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Die Erfindung betrifft einen Kran, vorzugsweise Derrickkran, mit einem verfahrbaren Unterwagen und einem drehbar auf diesem gelagerten Oberwagen, an dem einerseits ein Ausleger wippbar angelenkt ist und an dem andererseits eine Gegengewichtsanordnung teleskopierbar gelagert ist.
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Grundsätzlich verwenden Krane ein Gegengewicht, um ein Moment zu erzeugen, das der Nutzlast entgegenwirkt und somit die Standsicherheit gewährleistet. Ist das Gegengewicht mit dem Kran fest verbunden, kann es stets nur ein definiertes Gegengewichtsmoment aufbringen. Soll der Kran mehr oder weniger Last aufnehmen, so kann das Gegengewichtsmoment nur durch Aufstapeln oder Wegnehmen von Gegengewichtsplatten an die aktuelle Last angepasst werden.
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Um diesen Nachteil zu beheben sind bereits diverse Überlegungen angestellt worden. Eine dieser Überlegungen führte dazu, dass das Gewicht des Gegengewichts konstant gelassen wird und der wirksame Abstand des Gegengewichts, das heißt der Gegengewichtsradius, angepasst wird.
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So ist ein entsprechender Kran mit einer austeleskopierbaren Gegengewichtsanordnung beispielsweise aus der
EP 0 989 087 A1 bekannt. Hier ist bereits eine Gegengewichtsanordnung durch einen teleskopierbaren Träger mit dem Oberwagen eines Derrickkrans verbunden. Der teleskopierbare Träger ist entsprechend des jeweiligen Lastfalls bzw. entsprechend dem jeweiligen Wippwinkel des Auslegers austeleskopierbar bzw. ausschiebbar, sodass durch entsprechendes Austeleskopieren der Gegengewichtsanordnung das dem Schwenkwinkel des Auslegers entsprechende Gegenmoment in einfacher Weise erzeugt werden kann.
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Aus der
EP 1 135 322 B1 ist ebenfalls ein Derrickkran bekannt, bei dem eine Gegengewichtsanordnung teleskopierbar gelagert ist. Die Gegengewichtsanordnung ist hier über ein Rahmenelement in einem festgelegten Bereich kontinuierlich veränderbar, wobei das Rahmenelement in der Vertikalebene bewegbar am Oberwagen angeordnet ist. Darüber hinaus ist das axial feststehende Rahmenelement über eine vertikal wirkende Kolbenzylindereinheit mit dem Oberwagen verbunden, um die resultierende Kraft zwischen der in Richtung der Schwerkraft wirkenden Gegengewichtskraft und der durch eine eingehängte Last erzeugten Abspannkraft in den Oberwagen bei Bedarf zu verlagern.
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Auch aus der
EP 2 281 771 A1 ist bereits ein bedarfsweise auch als Derickkran einsetzbarer Kran bekannt, bei dem die Gegengewichtsanordnung austeleskopierbar ist.
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Bei den bekannten Kranen mit austeleskopierbarer Gegengewichtsanordnung ist die Gegengewichtsanordnung konstruktionsbedingt nur über einen eingeschränkten Längenbereich verschiebbar. Dabei kann die Gegengewichtsanordnung üblicherweise nur hinter dem Oberwagenaufbau entlang entsprechender gegebenenfalls austeleskopierbarer Träger verfahren werden.
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Aus der
DE 600 29 709 T2 ist eine Hubarbeitsbühne mit einem Ausleger und einem beweglichen Gegengewicht bekannt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, den Verstellbereich für die Gegengewichtsanordnung zu vergrößern.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen gattungsgemäßen Kran mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demzufolge ist ein Kran, vorzugsweise ein Derickkran, der einen verfahrbaren Unterwagen und einen drehbar auf diesem gelagerten Oberwagen aufweist, an dem einerseits ein Ausleger wippbar angelenkt ist und an dem andererseits eine Gegengewichtsanordnung teleskopierbar gelagert ist, mit einer Gegengewichtsanordnung ausgestattet, die einen U-förmigen Rahmen umfasst, in dem ein ebenfalls U-förmiger Gegengewichtsrahmen teleskopierbar geführt ist. Der Rahmen und der Gegengewichtsrahmen bestehen jeweils im Wesentlichen aus zwei Längsträgern und einem Querträger. Die das Gegengewicht bildenden Gegengewichtsplatten sind in zwei Stapel getrennt, die jeweils unabhängig voneinander auf einem Längsträger längsverschieblich geführt sind.
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Erfindungsgemäß ist in jedem Längsträger ein Antrieb zur Verschiebung der Stapel der Gegengewichtsplatten angeordnet. Der am Oberwagen schwenkbar angelenkte U-förmige Rahmen der Gegengewichtsanordnung ist zusätzlich über einen vertikal wirkendes Verlagerungsmittel mit dem Oberwagen verbunden.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist der Bereich, in dem die Gegengewichtsanordnung relativ zur Drehachse, das heisst der Drehachse des Oberwagens um den Unterwagen, verschiebar ist, wesentlich vergrößert. Erfindungsgemäß können nämlich die hier getrennt jeweils seitlich auf den Längsträgern längsverschieblich angeordneten Gegengewichtsplatten bis nahe an die Drehachse verschoben werden. Dies bewirkt zum einen, dass auch bei kleinen Lastradien ein Kippen des Krans nach hinten vermieden werden kann. Durch die erfindungsgemäße Verschiebbarkeit der Gegengewichtsplatten so nahe an die Drehachse kann der Schwerpunkt der gesamten Gegengewichtsanordnung innerhalb der Kippkanten des Raupenkrans bzw. in das von den Kippkanten gebildete Viereck des Raupenkrans verschoben werden. Dies erfolgt vorteilhaft ohne ein aufwendiges Umstapeln der einzelnen Gegengewichtsplatten, wie er bei den Lösungen gemäß dem Stand der Technik notwendig wäre. Durch die weiträumige Verschiebbarkeit der Gegengewichtsanordnung kann das Ballastmoment so verstellt werden, dass das Lastmoment stets größer als das Ballastmoment ist. Hierdurch weist die Abspannung zum SA-Block immer eine positive Kraft auf.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen.
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Demnach kann der U-förmige Rahmen um eine Wippachse schwenkbar am Oberwagen angelenkt sein.
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Vorteilhaft können die das Gegengewicht bildende Gegengewichtsplatten über auf den Längsträgern des Gegengewichtsrahmens verfahrbare Wagen verschiebbar sein. Dabei sind die Längsträger des Gegengewichtsrahmens und die auf diesen verschiebbar angeordneten Wagen zueinander symmetrisch aufgebaut.
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Die Gegengewichtsplatten können von einer Position nahe der Drehachse des Oberwagens um den Unterwagen über die entsprechenden Wagen in eine Endposition an den äußeren Enden der Längsträger des Gegengewichtsrahmens verschiebbar sein, bevor der Gegengewichtsrahmen zusammen mit den Gegengewichtsplatten aus dem Rahmen bei Bedarf austeleskopiert wird. Entsprechend dieser Lösung kann beim Ausschieben des Gegengewichtes, das heißt des Ballastes, immer zunächst der Ballast auf dem äußeren Rahmen vollständig bis zur Endstellung verschoben werden, bevor der Gegengewichtsrahmen ausgeschoben wird. Beim Einfahren des Ballastes wird zunächst der Gegengewichtsrahmen vollständig eingefahren bevor der Ballast auf dem Rahmen verschoben wird.
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Die Position des Ballastes kann über entsprechende Längengeber überwacht werden. Dabei lassen sich die Ausfahrzustände des Ballasts auf der jeweiligen Seite, das heißt links und rechts von dem Anlenkpunkt des U-förmigen Rahmens am Oberwagen bis zur Mitte der Gegengewichtsplatten messen. Auch der Ausfahrzustand des Gegengewichtsrahmens kann links und rechts und damit auch redundant gemessen werden.
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Vorteilhaft weist der Kran einen schwenkbar am Oberwagen angelenkten Derrickaussleger auf, von dessen Ende eine vorzugsweise längenveränderliche Abspannung mit dem Gegengewichtsrahmen verbunden ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung kann der üblicherweise auf dem Oberwagen vorgesehene Drehbühnenballast entfallen. Um die Kraft, die der Drehbühnenballast üblicherweise auf die Drehbühne erzeugt, zu ersetzen, wird gemäß der vorgenannte bevorzugten Lösung die Kraft durch den am Oberwagen schwenkbar angelenkten Gegengewichtsrahmen erzeugt. Hierzu ist der Gegengewichtsrahmen über die vertikal wirkenden Verlagerungsmittel mit dem Oberwagen verbunden., wie dies im Grundsatz bereits aus der
EP 1 135 322 B1 bekannt ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist am Gegengewichtsrahmen eine Abstützeinrichtung angeordnet. Die Abstützeinrichtung stellt sicher, dass im Falle des Abreißens der Last und somit eines Kippens des Krans nach hinten die Gegengewichtsanordnung schnell am Boden abgestützt werden kann, so dass ein weiteres Kippen verhindert wird. Die Höheneinstellbarkeit der Abstützeinrichtung dient vorteilhaft dazu, unterschiedliche Höhen oder Profile des Bodens auszugleichen.
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Vorteilhaft kann am Gegengewichtsrahmen ein Querrahmen angeordnet sein, der in eine am Oberwagen angeordnete Stützvorrichtung einfahrbar ist. Über den Querrahmen, der in die Stützvorrichtung einfahrbar ist, kann sich der Gegengewichtsrahmen am Oberwagen abstützen. Die Stützvorrichtung kann also den Freiheitsgrad des Rahmens um seine Wippachse nach unten begrenzen. In diesem Fall wird das Gewicht der Gegengewichtsanordnung unmittelbar vom Oberwagen getragen, wenn kein Derrickausleger verwendet wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Wagen auf den Längsträgern des Gegengewichtsrahmens über Hydraulikzylinder verfahrbar sein. In gleicher Weise kann der U-förmige Rahmen und der U-förmige Gegengewichtsrahmen über Hydraulikzylinder gegenseitig teleskopierbar sein.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:
- 1a): eine Seitenansicht eines Teils des erfindungsgemäßen Krans nach einem Ausführungsbeispiel,
- 1b): eine Draufsicht auf das Teil des erfindungsgemäßen Krans gemäß 1a),
- 1c): ein Detail in Blickrichtung z gemäß 1a),
- 1d): einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A gemäß 1a),
- 2a): eine Darstellung des Krans gemäß 1a) in einer anderen Position der Gegengewichtsanordnung,
- 2b): eine Darstellung gemäß der 1a) und 2a) in einer weiteren unterschiedlichen Position der Gegengewichtsanordnung,
- 2c): einen Schnitt entsprechend der Schnittlinie B-B gemäß 1b) und
- 3: drei seitliche Darstellungen des erfindungsgemäßen Krans, in denen die Gegengewichtsanordnung unterschiedliche Positionen einnimmt.
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Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Kran ein Raupenkran 1 dargestellt. Dieser weist, wie in 3 gezeigt, einen Oberwagen 2, einen Unterwagen 3, einen Hauptausleger 4 und einen Gegenausleger 5 mit einer variablen Gegengewichtsanordnung 6 auf.
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Wie bereits aus den 3 ersichtlich, ist die Gegengewichtsanordnung 6 relativ zum Oberwagen 2 teleskopierbar gelagert. Die Gegengewichtsanordnung kann von einer Position nahe der Drehachse 7, um die der Oberwagen 2 um den Unterwagen 3 drehbar gelagert ist, angeordnet sein, wie dies in der linken Darstellung in 3 gezeigt ist. Von dieser Ausgangsposition kann die Gegengewichtsanordnung kontinuierlich in unterschiedliche Positionen verfahren bzw. austeleskopiert werden, wie dies in der mittleren Darstellung gemäß 3 und der rechten Darstellung gemäß 3 gezeigt ist.
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Den 1 und 2 ist im Einzelnen zu entnehmen, wie im hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Gegengewichtsanordnung relativ zum Oberwagen teleskopierbar gelagert ist. Hierzu ist am Oberwagen 2 ein U-förmiger Rahmen 21 angebracht. Der U-förmige Rahmen 21 ist, wie in 1 dargestellt, im Bereich der Wippachse des Hauptauslegers 4 um eine entsprechende Wippachse 22 gelagert. Der Rahmen 21 besteht aus einem Querträger 211 und zwei Längsträgern 212. Gegenüber diesem U-förmigen Rahmen 21 ist ein U-förmiger Gegengewichtsrahmen 61 teleskopierbar. Der Gegengewichtrahmen 61 besteht ebenfalls im Wesentlichen aus einem Querträger 611 und zwei Längsträgern 612.
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Als Antrieb für die Teleskopierbewegung des Gegengewichtsrahmens 61 gegenüber dem Rahmen 21 dient ein Teleskopierzylinder 213. Da jeweils zwei Längsträger 212 vorhanden sind, sind selbstverständlich auch zwei Teleskopierzylinder 213 vorzusehen. Aufgrund dieser Anordnung kann der Gegengewichtsrahmen 61 auch unter Last verstellt werden.
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Aufgrund des Vorsehens des U-förmigen Rahmens bzw. des mit diesem zusammenwirkenden U-förmigen Gegengewichtsrahmens ist eine Ballasteinrichtung geschaffen, die jeweils seitlich des Oberwagens zwei angeordnete symmetrische Hälften aufweist. Auf den Längsträgern 612 des Gegengewichtsrahmens 61 sind jeweils Wagen 63 verschieblich geführt, auf denen die den eigentlichen Ballast bildenden Gegengewichtsplatten 62 aufgestapelt sind.
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Entsprechend der 1b sind zwei hintereinander angeordnete Stapel mit Gegengewichtsplatten 62 vorgesehen. Vorteilhaft sind die Stapel hintereinander angeordnet, sodass sie recht schmal ausgeführt werden können. Der auf dem Längsträger 612 verfahrbar angeordnete Wagen 63 weist als Antrieb einen hydraulischen Zylinder 615 auf. Statt eines hydraulischen Antriebs kann aber auch jeder andere Antrieb verwendet werden.
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Da der Wagen 63 große Wege zurücklegt, ist ein mehrstufiger hydraulischer Zylinder 615 vorteilhaft. Um die Ölmenge im vertretbaren Rahmen zu halten, können zwei mehrstufige hydraulische Zylinder 615 gegenläufig eingesetzt werden. So ist stets ein Zylinder 615 mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt. Die Steuerung kann dadurch einfach gehalten werden, dass zwei Plungerzylinder als in einer Richtung arbeitende Zylinder Verwendung finden. Hierdurch kann jeweils ein Zylinder einen anderen neben ihm angeordneten Zylinder zurückdrücken.
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In der 1b) ist nur eine Hälfte der Gegengewichtsanordnung 6 mit einem Wagen 63 dargestellt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist selbstverständlich symmetrisch ein entsprechend korresporendierender Wagen 63 mit Gegengewichtsplatten vorgesehen.
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Aufgrund der geteilten Anordnung der Gegengewichtsplatten und der entsprechenden Führung auf dem Längsträger 612, ist in jeder Hälfte der Gegengewichtsanordnung 6 ein Wagen 63 vorgesehen. So bleibt der Raum zwischen den Wagen 63 frei für die üblicherweise verwendeten Krankomponenten. Durch diese Konstruktion ist der Schwerpunkt der Gegengewichtsanordnung 6 besonders weit in Richtung der Drehachse 7 zwischen dem Oberwagen 2 und dem Unterwagen 3 verlagerbar, da das vordere Ende des Wagens 63 sich schon unmittelbar vor der Drehachse 7 befindet. Um dies zu ermöglichen, ist auch eine Abspannung 51 zum Derrickausleger 5 (vergleiche 3) nicht mit dem Wagen 63 sondern mit dem Gegengewichtsrahmen 61 verbunden.
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Da der linke und der rechte Wagen 63 nicht untereinander verbunden sind, können sie sich gegenseitig nicht stabilisieren. Die Wagen 63 sind unabhängig voneinander verschiebbar. Jeder Wagen 63 benötigt eine vollständige Führung, wie dies in der 1d) dargestellt ist. Hier sind die Tragrollen 631 des Wagens 63 gezeigt, die das gesamte Gewicht in den Längsträger 612 übertragen. Seitliche Führungsrollen 632 sorgen dafür, dass der Wagen 63 auf dem Längsträger 612 verbleibt.
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In der 1d ist darüber hinaus ein Teil der Lagerung zwischen den Längsträgern 612 und 212 zu erkennen. Diese Lagerung erfolgt hier über bereits zu diesem Zweck bekannte Kunststoffgleitschuhe 2121.
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Der Gegengewichtsrahmen 61 weist, wie in 1a) gezeigt, eine Abstützeinrichtung 613 auf. Die Abstützteinrichtung 613 stellt sicher, dass im Falle eines Abreißens der Last und somit eines Kippens des Raupenkrans 1 nach hinten eine Abstützung der Gegengewichtsanordnung 6 am Boden schnell möglich ist, sodass ein weiteres Kippen verhindert werden kann. Die Abstützeinrichtung 613 kann dabei derart einstellbar sein, dass unterschiedliche Höhen bzw. Profile des Boden 9 ausgeglichen werden können.
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Im einteleskopierten Zustand stützt sich der Gegengewichtsrahmen 61 am Oberwagen 2 ab. Hierfür ist am Gegengewichtsrahmen 61 ein Querrahmen 614 vorgesehen (vergleiche 2a). Der Querrahmen 614 kann in eine Stützvorrichtung 214 einfahren. Die Auflage an dem Oberwagen 2 kann über eine Führung 2141 beim Einteleskopieren selbstständig hergestellt werden. Die Stützvorrichtung 214 kann zur Nachrüstung an vorhandenen Bolzpunkten aufgenommen sein. Diese Bolzpunkte können die Verbindungsstellen zu einem sonst vorhandenen Schwebeballast oder einem sonst vorhandenen Ballastwagen sein. Die Stützvorrichtung 214 dient dazu, den Freiheitsgrad des Rahmens 21 um die Wippachse 22 nach unten zu begrenzen. Somit wird das Gewicht der Gegengewichtsanordnung 6 direkt vom Oberwagen getragen, wenn kein Derrickausleger verwendet ist.
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Damit der Raupenkran 1 verfahrbar ist und der Oberwagen 2 um den Unterwagen gedreht werden kann, darf sich die Abstützeinrichtung 613 natürlich nicht auf dem Boden 9 abstützen. Hierfür ist üblicherweise eine Abspannung 51 zwischen dem freien Ende des Derrickauslegers 5 und den Gegengewichtsrahmen 61 vorgesehen. Die Abspannung 51 kann längenveränderlich ausgeführt sein. Die Verstellung kann in bekannter Weise über einen Hydraulikzylinder 511 erfolgen (vergleiche 3). So überträgt die Abspannung 51 den größten Teil des Lastmoments direkt in die Gegengewichtsanordnung 6 und hebt diese vom Boden ab.
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Selbstverständlich kann aber die Erfindung auch ohne die Verwendung eines Gegenauslegers bzw. Derrickauslegers 5 in sinngemäß abgeänderter Form einsetzbar sein. Soweit der Gegengewichtrahmen 61 vollständig eingefahren ist, wie dies in der mittleren Darstellung gemäß 3 dargestellt ist, kann der Gegengewichtradius 8 dennoch weiter verkleinert werden, um auch bei kleineren Lastradien ein Kippen des Krans nach hinten zu vermeiden. Hierzu wird die Gegengewichtsanordnung 6 nahe an die Drehachse 7 verlagert, wie dies in der linken Darstellung gemäß 3 gezeigt ist. Hier liegt die gesamte Gegengewichtsanordnung innerhalb der Kippkanten des Raupenkrans 1. Dies wird erfindungsgemäß auch ohne ein aufwendiges Umstapeln der einzelnen Gegengewichtsplatten 62 ermöglicht, da die Gegengewichtsplatten 62, wie bereits zuvor im Einzelnen dargelegt, auf den Wagen 63 entlang der Längsträger 612 des Gegengewichtsrahmens 61 bis nahe der Drehachse 7 verschoben werden können. Dies wird, wie bereits ausgeführt, dadurch ermöglicht, dass sich die Gegengewichtsanordnung 6 in eine linke und in eine rechte Hälfte aufspaltet, sodass die Gegengewichtsanordnung ohne die Beachtung von mittig auf dem Oberwagen herausragenden Hindernissen verschiebbar ist. Hierdurch kann durch entsprechende Anordnung der gesamten Gegengewichtsanordnung bewirkt werden, dass das Lastmoment stets größer als das Ballastmoment ist, sodass die Abspannung zum SA-Block 10 immer eine positive Kraft aufweist.
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Besonders vorteilhaft kann ein Standardraupenkran unter Verwendung der vorhandenen Verbindungsstellen und vorhandenen Freiräume entsprechend der vorliegenden erfindungsgemäßen Lösung nachgerüstet werden.
