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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugkran, dessen Gegengewichtsanordnung mittels einer Koppelungseinrichtung an den Ausleger gekoppelt ist, so dass die Lage der Gegengewichtsanordnung von der Wippstellung des Auslegers abhängt.
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Aus dem Stand der Technik ist bekannt, am Drehtisch von Fahrzeugkranen Gegengewichte anzuordnen, um dem von der Last am Ausleger auf den Drehtisch wirkenden Moment entgegenzuwirken und dieses zumindest zu verringern. Ferner sind aus dem Stand der Technik Fahrzeugkrane mit Gegengewichten bekannt, deren Lage relativ zum Drehtisch variiert werden kann, um verschiedenen Lastzuständen am Ausleger gerecht zu werden.
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Aus der
US 2008/0099421 ist ein Fahrzeugkran bekannt, dessen Gegengewichte mittels eines Hydraulikzylinders relativ zum Drehtisch verfahren werden können, wobei die Position der Gegengewichte durch eine Computersteuerung festgelegt wird. Solche Hydrauliksysteme müssen jedoch relativ aufwändig gewartet werden und sind relativ schwer, wobei Funktionsstörungen, beispielsweise aufgrund von Leckage oder Fehlern in der Computersteuerung nicht ganz ausgeschlossen werden können.
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Aus der
US 6,341,665 ist eine fahrbare Arbeitsbühne mit einem Ausleger und einer Gegengewichtsanordnung bekannt. Die Lage der Gegengewichtsanordnung relativ zum Drehtisch wird hier mittels eines Hebelmechanismus, mittels Hydraulikzylindern oder mittels Motoren fest an den Wippwinkel des Auslegers gekoppelt. Die vorgeschlagene Gegengewichtsanordnung nahe der Wippachse des Auslegers ist für Fahrzeugkrane jedoch weniger geeignet, da ansonsten das Gegengewicht erhöht werden müsste, was aufgrund des für den Straßenverkehr geltenden Maximalgewichts des Fahrzeugkrans Gewichtseinsparungen an anderer Stelle erforderlich machen wurde, was letztendlich zu einer reduzierten Traglast des Fahrzeugkrans führen würde. Bei einer weiter von der Wippachse des Auslegers entfernten Anordnung der Gegengewichte sind jedoch Einschränkungen für den Arbeitsbereich des Krans zu befürchten, da das Gegengewicht bei einem maximal ausgewippten Ausleger sehr weit nach hinten verfahren werden würde.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fahrzeugkran bereitzustellen, bei dem zumindest einige der oben angesprochenen Probleme gelöst werden.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche 2 bis 15 bilden den erfindungsgemäßen Gegenstand vorteilhaft weiter.
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Der Fahrzeugkran gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst:
- – ein Fahrgestell;
- – einen auf dem Fahrgestell drehbar gelagerten Drehtisch;
- – einen am Drehtisch gelagerten und um eine horizontale Achse wippbaren Ausleger;
- – einer am Drehtisch gelagerten Gegengewichtsanordnung, die relativ zum Drehtisch beweglich ist;
- – eine die Lage der Gegengewichtsanordnung mechanisch an den Wippwinkel des Auslegers koppelnde Koppelungseinrichtung,
- – wobei die Koppelungseinrichtung entkoppelbar ausgestaltet ist.
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Mit anderen Worten wird die Lage der Gegengewichtsanordnung bei eingekoppelter Koppelungseinrichtung fest an den Wippwinkel des Auslegers gekoppelt, wobei bei entkoppelter Koppelungseinrichtung die Lage der Gegengewichtsanordnung bei sich veränderndem Wippwinkel unverändert bleibt. Es kann also zwischen einem eingekoppeltem Zustand gewählt werden, welcher beim Auswippen ein zunehmend größeres Gegenmoment durch die Gegengewichte ermöglicht, und einem ausgekoppeltem Zustand, bei dem die Lage der Gegengewichtsanordnung relativ zum Drehtisch fest bleibt und den Einsatz des Krans bei beengten Platzverhältnissen ermöglicht. Eine Entkoppelung soll gemäß einer bevorzugten Ausführungsform und während des Kranbetriebs möglich sein, also nicht nur während des Rüstens.
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Der hier verwendete Begriff ”mechanische Koppelung” soll zum Ausdruck bringen, dass gemäß der vorliegenden Erfindung die Lage der Gegengewichtsanordnung direkt, also rein anhand physikalischer Wechselwirkung zwischen Ausleger und Gegengewichtsanordnung vom Wippwinkel des Auslegers abhängig gemacht wird. Eine separate Steuerung der Lage der Gegengewichtsanordnung, beispielsweise mittels eines Computers, samt Sensorik für den Wippwinkel des Auslegers ist somit nicht notwendig, was die Ausfallwahrscheinlichkeit der Koppelungseinrichtung erheblich verringert.
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Grundsätzlich denkbar sind für eine mechanische Koppelung sämtliche Einrichtungen, welche es gestatten, die für die Bewegung der Gegengewichtsanordnung erforderliche Kraft vom Ausleger ausgehend in die Gegengewichtsanordnung einzuleiten und umgekehrt. Mit anderen Worten handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Koppelungseinrichtung also um eine Kraftübertragungseinrichtung zwischen dem Ausleger und der Gegengewichtsanordnung, die vom Ausleger ausgehende Kräfte in die Gegengewichtsanordnung einleitet und von der Gegengewichtsanordnung ausgehende Kräfte in den Ausleger einleitet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Koppelungseinrichtung also ausgestaltet, Kräfte, insbesondere Druckkräfte, im speziellen ausschließlich Druckkräfte vorn Ausleger und von der Gegengewichtsanordnung aufzunehmen und an die Gegengewichtsanordnung bzw. den Ausleger weiterzuleiten.
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Um diese Aufgabe zu erfüllen, sind beispielsweise Hebelmechanismen und Getriebe, aber auch Zugkräfte übertragende Elemente wie Seilzüge und Kettenzüge und ähnliche dem Fachmann bekannte und für diese Aufgabe geeignete Vorrichtungen vorstellbar. Denkbar wäre jedoch auch eine hydraulische Koppelung, welche Kräfte zwischen dem Ausleger und der Gegengewichtsanordnung überträgt. Entgegen dem Stand der Technik werden die erforderlichen Kräfte bzw. Drücke also nicht mittels Hydraulikpumpen erzeugt, sondern direkt durch die Gegengewichtsanordnung und dem Ausleger, beispielsweise durch deren auf Kolben wirkende Gewichtskraft.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Bewegung der Gegengewichtsanordnung eine horizontale oder vertikale, insbesondere eine horizontale und vertikale Bewegung. Bei einer rein horizontalen Bewegung der Gegengewichtsanordnung wird lediglich das Moment variiert, welches die Gegengewichtsanordnung entgegen dem Auslegermoment auf den Drehtisch ausübt, während eine rein vertikale Bewegung eine Zu- oder Abnahme der potenziellen bzw. Lageenergie der Gegengewichtsanordnung bewirkt. Im zweiteren Falle ist es also möglich, die zum Heben der Gegengewichtsanordnung aufgebrachte Energie wieder zurückzugewinnen und beispielsweise für das Einwippen des Auslegers zu verwenden, so dass ein Teil der Kraft zum Einwippen des Auslegers eingespart werden kann, welcher von den dafür vorgesehenen Hydraulikmotoren aufgebracht werden müsste.
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Eine solche Ausgestaltung bringt den weiteren Vorteil einer Energieeinsparung mit sich, wobei gegebenenfalls sogar die Einrichtungen, die zum Wippen des Auslegers erforderlich sind, kleiner und somit leichter dimensioniert werden können. Dies hat wiederum ein geringeres Eigengewicht des Krans und somit eine weitere Erhöhung des Verhältnisses Tragfähigkeit/Eigengewicht zur Folge.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Koppelungseinrichtung ein Gestänge mit zumindest einer Koppelstange auf. Eine solche Koppelstange ist dazu geeignet, Druckkräfte aufzunehmen und so als Kraftübertragung zwischen Ausleger und Gegengewichtsanordnung zu fungieren.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zumindest eine Koppelstange des Koppeleinrichtungs-Gestänges so ausgestaltet, dass zumindest ein Kraftangriff der Koppelstange von einem komplementären Krafteingriff beabstandbar ist. Unter einem Kraftangriff ist eine Stelle an der Koppelstange zu verstehen, an der Kräfte in die Koppelstange eingeleitet und/oder auch ausgeleitet werden können. Durch die Beabstandung des Koppelstangen-Kraftangriffs von einem komplementären Kraftangriff, also einem Kraftangriff, der ansonsten mit dem Koppelstangen-Kraftangriff in Verbindung steht, wird die Entkoppelung der Koppelungseinrichtung bewirkt, da nun keine Kräfte mehr zwischen den komplementären Kraftangriffen übertragen werden.
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Grundsätzlich wäre es denkbar, durch Verringerung der axialen Erstreckung einer Koppelstange, beispielsweise über einen Gewindeeingriff von zwei Koppelstangenteilen, die entlang der Längsachse der Koppelstange ineinander eingeschraubt sind, eine Beabstandung komplementärer Kraftangriffe zu bewirken, besonders bevorzugt wird gemäß einer weiteren Ausführungsform jedoch eine Rotation bzw. ein Verschwenken der Koppelstange um einen weiteren Kraftangriff der Koppelstange. Mit anderen Worten wird die Koppelstange hierdurch verschwenkt und ”ausgehängt”. Alternativ oder zusätzlich könnte, die Koppelstange angehoben oder abgesenkt werden, beispielsweise durch Absenken oder Anheben ihres Kraftangriffs, welcher an einer Stempelplatte der Gegengewichtsanordnung angeordnet sein kann, um eine Beabstandung der komplementären Kraftangriffe zu bewirken.
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Für eine möglichst einfache und unkomplizierte Beabstandung der komplementären Kraftangriffe ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Koppelstangen-Kraftangriff gabelförmig ausgestaltet, so dass ein beispielsweise bolzenförmiger komplementärer Kraftangriff in den gabelförmigen Kraftangriff eingreifen kann. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass der Koppelstangen-Kraftangriff bolzenförmig und der komplementäre Kraftangriff gabelförmig ausgestaltet ist.
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Um die weiter oben schon angesprochenen Vorteile der vorliegenden Erfindung zu nutzen, ist gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Koppeleinrichtung so ausgestaltet, dass ein Auswippen des Auslegers eine Vergrößerung des horizontalen Abstands zwischen der Gegengewichtsanordnung und der Ausleger-Wippachse und/oder eine Erhöhung der vertikalen Lage der Gegengewichtsanordnung bewirkt. Auf diese Weise wird erreicht, dass beim Auswippen des Auslegers das durch die Gegengewichte hervorgerufene Gegenmoment erhöht und/oder die beim Auswippen frei werdende potenzielle Energie des Auslegers durch Erhöhung der Lage der Gegengewichte ”zwischengespeichert” wird und so für ein späteres Einwippen des Auslegers wieder zur Verfügung steht. Besonders bevorzugt wird eine Kombination aus der Vergrößerung des horizontalen Abstandes zur Ausleger-Wippachse und der Erhöhung der vertikalen Lage der Gegengewichtsanordnung.
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Besonders bevorzugt wird ferner eine Schwenkbewegung der Gegengewichtsanordnung, also eine kombinierte rotatorische/translatorische Bewegung der Gegengewichtsanordnung. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, indem die Gegengewichtsanordnung am Drehtisch hängend gelagert ist. Hierfür können beispielsweise zumindest zwei Pendelstützen vorgesehen werden, die beispielsweise an zumindest einem zumindest teilweise in einer horizontalen Richtung auskragenden Tragarm angreifen.
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Es ist zwar grundsätzlich vorstellbar, dass der Kraftangriff der Koppelstange direkt am Ausleger oder an der Gegengewichtsanordnung angreift, der komplementäre Kraftangriff also direkt am Ausleger oder an der Gegengewichtsanordnung ausgebildet ist, allerdings wird eine weitere Koppelstange bevorzugt, an welcher der komplementäre Kraftangriff ausgebildet ist. Zwischen der Gegengewichtsanordnung und dem Ausleger sind also zumindest zwei Koppelstangen in Reihe geschalten.
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Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die Bewegung der zumindest einen weiteren Koppelstange beim Wippen des Auslegers relativ zum Drehtisch geführt ist, insbesondere mittels zumindest einer an einem zum Drehtisch festen Lagerpunkt gelagerten Führungsstütze, die im speziellen im Bereich des komplementären Kraftangriffs an der weiteren Koppelstange angreift. Mit anderen Worten wird die weitere Koppelstange also selbst bei einer entkoppelten Konfiguration des Koppeleinrichtungs-Gestänges geführt, wobei die am Drehtisch gelagerte Führungsstütze eine definierte Bewegung der Koppelstange relativ zum Drehtisch bewirkt. Auf diese Weise wird die definierte Bewegung des Koppeleinrichtungs-Gestänges durch die Entkoppelung nicht beeinflusst.
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Gewöhnlicherweise sind bei Fahrzeugkranen die Gegengewichte am hintersten Ende des Drehtischs gelagert. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht demnach die Koppelstange mit dem beabstandbaren Kraftangriff an der Gegengewichtsanordnung gelagert und/oder die Koppelstange mit dem komplementären Kraftangriff bzw. die geführte Koppelstange am Ausleger gelagert vor. Somit wird eine einfachere Entkoppelung am hinteren Ende des Drehtischs ermöglicht, wobei grundsätzlich auch die umgekehrte Ausgestaltung vorstellbar ist.
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Von weiterem Vorteil ist eine arretierbare Ausgestaltung der Gegengewichtsanordnung, um diese bei entkoppelter Koppelungseinrichtung relativ zum Drehtisch positionell zu fixieren. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Gegengewichtsanordnung ihre Lage ungewollt verändert. Vorteilhaft können unterschiedliche Stellungen vorgesehen werden, in denen die Gegengewichtsanordnung relativ zum Drehtisch arretiert werden kann. Auf diese Weise kann die Lage und somit auch das Gegenmoment beispielsweise auch während des Kraneinsatzes bei eingekoppelter Koppelungseinrichtung variiert und dann in je nach Bedarf unterschiedlichen Positionen bei entkoppelter Koppelungseinrichtung fixiert werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher beschrieben. Sie kann alle hierin beschriebenen Merkmale einzeln sowie in jedweder sinnvollen Kombination umfassen. In den beiliegenden Figuren zeigen:
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1 einen Fahrzeugkran-Drehtisch mit der erfindungsgemäßen Gegengewichtsanordnung,
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2 den Drehtisch aus 1 in einem vertikalen Längsschnitt,
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3/4 den Drehtisch aus 2 im eingewippten/ausgewippten Zustand bei eingekoppelter Koppelungseinrichtung,
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5/6 den Drehtisch aus 2 im eingewippten/ausgewippten Zustand bei ausgekoppelter Koppelungseinrichtung,
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7 das Koppelungseinrichtungs-Gestänge ohne den Drehtisch.
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In der 1 ist ein Drehtisch 1 des erfindungsgemäßen Fahrzeugkrans zu sehen, wobei ein Ausleger 2 um eine nicht bezeichnete horizontale Wippachse am Drehtisch 1 gelagert und um diese relativ zum Drehtisch 1 wippbar ist. Am hinteren Ende des Drehtischs 1 ist eine Gegengewichtsanordnung 3 zu sehen, welche Gegengewichtsplatten, eine Grundplatte und eine Stempelplatte umfasst, die in der 1 nicht bezeichnet werden.
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Im vertikalen Längsschnitt des Drehtischs in der 2 ist die Grundplatte 13 mit einem Hubzylinder zur Stempelplatte 14 zu sehen, wobei auf der Grundplatte 13 die nicht bezeichneten Gegengewichtsplatten gelagert sind. Zu sehen ist ferner die Koppelungseinrichtung 4, welche die Koppelstangen 5 und 6 umfasst, wobei die Koppelstange 5 an der Stempelplatte 14 der Gegengewichtsanordnung 3 drehbar gelagert angreift und sich mit einer weiteren, am unteren Ende des Auslegers drehbar gelagert angreifenden weiteren Koppelstange 6 im Eingriff befindet. Schon aus der 2 geht hervor, dass beim Auswippen des Auslegers 2 um die Wippachse die Koppelstange 6 im Wesentlichen horizontal in Richtung der Gegengewichtsanordnung 3 verschoben wird und hierbei die mit ihr in Verbindung stehende Koppelstange 5 gleichfalls in Richtung der Gegengewichtsanordnung 3 bewegt, was wiederum die Gegengewichtsanordnung 3 nach rechts verlagert. Die Gegengewichtsanordnung 3 ist hierbei an vier (durch den zentralen Längsschnitt nur zwei zu sehende) Pendelstützen 10 verschwenkbar hängend am horizontal nach hinten auskragenden Tragarm 11 gelagert. Durch diese Lagerung wird deutlich, dass ein Auswippen des Auslegers 2 eine Schwenkbewegung der Gegengewichtsanordnung 3 von der Ausleger-Wippachse weg nach hinten und zugleich eine Verlagerung der Gegengewichtsanordnung 3 nach oben bewirkt.
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Dies kann den 3 und 4 besonders gut entnommen werden, wobei die 3 den eingewippten und die 4 den ausgewippten Zustand des Auslegers 2 zeigt. In diesen Figuren ist ferner eine Führungsstütze 12 zu sehen, welche im Bereich der Kraftangriffe 7 und 8 der Koppelstangen 5 und 6 an der Koppelstange 6 angreift und somit die beiden Koppelstangen 5 und 6 bei der Wippbewegung des Auslegers 2 führt. Ferner ist die Bewegung der Koppelstange 6 durch einen nicht bezeichneten Durchbruch im Drehtisch hindurch zu sehen.
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Wie schon zuvor die 3 und 4 zeigen auch die 5 und 6 einen ein- bzw. ausgewippten Zustand des Auslegers, hier allerdings bei einer ausgekoppelten Kopplungseinrichtung 4. Durch Verschieben der Koppelstange 5 mittels Absenken der Stempelplatte 14 durch die zwischen Grundplatte 13 und Stempelplatte 14 befindlichen Hubzylinder, kann der gabelförmige Kraftangriff 7 aus dem komplementären bolzenförmigen Kraftangriff 8 der Koppelstange 6 ”ausgehängt” werden, wobei eine Führung der Koppelstange 6 durch die Führungsstütze 12 nach wie vor gegeben ist. Gleichzeitig wird durch das Absenken der Stempelplatte 14 die Gegengewichtsanordnung in eine Arretierungsposition gefahren, um ungewollte Lageänderungen durch Kranbewegungen bei entkoppelter Koppelungseinrichtung zu verhindern. Durch die Entkoppelung wird durch die Ausleger-Wippbewegung keine Lageänderung der Gegengewichtsanordnung 3 mehr bewirkt, vielmehr kann die Koppelstange 6 frei durch die Kopplungseinrichtung 4 hindurch verfahren werden.
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Die 7 gewährt einen Blick auf die komplette Hebelkinematik der Kopplungseinrichtung 4 ohne den Drehtisch 1 und den Ausleger 2. Zwei Koppelstangen 5 mit gabelförmigen Kraftangriffen 7 greifen in die bolzenförmigen Kraftangriffe 8 der auslegerseitigen Koppelstangen 6 ein, wobei jeweils zwei, beidseitig zu den Kraftangriffen 7 und 8 angeordnete Stützen 12 die Führung der Koppelstangen 5 und 6 bei der Wippbewegung des Auslegers 2 sicherstellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2008/0099421 [0003]
- US 6341665 [0004]
