与上架连接元件17螺栓连接的传力元件24。在过渡元件23上设计有运行轨道25，所述装置能沿该运行轨道被引导和移位。运行轨道25呈连续圆形或由至少一个或多个单独的间断圆形扇区组成，并且与旋转轴线5同心地设置。运行轨道25被设计为保持轨道，包括与上架3对向的圆形槽开口26。运行轨道25是保持轨道。传力元件24被引导通过圆形槽开口26。传力元件24在与净宽大于圆形槽开口26的螺栓开口20相对的下端处包括板部27。板部27可被设计为矩形、正方形或圆形。板部27在与上架3对向的顶部上包括滑移元件27a，其可与运行轨道25的与板部27对向的下侧靠接以进行滑移。滑移元件27a在达到最大允许临界变形时与运行轨道25的底侧靠接。此状态在图6A中示出。在该受力状态下，上架3仍可相对于底架2旋转。这确保了即使达到最大容许负载状态并且板部27与运行轨道25的底面靠接也允许上架3与下架2之间的滑移旋转位移。也可以由滑移材料制造整个板部27。于是可省去诸如滑移涂层和/或滑移层的单独滑移表面。在未负载状态下，具有板部27的根据图6B的传力元件24与运行轨道25的底部间隔开地设置。滑移元件27a不与运行轨道25的底部靠接。滑移元件27a沿竖直负载解除轴线28a离运行轨道25的底部的距离S限定出本实施例的游隙，即空行程。该装置的可调节性归因于由装置规定的传力元件24沿竖直负载解除轴线28a在运行轨道25中的自由行程高度H。

该装置可相对于旋转轴线5沿同心圆形路径被引导和移位的事实使得可在所述装置被装配的状态下运转起重机1。起重机1特别是可以在装置24安装在上架3与底架2之间时执行上架3相对于底架2的旋转运动。所述装置实现了上架3和底架2之间围绕旋转轴线5的相对旋转运动。

图7A和7B示出了起重机1的又一设计。与上文已经参考图1至6B说明的构件相同的构件用相同的附图标记表示并且不会再次详细说明。

起重机1包括运行轨道25，所述装置可沿该运行轨道被引导和移位。与上述示例的差别在于在板部27上未设置滑移元件，而是设置了至少一个圆柱体43。根据所示实施例，两个圆柱体43安装成围绕基本上水平地取向的轴线44旋转。根据所示实施例，两个轴承体43被设计为可旋转地安装的轮子。轴承体43与负载解除轴线28a对称地设置。旋转轴线44特别是垂直于负载解除轴线28a取向。轴承体43也可采用另一种方式设计。多于两个的轴承体43也是可行的。在所示实施例中，板部27像桥一样被设计在圆柱体43中。传力元件24大致呈T形。

传力元件24的未负载布置结构在图7B中示出。在该布置结构中，圆柱体43设置成与运行轨道25相隔距离S。在负载布置结构中，圆柱体43在运行轨道25的底部上滚动。

图8和9示出起重机1的又一实施例。与上文已经参考图1至7说明的构件相同的构件用相同的附图标记表示并且不会再次详细说明。

与第一实施例相比的主要差别是将具有传力元件28的装置设计为装配在连接元件17、18上的弹簧元件46。

弹簧元件46在图8中为了清楚而仅被示意性地示出。该特定设计在根据图9的详图中示出。弹簧元件46被设计为具有沿弹簧纵向轴线彼此前后排列的若干板部的板簧。根据所示实施例，在沿弹簧纵向轴线设置的两个板部之间设置有衰减器45，其各自都被设计为聚氨酯模塑件，特别是环形的聚氨酯盘。板簧46和衰减器45设置在套筒49中并且被保持在其中。衰减器45防止了底架2与上架3之间可能出现会引起动态不稳定的非有意振动状态。这意味着弹簧元件46的板部和各个衰减器45沿弹簧纵向轴线前后排列，即串联。

图10示出起重机1的又一实施例。与上文已经参考图1至9说明的构件相同的构件用相同的附图标记表示并且不会再次详细说明。

与前一实施例相比的主要差别在于在套筒49中设计了平行于弹簧元件48设置的衰减器47。弹簧元件48例如被设计为螺旋弹簧。衰减器47例如被设计为液压或气动衰减器，特别是活塞缸单元，并且设置在由螺旋弹簧形成的圆柱形中空体内。

图11示出起重机1的又一设计。与上文已经参考图1至10说明的构件相同的构件用相同的附图标记表示并且不会再次详细说明。

根据所示实施例，所述装置包括被设计为弹簧元件的传力元件28，其中下架连接元件18设置在过渡元件23上使得连接元件17、18之间的连接线22竖直地取向。

图12示出起重机1的又一实施例。与上文已经参考图1至11说明的构件相同的构件用相同的附图标记表示并且不会再次详细说明。

主要差别在于该装置包括被设计为绳并且将两个连接元件17、18彼此连接的传力元件29。在图9的无负载状态下，绳29是松弛的。一旦达到最大允许负载状态，绳29拉紧并且然后平行于连接元件17、18的连接点之间的虚拟连接线22。也可使用链代替绳29。

图13示出起重机1的又一实施例。与上文已经参考图1至12说明的构件相同的构件用相同的附图标记表示并且不会再次详细说明。

根据所示实施例，具有传力元件29的装置被设计为绳，其以使得绳29在最大允许负载状态下在连接元件17、18之间竖直地取向的方式经由过渡元件23与底架2连接。也可使用链、带或另一非刚性元件作为拉伸元件代替绳29。

图14示出起重机1的又一实施例。与上文已经参考图1至13说明的构件相同的构件用相同的附图标记表示并且不会再次详细说明。

根据所示实施例，所述装置包括作为传力元件的杆部段31的布置结构30，其具有设置在杆部段31之间的过渡接头32。当杆部段31平行于虚拟线22彼此前后排列时达到最大允许负载状态。过渡接头32特别是被设计为超环面轴承。除特别是扭转轴承的静态传力功能外，这些轴承还允许动态衰减功能。上架3与底架2之间的力经由传力元件被再定向到旋转连接件4的有效表面之外。所发生的任何力也有利地并且高效地变换为摩擦热。

图15示出起重机1的又一实施例。与上文已经参考图1至14说明的构件相同的构件用相同的附图标记表示并且不会再次详细说明。

该装置与根据图14的具有杆部段31和设置在其间的过渡接头32的装置相同。仅联动装置不同，不同之处在于连接元件17、18是以这样的方式设计的，即上架连接元件17与底架连接元件18之间的虚拟线22在最大允许负载状态下竖直地取向。

图16示出起重机1的又一实施例。与上文已经参考图1至15说明的构件相同的构件用相同的附图标记表示并且不会再次详细说明。

与上述实施例相比的主要差别在于所述装置包括彼此相邻地平行设置为传力元件的若干弹簧元件28。根据所示实施例，8个弹簧元件28彼此相邻地设置。弹簧元件28被保持在共用安装框架34中。安装框架34与上架连接元件35和下架连接元件36连结。各个弹簧元件28借助于安装框架34以不复杂的方式迅速预组装并且然后在上架3与底架2之间一起安装在起重机1上。特别地，各个弹簧元件28的更换被简化。可通过增加或省去各个弹簧元件28或以不同弹簧刚度的弹簧元件替换各个弹簧元件而以灵活方式设定要容忍的预定负载条件。

图17至20示出起重机1的更多实施例。与上文已经参考图1至16说明的构件相同的构件用相同的附图标记表示并且不会再次详细说明。

与前面的实施例相比的主要差别在于包括加压元件作为传力元件37的装置的设计。这意味着所述装置适于吸收压力并且将这些压力从上架3诱导到底架2中以将负载带离旋转连接件4。为此，所述装置设置在平行于图14的纸面的起臂平面上，该装置位于旋转轴线5的与悬臂10相同的一侧。这意味着所述装置在旋转轴线5与悬臂10之间设置在起臂平面上。所述装置的力诱导点离旋转轴线5的垂直距离S₃与前面的实施例相比减小。

在根据图17B的未负载布置结构中，传力元件37在离运行轨道41的一定距离处设置有脚轮39。各自都被设计为加压元件的传力元件37的负载布置结构分别在图17A、18和19中示出。在这些未负载布置结构中，脚轮39搁靠在运行轨道上。

所述装置在图18中被详细示出。加压元件37包括回转安装在上架连接元件17上的螺栓19上的加压杆38。加压元件37还在加压杆38的与螺栓开口20相对的一端上包括圆柱体39，该圆柱体特别是被设计为脚轮。脚轮39可围绕垂直于加压杆38的纵向轴线取向的运行轴线40滚动。脚轮39优选具有在截面图中观察的凹面。脚轮39具有圆柱形底座形式。脚轮39的外形为旋转双曲面的轮廓。脚轮39的外形与煮蛋计时器大致相同。脚轮39的凹入设计归因于其与所述装置利用脚轮39被支承在其上的运行轨道41的配合。运行轨道41特别是被永久装配，特别是焊接在底架2的顶部上。这样，根据所示实施例，起重机1可在所述装置被装配的状态下围绕旋转轴线5旋转。特别地，因此不必在悬臂10已起臂之后拆卸所述装置。轨道50防止脚轮39从运行轨道41脱轨。未预期通过轨道50在上架与下架之间进行法向力和横向力的规定传递。轨道50仅用于防止加压杆38在装置37的未负载状态下以使得脚轮39从运行轨道41被移开的方式被提升。轨道50确保了脚轮39特别是还在加压杆38的非负载状况沿运行轨道41安全引导。

在图19中示出轨道导向件的替换设计。在上架连接元件17上直接设置限位螺栓51。根据图19，限位螺栓51防止在带脚轮39的加压杆38特别是由于重力而从运行轨道41的非有意提升期间加压杆38沿逆时针方向绕螺栓19的轴线回转。

或者，限位螺栓51也可被设计为撑杆，即作为焊接点。限位螺钉51或撑杆用作用于防止脚轮39脱轨的侧摆预防装置。

或者，根据这里未示出的一个实施例，脚轮39的外形可被设计成使得脚轮39自行固定以防脱轨。例如在旋转双曲面的侧面被明显突起以使得在几何上防止加压杆38绕螺栓19的纵向轴线的倾斜时就是这种情况。这特别是在加压杆的预期变形过大时是有利的。这种防脱轨的旋转预防装置节省成本。

由于特别是预先了解加压杆38相对于底架2的倾斜度，脚轮39也可被设计为圆柱形辊。也可以简化根据所示实施例的装置，其原因在于不容许上架3与底架2之间相对于旋转轴线5的旋转，或仅在尽可能小的角度范围内旋转。这种情况下，加压杆38可以包括特别是一体形成、特别是焊接的板状支承元件代替脚轮39。加压杆38可特别是在起臂过程完成之后连同支承元件一起被移除，或以使得它在上架3与底架2之间的旋转期间不会碍事的方式回转。

以下将参考图21更详细地说明用于偏转起重机1上的力的方法。根据图1的起重机1已经在第一方法步骤101期间提供。在方法步骤102期间负荷施加在起重机1上。施加在起重机上的负荷例如可起因于使悬臂10起臂。施加在起重机上的负荷也可起因于负载随着起臂的悬臂而被提升和/或移动。在又一方法步骤103期间，发生借助于旋转连接件4的从上架3到底架2或从底架2到上架3的传力。根据旋转连接件4的预定负载状态，发生借助于至少一个传力元件16的从上架3到底架2或从底架2到上架3的附加传力。是否达到旋转连接件4的预定负载状态的询问在方法步骤104期间利用菱形表示。当达到旋转连接件的预定负载状态时，发生根据方法步骤105的借助于至少一个传力元件16的从上架3到底架2或从底架2到上架3的附加传力。例如当在上架3与底架2之间的力效应设置在旋转连接件4的有效表面之外时达到旋转连接件4的预定负载状态。这种情况下，传力元件被致动。旋转连接4的当前负载状态的检测在方法步骤106期间发生。这特别是由于借助于至少一个传感器元件确定作用在旋转连接件上的力而实现。不论是否达到旋转连接件的预定负载状态，即特别是还在没有根据方法步骤105致动传力元件的情况下，都实现了旋转连接件的负载状态的检测。形式为应变仪或压力容器或应变仪与压力容器的组合的力传感器例如用作传感器元件。这种力传感器例如设置在装置自身上或连接元件17、18的区域中。其它传感器也是可行的，其例如用于确定所述装置中的拉力和/或变形。传感器与控制器信号连接。向控制器供给借助于传感器检测到的旋转连接件4的负载状态在方法步骤107期间发生。在方法步骤108期间，将特别是控制器中、特别是为此设计的比较单元中的、由传感器检测到的旋转连接件4的负载状态与用于旋转连接件4的容忍的最大负荷值(即预定负载状态)比较。根据该比较的结果，可特别是彼此独立地开始其它方法步骤。如果通过至少一个传感器检测到的旋转连接件4的负载状态达到预定负载状态，则控制器可产生警告/报警信号并且将其传输到输出装置。这作为方法步骤109示出。这种情况下，控制器是监视装置。该监视装置可包括直接产生警告/报警信号的警告/报警构件。这种情况下，警告/报警构件集成在监视装置中。监视装置也可与外部警告/报警构件信号连接。这种警告/报警信号可以光学和/或声学的方式产生。

根据方法步骤102的起重机的加载过程也可以在达到旋转连接件4的预定负载状态时被中断和/或借助于方法步骤110提供主动负载解除。主动负载解除例如可通过反向于起臂旋转运动降下悬臂和/或通过下降负载来实现。这种情况下，实现了借助于控制器来控制对起重机运转的影响。由于起始参数特别是根据通过传感器检测出的负载状态——其可启动起重机的中断和/或主动负载解除——作为输入参数提供，所以控制器在这种情况下也具有调节功能。

Claims (18)

1.一种起重机，包括：

a.底架(2)，

b.上架(3)，

c.旋转连接件(4)，所述上架(3)借助于所述旋转连接件与所述底架(2)连接以围绕旋转轴线(5)旋转，

d.悬臂(10)，和

e.将所述上架(3)与所述底架(2)连接的装置，所述装置包括至少一个传力元件(16；24；28；29；30；33；37)，

其特征在于，

-所述至少一个传力元件(16；24；28；29；30；33；37)被动地设置成使得所述至少一个传力元件在达到所述旋转连接件(4)的预定负载状态时在所述上架(3)与所述底架(2)之间传力，并且

-所述至少一个传力元件(16；24；28；29；30；33；37)不适于自行在所述上架(3)和所述底架(2)中的至少一者上产生力。

2.根据权利要求1所述的起重机，其特征在于，所述至少一个传力元件(16；24；28；29；30；33；37)设置在关于所述旋转轴线(5)对称的传力平面上，其中所述传力平面平行于水平轴线(5a)且平行于所述旋转轴线(5)取向。

3.根据权利要求1所述的起重机，其特征在于，所述至少一个传力元件(16；24；28；29；30；33)相对于垂直于水平轴线(5a)取向的竖直平面平行于所述旋转轴线(5)设置。

4.根据权利要求1所述的起重机，其特征在于具有至少一个连接元件(17，18；35，36)，所述装置借助于所述至少一个连接元件与所述底架(2)和所述上架(3)中的至少一者连接。

5.根据权利要求1所述的起重机，其特征在于设计有固定在所述底架(2)上的过渡元件(23)，所述至少一个连接元件(18；36)设置在所述过渡元件上。

6.根据权利要求1所述的起重机，其特征在于具有用于检测所述装置的过载的过载保护装置。

7.根据权利要求1所述的起重机，其特征在于，所述传力元件(16；24；28；29；30；33)是用于吸收拉力的拉伸元件。

8.根据权利要求7所述的起重机，其特征在于，所述拉伸元件是刚性的和/或非刚性的。

9.根据权利要求7所述的起重机，其特征在于，所述拉伸元件是牵引杆、具有至少一个过渡接头的杆部段、管道和金属板中的一者。

10.根据权利要求7所述的起重机，其特征在于，所述拉伸元件是绳、链和带中的一者。

11.根据权利要求7所述的起重机，其特征在于，所述拉伸元件是与至少一个衰减器(45；47)联接的弹簧元件(46；48)。

12.根据权利要求7所述的起重机，其特征在于所述装置具有若干拉伸元件，所述拉伸元件设置在安装框架(34)中。

13.根据权利要求1所述的起重机，其特征在于，所述传力元件(37)是加压元件。

14.根据权利要求1所述的起重机，其特征在于，所述装置能以端部与所述底架(2)对向的状态沿保持轨道(25)和运行轨道(41)中的一者被引导和移位。

15.根据权利要求14所述的起重机，其特征在于，拉伸元件在与所述底架(2)对向的一端包括至少一个滑移元件和至少一个导向元件中的至少一者，其围绕所述旋转轴线(5)沿周向设置在所述保持轨道(25)上。

16.根据权利要求14所述的起重机，其特征在于，所述传力元件是加压元件，所述加压元件是加压杆，在与所述底架(2)对向的一端包括至少一个圆柱体(39)，所述至少一个圆柱体围绕所述旋转轴线(5)沿周向设置在所述运行轨道(41)上。

17.一种用于根据权利要求1所述的起重机的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个传力元件，所述传力元件被动地设计成使得所述传力元件在达到所述旋转连接件(4)的预定负载状态时将力从所述上架(3)传递到所述底架(2)或从所述底架(2)传递到所述上架(3)，并且所述至少一个传力元件(16；24；28；29；30；33；37)不适于自行在所述上架(3)和所述底架(2)中的至少一者上产生力。

18.一种用于偏转起重机上的力的方法，包括以下方法步骤：提供根据权利要求1所述的起重机(1)；加载所述起重机(1)；借助于所述旋转连接件(4)将力从所述上架(3)传递到所述底架(2)中或从所述底架(2)传递到所述上架(3)中；当达到所述旋转连接件(4)的预定负载状态时借助于所述至少一个传力元件(16；24；28；29；30；33；37)另外将力从所述上架(3)传递到所述底架(2)中或从所述底架(2)传递到所述上架(3)中。