DE102016110875A1

DE102016110875A1 - Mobilkranantriebseinrichtung

Info

Publication number: DE102016110875A1
Application number: DE102016110875.8A
Authority: DE
Inventors: Martin Voßberg
Original assignee: Manitowoc Crane Group France SAS
Current assignee: Manitowoc Crane Group France SAS
Priority date: 2016-06-14
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2017-12-14
Anticipated expiration: 2036-06-15
Also published as: DE102016110875B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mobilkran-Antriebseinrichtung, die sich zur Leistungsversorgung des Oberwagens (1) zwischen einem Motor (3) des Krans und zumindest einem für Oberwagenfunktionen bereitgestellten Verbraucher (4) erstreckt, mit einer Schnittstelle (5), mittels der eine Triebwerkseinheit (6) zur Leistungsversorgung des Oberwagens (1) lösbar an die Antriebseinrichtung (7) angebunden werden kann. Die Erfindung betrifft ferner einen Mobilkran mit einer solchen Antriebseinrichtung, eine korrespondierende Triebwerkseinheit zur Leistungsversorgung des Kranoberwagens und ein entsprechendes Mobilkran Leistungsversorgungssystem mit zumindest einem solchen Mobilkran und einer solchen Mobilkran-Triebwerkseinheit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für einen Mobilkran, welche die von einem im Kranunterwagen angeordneten Motor erzeugte Leistung den im Kranoberwagen angeordneten und einzelnen Oberwagenfunktionen zugeordneten Verbrauchern zuführt. Ferner betrifft die Erfindung einen Mobilkran mit einer solchen Antriebseinrichtung, eine neben dem Kran separat bereitgestellte Triebwerkseinheit zur Leistungsversorgung des Kranoberwagens und ein System umfassend einen solchen Mobilkran und eine solche Triebwerkseinheit.
Bekannte Mobilkrane besitzen zumindest einen Verbrennungsmotor, wobei ein erster Verbrennungsmotor dem Fahrantrieb zugeordnet ist. Beim stationären Betrieb am Einsatzort kann dieser Verbrennungsmotor auch dazu benutzt werden, die vom Kranoberwagen benötigte Leistung, etwa für das Teleskopier-, Wipp- und Hubwerk bereitzustellen. Alternativ kann zur Leistungsversorgung des Kranoberwagens auch ein weiterer Verbrennungsmotor bereitgestellt werden, welcher im Kranoberwagen angeordnet allein für die Leistungsversorgung der Oberwagenfunktionen zuständig ist.
Die bisherigen Antriebskonzepte bringen jedoch den Nachteil einer nicht unerheblichen Emissionsbelastung des Einsatzortes mit sich.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diesen Nachteil bestehender Mobilkran-Antriebe zu überwinden und einen Mobilkran-Antrieb bereitzustellen, der einen emissionsreduzierten Betrieb von Mobilkranen ermöglicht und insbesondere für den Betrieb in Ballungsräumen geeignet ist.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche 1, 9, 10 und 12 gelöst. Die Unteransprüche definieren dabei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
Die erfindungsgemäße Mobilkran-Antriebseinrichtung erstreckt sich zur Leistungsversorgung des Oberwagens zwischen einem Motor des Krans und zumindest einem für Oberwagenfunktionen bereitgestellten Verbraucher, wobei die Antriebseinrichtung eine Schnittstelle umfasst, mittels der eine Triebwerkseinheit zur Leistungsversorgung des Oberwagens lösbar an die Antriebseinrichtung angebunden werden kann.
Mit anderen Worten bietet die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung nicht nur die Möglichkeit, die von einem kraneigenen Motor erzeugte Leistung den Oberwagenfunktionen zuzuführen, sondern alternativ auch die von einer separat bereitgestellten und unabhängig von diesem handhabbaren Triebwerkseinheit. Als "separate" oder "lösbar anbindbare" Triebwerkseinheit soll eine abgegrenzte Einheit verstanden werden, die zumindest einen Motor und eine zur Kran-Schnittstelle komplementäre Triebwerkseinheit-Schnittstelle umfasst. Die komplementären Schnittstellen am Kran und an der Triebwerkseinheit sollen es ermöglichen, dass die Triebwerkseinheit in kurzer Zeit an den Kran angekoppelt werden kann, so dass die von der Triebwerkseinheit gelieferte Leistung dem Kranoberwagen zugeführt werden kann. Eine solche in kurzer Zeit realisierbare Koppelung kann etwa durch eine Verbolzung an zugehörigen Aufhängepunkten am Kran und an der Triebwerkseinheit realisiert werden. Neben einer Verbolzung sind selbstverständlich andere, gleichartig schnell lösbare und wiederverbindbare Verbindungsmittel denkbar. Ferner müssen die korrespondierenden Schnittstellen neben den die räumliche Lage der Triebwerkseinheit relativ zum Kran festlegenden Aufhängungspunkte auch zumindest ein Schnittstellenelement umfassen, über welches die erzeugte Leistung (im Speziellen Wellenleistung) von der Triebwerkseinheit auf den Kran übertragen werden kann. Für diese Aufgabe sind beispielsweise Koppelungsstellen denkbar, mittels welcher Übertragungsmittel (im Speziellen Wellen) der Triebwerkseinheit und des Krans (drehfest) miteinander verbunden werden können. Ein Lösen der Wellen voneinander könnte ferner durch eine in axialer Richtung der Wellen gerichtete Relativbewegung der Wellen realisiert werden. Letztendlich bietet die Schnittstelle der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung die Möglichkeit, die Oberwagenfunktionen nicht mittels des kraneigenen Verbrennungsmotors zu betreiben, sondern sich hierfür einer externen, emissionsreduzierten oder gar emissionsfreien Energiequelle zu bedienen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform stellt der Verbrennungsmotor des Krans sowohl Leistung für den Oberwagen als auch Leistung für den Fahrantrieb bereit. Mit anderen Worten kann die erfindungsgemäße Einrichtung bei einem sogenannten Einmotorenkran Einsatz finden. Bei solchen Einmotorenkranen befindet sich der Verbrennungsmotor üblicherweise im Kranunterwagen.
Obwohl die Schnittstelle zur Anbindung einer externen Triebwerkseinheit grundsätzlich überall am Kran vorgesehen sein könnte, wird bei der vorliegenden Erfindung eine lösbare Befestigung der Triebwerkseinheit am Kranunterwagen bevorzugt. Wie später noch ausführlicher erläutert werden soll, ermöglicht eine von unten am Kranunterwagen zugängliche Schnittstelle eine schnelle und unkomplizierte Anbindung der Triebwerkseinheit an dem Mobilkran.
Ferner ist es vorstellbar, dass die Schnittstelle am Kran mechanisch über ein bestehendes Getriebe des Krans angebunden ist, insbesondere über ein Winkelgetriebe und/oder ein Verteilergetriebe. Die von der Triebwerkseinheit bereitgestellte Leistung wird somit direkt in ein ohnehin vorhandenes Getriebe des Krans eingespeist und kann sodann von der Antriebseinrichtung den Verbrauchern im Kranoberwagen zugeführt werden. Sofern die konstruktive Ausgestaltung des Krans eine "direkte" Platzierung der Schnittstelle an einem Getriebe nicht zulässt, kann diese zusätzlich zumindest eine Welle umfassen, welche eine räumliche Beabstandung der Schnittstelle vom Getriebe zulässt. Um räumlichen Erfordernissen zu genügen, kann der zwischen der Schnittstelle und dem Getriebe ausgebildete Antriebsstrang auch zumindest ein Getriebe, insbesondere ein Winkelgetriebe umfassen. Alternativ wäre auch eine zumindest teilweise hydraulische Leistungsübertragung zwischen der Schnittstelle und dem Getriebe vorstellbar.
Ferner kann die Antriebseinrichtung eine informationsübertragende Verbindung zur Anbindung der Triebwerkseinheit an die Kransteuerung umfassen. So ist es möglich, dass die Triebwerkseinheit direkt über die Kransteuerung angesteuert wird und nicht etwa durch eine eigene, davon unabhängige Steuerung angesteuert werden muss.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Mobilkran, insbesondere einen Einmotorenkran mit einer Antriebseinrichtung gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen.
Auch betrifft die vorliegende Erfindung eine Mobilkran-Triebwerkseinheit mit einem insbesondere fahrbaren Rahmen, einem im Rahmen gelagerten Motor, und einer Schnittstelle, mittels der die Triebwerkseinheit an eine Mobilkran-Antriebseinrichtung zur Leistungsversorgung des Oberwagens lösbar angebunden werden kann, insbesondere wobei die Schnittstelle eine lösbare Befestigung der Triebwerkseinheit am Kran, insbesondere am Kranunterwagen ermöglicht. Mit anderen Worten wird einem Mobilkran eine separate Triebwerkseinheit zur Verfügung gestellt, welche beispielsweise bereits am Einsatzort vorgehalten und bei Bedarf in kurzer Zeit an den Mobilkran lösbar angebunden werden kann, so dass der Kranoberwagen nicht vom kraneigenen Motor, sondern von der separat bereitgestellten Triebwerkseinheit mit Leistung versorgt wird.
Bevorzugterweise ist der Motor der Triebwerkseinheit ein Elektromotor, der insbesondere dazu ausgestaltet ist, mittels einer Netzversorgung betrieben zu werden. Der Betrieb eines Elektromotors ermöglicht es, vor Ort die Schadstoffemissionen beim Betrieb des Kranoberwagens gänzlich zu vermeiden, insbesondere dann, wenn die Triebwerkseinheit über ein vorhandenes, beispielsweise städtisches Stromnetz betrieben wird. Um dies auch länderübergreifend zu ermöglichen, kann die Triebwerkseinheit für den Betrieb an unterschiedlichen, länderspezifischen Netzen eine Leistungssteuerung zur länderspezifischen Anpassung aufweisen, die insbesondere über eine informationsübertragende Verbindung mit der Kransteuerung verbindbar sein kann.
Auch betrifft die Erfindung eine Mobilkran-Leistungsversorgung mit einem Mobilkran gemäß einer oben beschriebenen Ausführungsform und einer Triebwerkseinheit gemäß einer oben beschriebenen Ausführungsform, wobei die korrespondierenden Schnittstelle des Mobilkrans und der Triebwerkseinheit derart ausgebildet sind, dass die Triebwerkseinheit insbesondere von unterhalb am Unterwagen des Krans befestigt werden kann. Dabei ist im Speziellen eine Befestigung in einem seitlichen Bereich des Krans oder in einem hinteren Bereich des Krans vorstellbar.
Vorteilhafterweise können verschiedene Mobilkrantypen, also Mobilkrane unterschiedlicher Bauart gleichartig ausgebildete Schnittstellen aufweisen, so dass ein Betrieb einer Triebwerkseinheit einer bestimmten Ausgestaltung an sämtlichen Mobilkrantypen ermöglicht wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Die Erfindung kann die hierin beschriebenen Merkmale einzeln sowie in jedweder sinnvollen Kombination umfassen.
Es zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Mobilkran mit einer erfindungsgemäßen Triebwerkseinheit;
2 eine erfindungsgemäße Triebwerkseinheit mit einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung.
Die 1 zeigt einen an sich gewöhnlichen Einmotoren-Mobilkran, auf dessen Unterwagen 2 ein Oberwagen 1 drehbar gelagert ist. Zwei Hubwinden sollen als Beispiel für Oberwagenfunktionen ausübende Verbraucher 4 dienen, welche im Kranoberwagen 1 angeordnet sind und üblicherweise mittels eines im Unterwagen 2 angeordneten und entsprechend dem Leistungsbedarf für den Fahrantrieb ausgelegten Verbrennungsmotors 3 mit Leistung versorgt werden. Um einen emissionsarmen oder gar emissionsfreien Betrieb des Krans am Einsatzort zu ermöglichen, weist dieser in einem hinteren Bereich des Kranunterwagens 2 eine Schnittstelle 5 auf, an welche eine komplementäre Schnittstelle 15 einer extern bereitgestellten Triebwerkseinheit 6 lösbar befestigt werden kann, so dass die Triebwerkseinheit 6 anstelle des Verbrennungsmotors 3 den Kranoberwagen 1 mit Leistung versorgt.
Die Triebwerkseinheit 6 wird ihrerseits über einen Netzanschluss 16 mit elektrischer Leistung versorgt und mittels der informationsübertragenden Kabelverbindung 12 von der kraneigenen Steuerung angesteuert. Zur leichten Montage bzw. Demontage der Triebwerkseinheit 6 am Kranunterwagen 2 ist diese auf einem fahrbaren Rahmen 13 angeordnet, dessen Räder ein horizontales Verfahren der Triebwerkseinheit 6 relativ zum Kran ermöglichen.
Eine mögliche Anbindungsmöglichkeit der Triebwerkseinheit 6 am Kranunterwagen 2 wird in der 2 gezeigt: Sobald die Triebwerkseinheit mittels des fahrbaren Rahmens 13 relativ zum Kranunterwagen in eine horizontal korrekte Lage gebracht wurde, liegen die korrespondierenden Schnittstellen 5 und 15 der Triebwerkseinheit 6 bzw. des Kranunterwagens 2 vertikal übereinander. Diese Lage kann selbstverständlich auch dadurch erreicht werden, indem der Kran relativ zur Triebwerkseinheit 6 verfahren wird.
In dieser Lage wird der vertikale Abstand der korrespondierenden Schnittstellen 5 und 15 verringert, bis diese aneinander angreifen und beispielsweise eine Verbolzung ermöglichen. Eine Verringerung des vertikalen Abstands kann beispielsweise dadurch realisiert werden, indem der fahrbare Rahmen 13 der Triebwerkseinheit 6 Mittel umfasst, welche die Schnittstelle 15 anhebt. Ebenso ist es vorstellbar, dass der vertikale Abstand dadurch verringert wird, indem der beispielsweise durch die seitliche Kranabstützung bereits angehobene Kran wieder so weit abgesenkt wird, dass die Schnittstellen 5 und 15 in Eingriff kommen. Nach der Verbolzung der Aufhängepunkte kann die vom Elektromotor 14 abgegebene Leistung von der Triebwerkseinheit 6 direkt in das der Schnittstelle 5 zugeordnete Winkelgetriebe 11 eingeleitet und über die Welle 10 und das Winkelgetriebe 9 der Mobilkran-Antriebseinrichtung und somit letztendlich dem Kranoberwagen 1 zugeführt werden. Als nicht gezeigte Alternative zu dieser konstruktiven Lösung könnte das Getriebe 11 durch eine Hydraulikpumpe und die Welle 10 durch einen offenen oder geschlossenen Hydraulikkreis ersetzt werden, um einen beispielsweise an das Getriebe 9 angeflanschten Hydromotor anzutreiben, der wiederum Leistung an das Getriebe 9 abgibt.
Das Winkelgetriebe 9 ermöglicht es ferner, die vom Verbrennungsmotor 3 gelieferte Leistung auf den dem Fahrantrieb zugeordneten Antriebsstrang zu schalten, welcher auch die Differenzialgetriebe 8 umfasst.

Claims

Mobilkran-Antriebseinrichtung, die sich zur Leistungsversorgung des Oberwagens (1) zwischen einem Motor (3) des Krans und zumindest einem für Oberwagenfunktionen bereitgestellten Verbraucher (4) erstreckt, gekennzeichnet durch eine Schnittstelle (5), mittels der eine Triebwerkseinheit (6) zur Leistungsversorgung des Oberwagens (1) lösbar an die Antriebseinrichtung (7) angebunden werden kann.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Motor (3) des Krans ein Verbrennungsmotor ist.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei der Motor (3) des Krans sowohl Leistung für den Oberwagen (1) als auch Leistung für den Fahrantrieb (8) bereitstellt, und insbesondere im Unterwagen (2) angeordnet ist.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schnittstelle (5) eine lösbare Befestigung der Triebwerkseinheit (6) am Kran, insbesondere am Unterwagen (2) ermöglicht.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schnittstelle (5) mechanisch über ein bestehendes Getriebe (9) des Krans an die Antriebseinrichtung (7) angebunden ist, insbesondere über ein Winkelgetriebe und/oder ein Verteilergetriebe.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, wobei die Schnittstelle (5) eine Welle (10), durch welche sie an das Getriebe (9) angebunden ist, und/oder ein Getriebe (11), insbesondere ein Winkelgetriebe umfasst.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schnittstelle (5) zumindest teilweise hydraulisch an die Antriebseinrichtung (7) angebunden ist, insbesondere über einen Hydromotor und/oder eine Hydraulikpumpe.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Antriebseinrichtung (7) ferner eine informationsübertragende Verbindung (12) zur Anbindung der Triebwerkseinheit (6) an die Kransteuerung umfasst.
Mobilkran mit einer Antriebseinrichtung (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Mobilkran-Triebwerkseinheit, mit einem insbesondere fahrbaren Rahmen (13), einem im Rahmen (13) gelagerten Motor (14), und einer Schnittstelle (15), mittels der die Triebwerkseinheit (6) an eine Mobilkran-Antriebseinrichtung (7) zur Leistungsversorgung des Oberwagens (1) lösbar angebunden werden kann, insbesondere wobei die Schnittstelle (15) eine lösbare Befestigung der Triebwerkseinheit (6) am Kran, insbesondere am Unterwagen (2) ermöglicht.
Triebwerkseinheit nach Anspruch 10, wobei der Motor (14) ein Elektromotor ist, der insbesondere mittels einer Netzversorgung (16) betrieben wird, wobei die Triebwerkseinheit (6) im Speziellen zur länderspezifischen Anpassung eine über eine informationsübertragende Verbindung (12) mit einer Kransteuerung verbindbare Leistungssteuerung (17) aufweist.
Mobilkran-Leistungsversorgungssystem, das einen Mobilkran nach Anspruch 9 und eine Mobilkran-Triebwerkseinheit (6) nach einem der Ansprüche 10 und 11 umfasst, wobei die korrespondierenden Schnittstellen (5, 15) des Mobilkrans und der Triebwerkseinheit (6) insbesondere derart ausgebildet sind, dass die Triebwerkseinheit (6) von unterhalb am Unterwagen (2) befestigt werden kann, im Speziellen in einem hinteren Bereich des Krans.
Leistungsversorgungssystem nach Anspruch 12, das mehrere Mobilkrane unterschiedlicher Bauart umfasst, wobei die korrespondierenden Schnittstellen (5, 15) der Mobilkrane und der Triebwerkseinheit (6) so ausgebildet sind, dass die Triebwerkseinheit (6) an sämtlichen Mobilkranen unterschiedlicher Bauart betrieben werden kann.