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Die Erfindung betrifft einen Mobilkran mit einem Unterwagen, mit einem am Unterwagen drehbar gelagerten Oberwagen, umfassend einen Kranausleger und ein Oberwagen-Hydrauliksystem für den Kranbetrieb, und mit einem am Oberwagen montierbaren Gegengewichtsrahmen, auf dem ein Antriebsmotor montiert ist.
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Grundsätzlich wird bei großen Mobilkränen mit vier oder mehr Achsen das Zwei-Motoren-Konzept eingesetzt, wonach ein Antriebsmotor am Unterwagen und ein Antriebsmotor am Oberwagen eingesetzt sind. Hierbei ist der Antriebsmotor am Unterwagen für den Fahrbetrieb des Mobilkrans eingesetzt. Der Antriebsmotor am Oberwagen treibt Hydraulikpumpen an, die das Oberwagen-Hydrauliksystem zum Kranbetrieb speisen. Das Zwei-Motoren-Konzept ist wirtschaftlich, da die Leistungen der Antriebsmotoren auf ihre jeweilige Funktion optimiert werden können. Ein einzelner Antriebsmotor ist zudem in seiner Leistung limitiert.
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Das Zwei-Motoren-Konzept erhöht jedoch das Gesamtgewicht des auf der Straße zu verfahrenden Mobilkrans. Dazu ist von einzelnen Großkranen auch das Konzept bekannt, den Antriebsmotor des Oberwagens von diesem zu entkoppeln, und auf den Gegengewichtsrahmen zu positionieren. Der Gegengewichtsrahmen wird separat transportiert, erst vor Ort während des Rüstvorganges aufgenommen und am Oberwagen montiert. Durch dieses Konzept verringert sich das Gesamtgewicht des zu verfahrenden Mobilkrans, da dort der Antriebsmotor am Oberwagen entfällt. Die Wirtschaftlichkeit des Zwei-Motoren-Konzepts bleibt erhalten. Andererseits verlängert sich jedoch für den Mobilkran der Rüstvorgang nicht unerheblich. Der Antriebsmotor des Gegengewichtsrahmens muss beim Rüsten mit den Systemen des Oberwagens gekoppelt werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für einen Mobilkran mit einem am Gegengewichtsrahmen montierten Antriebsmotor eine möglichst kurze Rüstzeit zur Ankopplung an den Oberwagen zu erreichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für einen Mobilkran mit einem Unterwagen, mit einem am Unterwagen drehbar gelagerten Oberwagen, umfassend einen Kranausleger und ein Oberwagen-Hydrauliksystem für den Kranbetrieb, und mit einem am Oberwagen montierbaren Gegengewichtsrahmen, auf dem ein Antriebsmotor montiert ist, dadurch gelöst, dass am Oberwagen mindestens eine das Oberwagen-Hydrauliksystem speisende Hydraulikpumpe angeordnet ist, die zum Antrieb mit einem Abtriebsstrang des Antriebsmotors auf dem Gegengewichtsrahmen mechanisch koppelbar ist.
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Die Erfindung geht dabei in einem ersten Schritt von der Überlegung aus, zum Ankoppeln des Gegengewichtsrahmens an die Systeme des Oberwagens möglichst wenige Hydraulikleitungen zu kuppeln. Insbesondere das manuelle Kuppeln von Hydraulikleitungen kostet unnötig Rüstzeit. In einem zweiten Schritt erkennt die Erfindung, dass die Anzahl der zu kuppelnden Hydraulikleitungen und damit die Rüstzeit verringert werden kann, wenn nicht die Hydrauliksysteme des Oberwagens und des Gegengewichtsrahmens gekoppelt, sondern eine Hydraulikpumpe des Oberwagen-Hydrauliksystems zum Antrieb unmittelbar mechanisch mit dem Antriebsmotor des Gegengewichtsrahmens gekoppelt wird. Mit anderen Worten wird beim Rüsten des Gegengewichtsrahmens der dort befindliche Antriebsmotor mechanisch direkt an den Antrieb einer Hydraulikpumpe des Oberwagens gekoppelt. Der gekoppelte Abtriebsstrang des Antriebsmotors auf dem Gegengewichtsrahmen treibt unmittelbar eine oder mehrere Hydraulikpumpen des Oberwagens an, die wiederum das Oberwagen-Hydrauliksystem speisen.
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Durch den Direktantrieb wenigstens einer Hydraulikpumpe des Oberwagens durch den gekoppelten Antriebsmotor des Gegengewichtsrahmens entfällt während des Rüstvorgangs ein aufwändiges Kuppeln von Hydraulikleitungen zwischen dem Gegengewichtsrahmen und dem Oberwagen. Der Gegengewichtsrahmen mit Motor wird separat verfahren. Trotz der Notwendigkeit einer Hydraulikpumpe am Oberwagen bleibt der Gewichtsvorteil für den fahrenden Mobilkran erhalten. Der ein relativ hohes Gewicht aufweisende Antriebsmotor ist auf den separat zu verfahrenden Gegengewichtsrahmen verlagert.
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In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist der Antriebsmotor am Gegengewichtsrahmen als ein Dieselmotor ausgestaltet. Dabei ist der Dieselmotor bevorzugt einschließlich Kühlsystem, Filtersystem, Abgasanlage, Kraftstoffbehälter, Ölsystem, Batterien und Abgasreinigungssystem mit Reduktionsmittelbehälter (Ad-Blue-Einheit) am Gegengewichtsrahmen verbaut.
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Eine mechanische Kopplung zwischen der wenigstens einen Hydraulikpumpe des Oberwagens mit einem Abtriebsstrang des Antriebsmotors am Gegengewichtsrahmen kann grundsätzlich durch eine Zahnradpaarung im Sinne einer Getriebekopplung, durch eine Welle-Zapfen-Verbindung oder durch eine Verschraubung oder ähnliches erfolgen. Bevorzugt ist die Hydraulikpumpe des Oberwagens über eine Gelenkwelle mit dem Abtriebsstrang des Antriebsmotors koppelbar. Zweckmäßigerweise ist dabei die Gelenkwelle über eine Welle-Zapfen-Verbindung schnell koppelbar.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung sind auf dem Gegengewichtsrahmen ein weiteres Hydrauliksystem und eine das weitere Hydrauliksystem speisende weitere Hydraulikpumpe angeordnet, wobei die weitere Hydraulikpumpe des Gegengewichtsrahmen zum Antrieb mit einem weiteren Abtriebsstrang des Antriebsmotors des Gegengewichtsrahmen verbunden ist. Bevorzugt ist hierbei die wenigstens eine weitere Hydraulikpumpe mit einem Nebenabtriebsstrang des Antriebsmotors verbunden. Somit ist am Gegengewichtsrahmen ein autarkes, vom dort befindlichen Antriebsmotor angetriebenes Hydrauliksystem verbaut. Ein eigenständiges Hydrauliksystem am Gegengewichtsrahmen ermöglicht insbesondere während des Rüstvorgangs einen vom Oberwagen oder vom Unterwagen des Mobilkrans unabhängigen Betrieb des Gegengewichtsrahmens hinsichtlich seiner Rüstfunktionen. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist hierbei das weitere Hydrauliksystem des Gegengewichtsrahmens zur Betätigung einer Verriegelungseinheit zur Verriegelung des Gegengewichtsrahmens am Oberwagen ausgebildet. In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist das Hydrauliksystem des Gegengewichtsrahmens alternativ oder zusätzlich zur Betätigung der Verriegelung der aufgenommenen Gegengewichte vorgesehen. Auch kann das Hydrauliksystem weiter vorteilhaft zum Antrieb eines am Gegengewichtsrahmen verbauten Hubwerks ausgebildet und eingerichtet sein.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die weitere Hydraulikpumpe des Gegengewichtsrahmens, hierbei das dort üblicherweise verbaute Lüfterrad ersetzend, stirnseitig einer Welle des Antriebsmotors aufgesetzt, wobei das Lüfterrrad hydraulisch betrieben und hierzu an das weitere Hydrauliksystem angeschlossen ist. Auch können dem Antriebsmotor des Gegengewichtsrahmens stirnseitig mehrere Hydraulikpumpen aufgesetzt sein.
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Üblicherweise weist der Unterwagen des Mobilkrans ein eigenständiges Unterwagen-Hydrauliksystem auf, dessen Hydraulikpumpen vom Antriebsmotor des Unterwagens angetrieben sind. Bevorzugt umfasst der Mobilkran hierzu weiter eine Drehdurchführung zu einer hydraulischen Kopplung des Unterwagen-Hydrauliksystems mit dem Oberwagen-Hydrauliksystem. Auf diese Weise kann während des Rüstvorgangs, insbesondere zum Ankoppeln des Gegengewichtsrahmens, das Oberwagen-Hydrauliksystem vom Unterwagen-Hydrauliksystem gespeist sein. Mit anderen Worten erfolgt der Betrieb des Oberwagens mit Kranausleger während des Rüstvorgangs durch das über die Drehdurchführung angeschlossene Unterwagen-Hydrauliksystem. Dieser Betrieb des Oberwagen-Hydrauliksystems ist redundant zu dem Betrieb des Oberwagen-Hydrauliksystems über den Antriebsmotor des Gegengewichtsrahmens. Insofern ist der Betrieb des Oberwagens und der Kranbetrieb auch im Falle eines Ausfalls des Antriebsmotors am Gegengewichtsrahmen sichergestellt. Ein Antrieb der Hydraulikpumpen des Oberwagens entfällt während des Betriebs durch das Unterwagen-Hydrauliksystem. In diesem Betriebszustand sind die Systeme des Oberwagens und des Unterwagens hydraulisch über die Drehdurchführung gekoppelt. Hydraulikleitungen sind manuell weder zu trennen noch zu kuppeln.
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Vorteilhafterweise ist zum Betrieb des Oberwagen-Hydrauliksystems durch das Unterwagen-Hydrauliksystem am Oberwagen ein hydraulischer Transformator angeordnet, über den das Oberwagen-Hydrauliksystem mit der Drehdurchführung hydraulisch gekoppelt ist. Dabei stellt der hydraulische Transformator das Bindeglied zwischen dem Oberwagen-Hydrauliksystem und dem Unterwagen-Hydrauliksystem dar. Dazu kann der hydraulische Transformator beispielsweise als eine Motor-Pumpen-Einheit ausgebildet sein.
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Bevorzugt umfasst das Oberwagen-Hydrauliksystem eine Ventilanordnung, die zu einem wechselweisen Betrieb des hydraulischen Transformators oder der Hydraulikpumpe des Oberwagens ausgebildet und eingerichtet ist. Durch eine solche Ventilanordnung wird während des Rüstvorgangs der hydraulische Transformator über die Drehdurchführung hydraulisch an das Unterwagen-Hydrauliksystem gekoppelt. Damit übernimmt das Unterwagen-Hydrauliksystem den Antrieb der Hydraulikpumpen im Oberwagen-Hydrauliksystem. Nach Beendigung des Rüstvorgangs erfolgt über die Ventilanordnung eine Entkopplung des hydraulischen Transformators vom Unterwagen-Hydrauliksystem. Stattdessen werden die Hydraulikpumpen des Oberwagens zur Speisung des Oberwagen-Hydrauliksystems zu- bzw. angeschaltet. Damit übernimmt der Antriebsmotor des Gegengewichtsrahmens über seine mechanische Kopplung an die Hydraulikpumpen des Oberwagens den Antrieb des Oberwagen-Hydrauliksystems.
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Beim Rüstvorgang wird das Oberwagen-Hydrauliksystem zunächst durch das Unterwagen-Hydrauliksystem (durch hydraulische Kopplung über die Drehdurchführung) betrieben. Durch Kranbetrieb wird der Gegengewichtsrahmen aufgenommen. Anschließend wird der Antriebsmotor des Gegengewichtsrahmens (beispielsweise per Fernbedienung) gestartet. Mittels des weiteren Hydrauliksystems am Gegengewichtsrahmen erfolgt beispielsweise die Verriegelung des Gegengewichtsrahmens am Oberwagen. Nach Herstellung der mechanischen Kopplung zwischen dem Antriebsmotor des Gegengewichtsrahmens und der Hydraulikpumpen des Oberwagens übernehmen durch entsprechende Ansteuerung der Ventilanordnung die Hydraulikpumpen des Oberwagens den Betrieb des Oberwagen-Hydrauliksystems. Das Oberwagen-Hydrauliksystem wird vom Unterwagen-Hydrauliksystem entkoppelt. Hierzu wird der hydraulische Transformator vom Oberwagen- bzw. vom Unterwagen-Hydrauliksystem entkoppelt.
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Insgesamt bietet der vorbeschriebene Mobilkran den Vorteil, dass während des Rüstens des Gegengewichtsrahmens die Anzahl von Kupplungsvorgängen hydraulischer Leitungen minimiert ist. Dazu sind die Rüstvorgänge am Gegengewichtsrahmen über ein eigenes Hydrauliksystem am Gegengewichtsrahmen vorgenommen. Der Antriebsmotor des Gegengewichtsrahmens ist mit einem Abtriebsstrang unmittelbar zum Antrieb mit den Hydraulikpumpen des Oberwagens koppelbar.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige 1 schematisch einen Fahrzeugkran oder Mobilkran 1 mit einem Unterwagen 3 und einem auf dem Unterwagen 3 drehbar montierten Oberwagen 4. Der drehbare Oberwagen 4 ist mit einem Gegengewichtsrahmen 5 gerüstet. Der Gegengewichtsrahmen 5 wird separat verfahren. Nach seiner Montage am Oberwagen 4 bildet er am Mobilkran 1 das Gegengewicht zum Kranausleger 7, der über eine hydraulische Abstützung 8 wippbar an dem Oberwagen 4 gelagert ist.
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Der Kranbetrieb erfolgt hydraulisch. Dazu umfasst der Oberwagen 4 ein Oberwagen-Hydrauliksystem 10. Zum Oberwagen-Hydrauliksystem 10 gehört ein Behälter 12 für die Hydraulikflüssigkeit, wenigstens eine Hydraulikpumpe 13 (dargestellt ist eine Hydraulikpumpenkombination) und ein Hydrauliktransformator 14. Die Hydraulikpumpe 13 oder der Hydrauliktransformator 14 können abwechselnd das Oberwagen-Hydrauliksystem 10 speisen.
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Das Oberwagen-Hydrauliksystem 10 ist weiter über eine Drehdurchführung 16 hydraulisch mit einem Unterwagen-Hydrauliksystem 20 verbunden. Das Unterwagen-Hydrauliksystem 20 umfasst wenigstens eine Hydraulikpumpe 21 sowie einen Behälter 23 für Hydraulikflüssigkeit. Die Hydraulikpumpe 21 des Unterwagen-Hydrauliksystems 20 wird über den Antriebsmotor des Unterwagens 3 angetrieben. Der für den Fahrbetrieb konzipierte Antriebsmotor des Unterwagens 3 ist vorliegend nicht dargestellt. Der Antriebsmotor des Unterwagens 3 ist insbesondere als ein Dieselmotor ausgebildet.
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Am Gegengewichtsrahmen 5 ist eine Anzahl an Gegengewichten 25 aufgenommen. Weiter sind am Gegengewichtsrahmen 5 eine Verriegelungseinrichtung 27 zum Verriegeln des montierten Gegengewichtsrahmens 5 am Oberwagen 4 und eine Verriegelungseinrichtung 28 zum Verriegeln der aufgenommenen Gegengewichte 25 angeordnet. Insbesondere ist am Gegengewichtsrahmen 5 ein Antriebsmotor 30 verbaut, der nach Rüsten des Gegengewichtsrahmens 5 im Wesentlichen zum Betrieb des Oberwagen-Hydrauliksystems 10 und damit für den hydraulischen Kranbetrieb konzipiert ist. Dazu ist ein Abtriebsstrang des beispielsweise als Dieselmotor ausgebildeten Antriebsmotors 30 des Gegengewichtsrahmens 5 über eine Gelenkwelle 32 mechanisch an den Antrieb der Hydraulikpumpe 13 des Oberwagens 5 koppelbar. Dargestellt ist der gerüstete Zustand des Mobilkrans 1, wobei die Abtriebsseite des Antriebsmotors 30 des Gegengewichtsrahmens 5 über die Gelenkwelle 32 mechanisch fest mit der Antriebsseite der Hydraulikpumpe 13 verbunden ist.
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Der Antriebsmotor 30 ist am Gegengewichtsrahmen 5 einschließlich eines Tanks 34 für Kraftstoff und/oder für ein Reduktionsmittel zur Abgasreinigung, einem Kühlsystem, einem Filtersystem, einem Ölsystem, Batterien und der Abgasanlage verbaut. Stirnseitig des Antriebsmotors 30 sind eine weitere Hydraulikpumpe 35 sowie ein Lüfter 37 zur Luftkühlung montiert. Die weitere Hydraulikpumpe 35 und der Lüfter 37 sind beispielsweise über einen Nebenantrieb des Antriebsmotors 30 angetrieben. Die weitere Hydraulikpumpe 35 speist ein separates, weiteres Hydrauliksystem 40 des Gegengewichtsrahmens 5. Das weitere Hydrauliksystem 40 des Gegengewichtsrahmens 5 ist zur Betätigung der Verriegelungseinrichtungen 27 und 28 eingerichtet und ausgebildet.
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Während des Rüstens des Mobilkrans 1 wird das Oberwagen-Hydrauliksystem 10 des Oberwagens 4 durch das Unterwagen-Hydrauliksystem 20 des Unterwagens 3 betrieben. Die hydraulische Ankopplung erfolgt durch den Hydrauliktransformator 14 und die Drehdurchführung 16. Im Rüstbetrieb wird der Gegengewichtsrahmen 5 aufgenommen. Der Antriebsmotor 30 des Gegengewichtsrahmens 5 wird beispielsweise durch Fernbedienung gestartet. Über das weitere Hydrauliksystem 40 erfolgt mittels der Verriegelungseinrichtung 27 die Verriegelung des Gegengewichtsrahmens 5 am Oberwagen 4 sowie die Verriegelung der aufgenommenen Gegengewichte 25. Anschließend wird der Antriebsmotor 30 des Gegengewichtsrahmens 5 mittels der Gelenkwelle 32 mechanisch unmittelbar an den Antrieb der Hydraulikpumpe 13 des Oberwagens 4 gekoppelt. Mittels einer Ventilanordnung 41 im Oberwagen-Hydrauliksystem 10 des Oberwagens 4 wird der Hydrauliktransformator 14 vom Unterwagen-Hydrauliksystem 20 entkoppelt. Der Betrieb des Oberwagen-Hydrauliksystems 10 erfolgt nun durch die Hydraulikpumpe 13, die direkt vom Antriebsmotor 30 am Gegengewichtsrahmen 5 angetrieben sind. Am Gegengewichtsrahmen 5 ist ferner ein Hubwerk 42 angeordnet, welches ebenfalls vom Hydrauliksystem 40 des Gegengewichtsrahmens 5 angetrieben wird.
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Es wird ersichtlich, dass weder während des Rüstvorganges noch zum Betrieb des Mobilkrans 1 während des Rüstens oder im regulären Kranbetrieb nach Aufnahme des Gegengewichtsrahmens 5 Hydraulikleitungen zu kuppeln sind. Der Mobilkran 1 weist das wirtschaftliche Zwei-Motoren-Konzept auf. Das Gewicht des (ohne Gegengewichtsrahmen 5) zu verfahrenden Mobilkrans 1 ist verringert. Die Rüstzeit zur Aufnahme des Gegengewichtsrahmens 5 und zur Ankopplung des dort verbauten Antriebsmotors 30 an den Oberwagen 4 ist gering.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mobilkran
- 3
- Unterwagen
- 4
- Oberwagen
- 5
- Gegengewichtsrahmen
- 7
- Kranausleger
- 8
- Abstützung
- 10
- Oberwagen-Hydrauliksystem
- 12
- Behälter
- 13
- Hydraulikpumpe
- 14
- Hydrauliktransformator
- 16
- Drehdurchführung
- 20
- Unterwagen-Hydrauliksystem
- 21
- Hydraulikpumpe
- 23
- Behälter
- 25
- Gegengewicht
- 27
- Verriegelungseinrichtung (Oberwagen)
- 28
- Verriegelungseinrichtung (Gegengewichte)
- 30
- Antriebsmotor
- 32
- Gelenkwelle
- 34
- Tank (Betriebsmittel)
- 35
- Hydraulikpumpe
- 37
- Lüfter
- 40
- weiteres Hydrauliksystem
- 41
- Ventilanordnung
- 42
- Hubwerk
