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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugkran mit einem durch mindestens ein Hauptzugmittel aufrichtbaren und ablegbaren sowie unteleskopierbaren Ausleger und einem Gegenausleger, wobei das Hauptzugmittel zwischen einer ersten Anbindestelle im Bereich eines Kopfes des Gegenauslegers und einer zweiten Anbindestelle im Bereich eines Kopfes des Gegenauslegers verläuft. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Reduzierung einer in dessen Ausleger im Betrieb und/oder während des Aufrichtens sowie Ablegens auftretenden Belastung.
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Neben der Fahrwerksart (Rad-/Raupenfahrwerk) unterscheiden sich Fahrzeugkrane primär im Aufbau ihres um die fußseitige Abstützung herum vertikal wippbaren Auslegers. Teleskopierbare, also in ihrer Länge veränderbare Ausgestaltungen verfügen hierzu typischerweise über eine Wippmechanik, bei der das Wippen auf einem eine Druckkraft erzeugenden Linearantrieb basiert. Unteleskopierbare Formen, wie etwa bei auf Fachwerk- beziehungsweise Gitterträgern aufbauende Ausgestaltungen, weisen dagegen zumeist eine Abspannung auf, bei welcher der Eigengewichtsanteil aus einer im Bereich des Auslegerkopfes durch ein Hauptzugmittel übertragbaren Zugkraft das Aufrichten sowie Absenken des Auslegers ermöglicht.
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Bei großen Längen führt das Eigengewicht eines solchen Auslegers bereits während seiner Aufricht- und Absenkphase zu hohen Belastungen. Dessen zwischen seinem Fuß und dem im Kopfbereich angreifenden Hauptzugmittel ungestützte Strecke sorgt dabei für ein entsprechendes Biegemoment. Hinzu kommt der Normalkraftanteil aus dem sich schräg zur Auslegerlängsachse erstreckenden Hauptzugmittel, welcher sich nachteilig zum Druckkraftanteil des Biegemoments addiert und dieses durch die Durchbiegung sogar erhöht.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2018 114 832 A1 geht ein Großkran für die Montage von Windkraftanlagen hervor. Bei einer Höhe einer Narbe einer Windkraftanlage von 200 m ist eine Hakenhöhe des Großkrans von 210 m erforderlich. Der Großkran ist als Raupenkran ausgeführt mit einem an einem Oberwagen wippbar angeordneten Hauptausleger, der etwa in der Mitte in einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt geteilt ist. Der erste und der zweite Abschnitt sind für ein Aufrichten und Ablegen des Hauptauslegers klappbar miteinander verbunden. Außerdem ist an dem Hauptausleger ein langer Hilfsausleger wippbar angeordnet. Für das Aufrichten, Ablegen und Wippen des Hauptauslegers ist ein Hauptzugmittel endseitig im Bereich eines Auslegerkopfes des ersten Abschnitts des Hauptauslegers befestigt. Gegenüberliegend stützt sich das Hauptzugmittel an einem Kopf eines Gegenauslegers ab, der auf dem um eine vertikale Achse schwenkbaren Oberwagen des Großkrans angelenkt ist. Eine auf das Hauptzugmittel aufgebrachte Zugkraft bewirkt ein entsprechendes Aufrichten, Absenken oder Wippen des ersten Abschnitts des Hauptauslegers. Weiterhin sind Hilfszugmittel vorgesehen, welche sich voneinander beabstandet zwischen dem ersten Abschnitt des Hauptauslegers und dem Hauptzugmittel erstrecken. Die Anordnung der Hilfszugmittel wirkt dem aufgrund des Eigengewichts eintretenden Durchhängen und der damit einhergehenden Biegebelastung des Hauptauslegers entgegen. Die unveränderbare Lage und Länge der Hilfszugmittel stellt einen Kompromiss zwischen den im Betrieb sowie der Aufricht- und Ablegephase des Hauptauslegers auftretenden Lastfällen dar. Ein Zuwachs an Auslegerlänge bedeutet, dass sich dessen Eigengewicht zwangsläufig erhöht und die daraus resultierenden Belastungen die für den Betrieb verbleibende Traglast verringert. Mit Blick auf den steigenden Bedarf an immer größer werdenden Arbeitsradien und zunehmenden Auslegerlängen können die derzeit bekannten Ausgestaltungen besagten Lastfällen nicht ausreichend gerecht werden.
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Des Weiteren ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 101 55 006 A1 bereits ein vergleichbarer Fahrzeugkran mit einer sogenannten Superlifteinrichtung bekannt. Eine Superlifteinrichtung besteht im Wesentlichen aus einem traglaststeigernden Zusatzgegengewicht, das an dem Kopf des Gegenauslegers aufgehängt ist. Ein horizontaler Abstand zwischen der Drehachse des Oberwagens und dem Schwerpunkt des Zusatzgegengewichts wird als Zusatzgegengewichtsradius bezeichnet. In entsprechender Weise ist der horizontale Abstand zwischen der Drehachse des Oberwagens und dem Schwerpunkt einer zu handhabenden Last der Lastradius. Bei einer durchzuführenden Hebeaufgabe ist im Regelfall der Lastradius beim Aufnehmen einer Last unterschiedlich zum Lastradius bei Absetzen der Last. Um hierauf zu reagieren, kann beispielsweise der Zusatzgewichtsradius durch Einziehen oder Ausfahren einer Teleskopstange zwischen dem Zusatzgewicht und dem Oberwagen verstellt werden. Zum Bewältigen einer anstehenden Hebeaufgabe erhält der Kranbediener Unterstützung über eine Anzeige des Lastradius, des Zusatzgegengewichtsradius, der aktuell aufgenommenen Last sowie der dem Rüstzustand des Fahrzeugkrans zugehörigen Traglasttabelle. Diese Traglasttabelle beziehungsweise das Traglastdiagramm zeigt die zulässigen Ober- und Untergrenzen der zu handhabenden Last bei gegebenem Lastradius und vorgegebener Größe des Zusatzgegengewichts in Abhängigkeit vom Zusatzgegengewichtsradi us.
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Angesichts dieser Beobachtungen bieten ein derartiger Fahrzeugkran und ein derartiger Großkran jeweils in Bezug auf deren Ausleger noch Raum für Verbesserungen.
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Des Weiteren ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift
DE 202 15 179 U1 ein Raupenkran mit einem Hauptausleger und einem Gegenausleger bekannt, die jeweils als Gittermastausleger ausgebildet sind. Zwischen den oberen Enden des Hauptauslegers und des Gegenauslegers verläuft eine verstellbare Hauptabspannung. In einer Ausführungsform verläuft zusätzlich ein Verstellseil zwischen der Hauptabspannung und dem Hauptausleger zickzackartig mit jeweils zwei Anlenkpunkten an der Hauptabspannung und dem Hauptausleger. Keiner dieser Anlenkpunkte befindet sich im Bereich eines Fußes des Hauptauslegers.
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Bei aus den deutschen Offenlegungsschriften
DE 10 2017 117 121 A1 und
DE 10 2010 022 256 A1 bekannten und vergleichbaren Kranen ist ein Mittenstützseil beziehungsweise sind mehrere Mittenstützseile zwischen dem Hauptausleger und der Hauptabspannung gezeigt.
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Ferner zeigt die deutsche Offenlegungsschrift
DE 25 06 914 A1 bereits einen Teleskopausleger eines Krans mit einer Vielzahl von Halteseilen. Der Teleskopausleger besteht in üblicher Weise aus einem Grundkasten und mehreren ein- und ausfahrbaren Teleskopkästen. An einem Fuß des Grundkasten ist eine Einziehstütze angelenkt, von deren Kopf aus die Halteseile jeweils zu Köpfen des Grundkastens und jedem der Teleskopkästen verlaufen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugkran weiterzuentwickeln, um die auf seinen unteleskopierbaren Ausleger einwirkenden Belastungen, insbesondere während des Aufrichtens und Absenkens, weiter zu reduzieren und um dessen Traglast insgesamt zu steigern. Weiterhin soll ein Verfahren gezeigt werden, um die im Betrieb oder/und beim Aufrichten sowie Ablegen im Ausleger auftretenden Belastungen zu reduzieren.
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Der Vorrichtungs-Teil dieser Aufgabe wird durch einen Fahrzeugkran mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die Lösung des Verfahrens-Teils dieser Aufgabe besteht in einem Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 14. In den jeweils abhängigen Ansprüchen 2 bis 13 sowie 15 sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
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So schlägt die Erfindung einen Fahrzeugkran mit einem durch mindestens ein Hauptzugmittel aufrichtbaren und ablegbaren sowie unteleskopierbaren Ausleger und einem Gegenausleger, das Hauptzugmittel zwischen einer ersten Anbindestelle im Bereich eines Kopfes des Auslegers und einer zweiten Anbindestelle im Bereich eines Kopfes des Gegenauslegers verläuft, wobei der Ausleger eine zwischen der ersten Anbindestelle und seinem dem Kopf gegenüberliegenden Fuß gelegene dritte Anbindestelle besitzt und ein Nebenzugmittel zwischen der dritten Anbindestelle und einer vierten Anbindestelle im Bereich des Kopfes des Gegenauslegers verläuft oder in alternativer Weise das Nebenzugmittel zwischen der dritten Anbindestelle über eine siebte Anbindestelle an dem Hauptzugmittel und einer achten Anbindestelle im Bereich des Fußes des Hauptauslegers verläuft. Das Nebenzugmittel ist so ausgebildet, dass durch dieses eine Kompensationskraft auf den Ausleger übertragbar ist. Mit anderen Worten ist der Ausleger somit über ein zusätzliches Nebenzugmittel mit dem Gegenausleger oder dem Auslegerfuß verbunden. Durch dessen Kopplung mit einem zwischen dem Fuß und der ersten Anbindestelle gelegenen Abschnitt des Auslegers ist dessen Durchbiegung aus Eigengewicht zumindest teilweise kompensierbar.
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Der sich hieraus ergebende Vorteil ist darin zu sehen, dass die zusätzliche Anbindung des Auslegers an dem Gegenausleger oder dem Auslegerfuß über das Nebenzugmittel zu einer vorteilhaften Reduzierung der Biegebelastung führt. Insbesondere die kritische Phase während des Aufrichtens sowie Ablegens in eine im Wesentlichen waagerechte Ausrichtung des Auslegers, in der die ungestützte Länge des Auslegers am größten ist, erfährt hierdurch eine deutliche Entlastung. Im Ergebnis ermöglicht die Erfindung ein einfacheres Aufrichten und Absenken langer und/oder schwerer Ausleger, wobei insbesondere in der Länge des Auslegers weitere Zuwächse erreichbar sind. Überdies ist auf diese Weise auch die Traglast für den Betrieb des Fahrzeugkrans weiter steigerbar.
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Die Festlegung der genauen Lage der dritten Anbindestelle zwischen dem Fuß und der ersten Anbindestelle, fünften Anbindestelle, sechsten Anbindestelle, siebten Anbindestelle und achten Anbindestelle des Auslegers obliegt dem Fachmann, der auf Basis von Messungen und/oder Berechnungen eine entsprechende Vorgabe treffen wird. Trotz zum Teil höchst individueller Ausgestaltungen der Ausleger von Fahrzeugkranen ist davon auszugehen, dass die dritte Anbindestelle üblicherweise in einem mittig zwischen dem Fuß und der ersten Anbindestelle liegenden Abschnitt des jeweiligen Auslegers anzuordnen sein wird. Diese nicht beschränkende Einschätzung basiert auf der Annahme, dass das Gewicht des Auslegers pro Meter im Wesentlichen konstant zwischen seinem Fuß und der ersten Anbindestelle ist, so dass der sich zwischen Fuß und dritter Anbindestelle erstreckende Abschnitt und der sich zwischen der dritten und ersten Anbindestelle erstreckende Abschnitt des Auslegers ein annähernd gleiches Gewicht aufweist. Etwaige Unterschiede im Gewichts- sowie der sich ergebende Normalkraftverlauf des Auslegers und/oder das sich aus dem Überhang ab der ersten Anbindestelle zum seinem freien Kopfende hin ergebende Biegemoment wird der Fachmann in der Festlegung der Lage der dritten Anbindestelle, fünften Anbindestelle, sechsten Anbindestelle, siebten Anbindestelle und achten Anbindestelle entsprechend berücksichtigen, um eine möglichst geringe Belastung des Auslegers, insbesondere aus Biegemomenten, zu erreichen.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des grundsätzlichen Erfindungsgedankens kann das Hauptzugmittel und auch das Nebenzugmittel längenveränderlich sein. Dies meint sowohl dessen beispielsweise nur abschnittsweise Änderbarkeit seiner Länge wie auch dessen Längenveränderung insgesamt. So könnte das Hauptzugmittel bzw. Nebenzugmittel zumindest teilweise etwa im Sinne eines Flaschenzugs ausgestaltet sein, um eine Längenveränderbarkeit in sich zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang wäre beispielsweise eine an einem seiner Enden feste Anbindung an die erste bzw. dritte Anbindestelle des Auslegers bzw. die zweite bzw. vierte Anbindestelle denkbar. Alternativ oder ergänzend hierzu könnte die Anbindung des Hauptzugmittels und des Nebenzugmittels an den Gegenausleger zugunsten einer Umlenkung an selbiger ausgestaltet sein, wobei dessen Längenänderbarkeit dann beispielsweise auf einer Verkürzung mittels Aufwickeln basieren könnte.
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Neben dem so möglichen „Auf-Spannung-Halten“ des Hauptzugmittels und des Nebenzugmittels während einer Veränderung in der Ausrichtung des Auslegers bietet besagte Längenveränderbarkeit des Nebenzugmittels die Möglichkeit, die angestrebte Kompensation der Durchbiegung durch Eigengewicht und Normalkraft des Auslegers an sich ändernde Zustände anzupassen. Dies können beispielsweise die Ausrichtung des Auslegers sowie die Höhe der angehängten Last sein. Über eine entsprechende Regelung ist es dann möglich, die zur optimalen Entlastung veränderbare Kompensationskraft über das Nebenzugmittel zu übertragen, um der jeweiligen Durchbiegung des Auslegers vorteilhaft entgegenzuwirken.
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Die Erfindung sieht vor, dass sich der Ausleger bevorzugt gelenklos zwischen seinem Fuß und seinem Kopf erstrecken kann. Hierbei wird der erfindungsgemäße Ausleger selbst als Hauptausleger und insofern nicht als Sammelbegriff für eine Kombination aus einem solchen mit einem Hilfsausleger verstanden. Auch wenn der Ausleger im Sinne der Erfindung mit einem zusätzlichen und gelenkig angebundenen Hilfsausleger ausgestattet sein kann, beziehen sich die erfindungsgemäßen Ausgestaltungen und Anordnungen des Hauptzugmittels und des Nebenzugmittels grundsätzlich auf den Ausleger im Sinne eines gelenklosen Hauptauslegers. Grundsätzlich ist es auch denkbar, den Hilfsausleger zusätzlich oder nur mit dem erfindungsgemäßen Nebenzugmittel auszustatten.
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Grundsätzlich ist vorgesehen, dass der Ausleger einteilig oder mehrteilig aufgebaut sein kann. Besonders bevorzugt ist der Ausleger unteleskopierbar ausgestaltet, so dass dieser nicht über einen entsprechenden Antrieb in seiner Länge veränderbar ist. Etwaige Änderungen seiner Länge durch den An- oder Abbau einzelner Abschnitte oder Segmente fallen im Sinne der Erfindung nicht unter eine Teleskopierbarkeit. So kann der Ausleger einen einzelnen und insofern einstückigen Träger aufweisen, welcher sich zwischen dem Fuß und dem Kopf des Auslegers erstreckt. Alternativ hierzu kann der Ausleger auch eine Aneinanderreihung von wenigstens zwei Trägern besitzen. Bei dem wenigstens einen Träger kann es sich beispielsweise um einen Kastenträger im Sinne eines Hohlkörpers oder um einen Gitterträger mit entsprechend offenem oder geschlossenem Fachwerk handeln. Überdies sind auch Mischformen und Kombinationen aus dem Gesagten denkbar.
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Um eine möglichst große Flexibilität im Einsatz zu erhalten ist vorgesehen, dass der erfindungsgemäße Fahrzeugkran einen auf einem Unterwagen drehbar angeordneten Oberwagen besitzen kann, wobei der Ausleger dann über seinen Fuß wippbar an dem Oberwagen abgestützt ist.
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Hierauf aufbauend wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Gegenausleger an dem Oberwagen abgestützt ist. Bevorzugt erfolgt besagte Abstützung in einer beweglichen Form, so dass entsprechende Anpassungen in der Ausrichtung des Gegenauslegers vornehmbar sind.
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Mit Blick auf die vorteilhafte Längenänderbarkeit des Hauptzugmittels und des Nebenzugmittels kann der Oberwagen oder der Fuß des Gegenauslegers einen Windenantrieb besitzen, mit welchem das Hauptzugmittel und das Nebenzugmittel dann wirkverbunden sind. Dies meint beispielsweise eine zumindest teilweise mögliche Auf- und Abwickelbarkeit des Nebenzugmittels, um insbesondere die Höhe der erforderlichen Kompensationskraft zu variieren.
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Als weitere Möglichkeit zur Kompensation der Durchbiegung durch das Eigengewicht und die Normalkraft des Auslegers wird es im Rahmen der Erfindung als vorteilhaft angesehen, wenn dieser neben der ersten Anbindestelle für das Hauptzugmittel und der dritten Anbindestelle für das Nebenzugmittel auch wenigstens eine fünfte Anbindestelle aufweist, die dann mit einem Hilfszugmittel gekoppelt sein kann. Mit seinem gegenüberliegenden Ende ist besagtes Hilfszugmittel dann mit dem Hauptzugmittel verbunden. Bevorzugt kann die fünfte Anbindestelle zwischen der ersten Anbindestelle und der dritten Anbindestelle gelegen sein, so dass sich das Hilfszugmittel in einem Bereich zwischen dem Auslegerkopf und dem Nebenzugmittel zwischen dem Ausleger und dem Hauptzugmittel erstreckt.
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Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die fünfte Anbindestelle zwischen der ersten Anbindestelle und der dritten Anbindestelle an dem Ausleger gelegen ist.
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Des Weiteren vorteilhaft ist, dass der Bereich für die dritte Anbindestelle in Längsrichtung des Auslegers gesehen zwischen 25 % und 75 %, vorzugsweise zwischen 40 % und 60 %, der Länge des Auslegers liegt.
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In einer Ausgestaltung des Fahrzeugkrans ist an dem Gegenausleger ein Zusatzgegengewicht aufgehängt.
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Je nach Rüstart des Fahrzeugkrans ist der Gegenausleger ein Superliftausleger oder ein A-Bock. Hierbei kommt in üblicher Weise ein A-Bock alleine ohne einen Superliftausleger an einem Fahrzeugkran zum Einsatz oder ein Superliftausleger nur gemeinsam mit dem A-Bock. Bei der Rüstart eines A-Bocks ohne einen Superliftausleger ist das Hauptzugmittel und je nach Ausführungsvariante auch das Nebenzugmittel an dem Kopf des A-Bocks angelenkt. Bei der Rüstart eines Superliftauslegers mit einem A-Bock ist das Hauptzugmittel und je nach Ausführungsvariante auch das Nebenzugmittel an dem Kopf des Superliftauslegers angelenkt.
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Der nunmehr vorgestellte erfindungsgemäße Fahrzeugkran erlaubt trotz seines extrem langen und/oder schweren Auslegers dessen problemloses Aufrichten sowie Ablegen. Insbesondere die Ausgestaltung sowie Anordnung des Nebenzugmittels trägt zu einer überaus vorteilhaften Entlastung des Auslegers bei. Über eine Veränderung der über das Nebenzugmittel übertragbaren Kompensationskraft ist eine Anpassung an sämtliche Betriebs- und/oder Rüstzustände des Fahrzeugkrans möglich, in denen stets eine optimale Unterstützung seines Auslegers erfolgen kann. Überdies führt die Erfindung zu einer Traglaststeigerung des Fahrzeugkrans, so dass sich dessen Einsetzbarkeit insgesamt erweitern lässt.
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Weiterhin ist die Erfindung auf ein Verfahren gerichtet, mit dem sich die im Ausleger eines einen Gegenausleger aufweisenden Fahrzeugkrans während seines Betriebs und/oder während des Aufrichtens sowie Absenkens des Auslegers auftretende Belastung reduzieren lässt. Zusätzlich zu einer im Bereich eines seinem Fuß gegenüberliegenden Kopfes gelegene und mit einem Hauptzugmittel gekoppelte ersten Anbindestelle verfügt
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der Ausleger hierbei über eine weitere dritte Anbindestelle, welche zwischen der ersten Anbindestelle und seinem Fuß gelegen ist. Erfindungsgemäß wird eine, insbesondere regelbare, Kompensationskraft durch ein mit dieser dritten Anbindestelle gekoppeltes Nebenzugmittel auf den Ausleger übertragen. Bei dem Fahrzeugkran kann es sich in besonders bevorzugter Weise um den zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Fahrzeugkran handeln.
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Die sich hieraus ergebenden Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeugkran näher erläutert, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen an dieser Stelle auf die entsprechenden Ausführungen hierzu verwiesen wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht ferner eine Regelung der einzuleitenden Zugkraft vor, die auf wenigstens eine der nachfolgend genannten Arten erfolgen kann:
- - kraftgesteuert,
- - weggesteuert,
- - kontinuierlich,
- - konstant,
- - linear,
- - stufenweise.
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Mit anderen Worten kann die aufzubringende Zugkraft geregelt beziehungsweise nachgeregelt werden, indem beispielsweise die sich verändernde Kraft am Nebenzugmittel aus dem Ausleger erfasst wird. So kann eine zunehmende Kraft durch eine dieser entgegenwirkenden Zugkraft kompensiert werden, während bei nachlassender Kraft die Zugkraft entsprechend reduziert wird. In ähnlicher Weise können auch die sich bei einer Veränderung der Kraft ergebenden Bewegungen genutzt werden, um hieraus eine zur Kompensation dienende Höhe für die Zugkraft zu ermitteln und entsprechend aufzubringen. Besagte Regelung kann dabei linear auf jegliche Änderung mit einer Veränderung der Zugkraft reagieren oder aber nur dann eine Veränderung in der Höhe der aufzubringenden Zugkraft vornehmen, wenn die gemessenen Parameter sich außerhalb eines Bereichs bewegen. Insgesamt kann die Regelung bevorzugt konstant und/oder kontinuierlich erfolgen, um möglichst geringe Reaktionszeiten auf sich verändernde Einflüsse zu erhalten. Alternativ oder ergänzend zu dem vorhergehenden kann bei der Regelung der Zugkraft wenigstens eines der nachfolgend genannten Merkmale des Fahrzeugkrans berücksichtigt werden:
- - Traglastpunkte,
- - Lastradius,
- - Gegengewichtsradius,
- - Traglastkurve.
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Dies meint im Wesentlichen die Berücksichtigung der Traglast des Fahrzeugkrans in Abhängigkeit der Ausrichtung seines Auslegers in vertikaler Ebene und um eine Hochachse herum relativ zum Unterwagen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
- 1 einen Fahrzeugkran in einer Ausgangsstellung seines Auslegers in einer Seitenansicht,
- 2 den Fahrzeugkran aus 1 in einer gegenüber der Ausgangsstellung aufgerichteten Stellung seines Auslegers in ansonsten unveränderter Darstellungsweise,
- 3 den Fahrzeugkran aus 1 und 2 im Lastbetrieb in ansonsten gleicher Darstellungsweise,
- 4 den Fahrzeugkran aus 1 in einer ersten alternativen Ausgestaltung in ansonsten gleicher Darstellungsweise,
- 5 den Fahrzeugkran aus 1 in einer zweiten alternativen Ausgestaltung in ansonsten gleicher Darstellungsweise,
- 6 den Fahrzeugkran aus 1 in einer dritten alternativen Ausgestaltung in ansonsten gleicher Darstellungsweise und
- 7 den Fahrzeugkran aus 2 in einer vierten alternativen Ausgestaltung in ansonsten gleicher Darstellungsweise.
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Die 1 zeigt einen auf einem Untergrund U stehenden erfindungsgemäßen Fahrzeugkran 1, welcher einen langen, sich in seine Längsrichtung X erstreckenden Ausleger 2 umfasst. Erkennbar ist der hier beispielhaft gezeigte Ausleger 2 als in sich gelenkloser Fachwerk- beziehungsweise Gittermastträger ausgebildet, durch dessen Unteleskopierbarkeit er eine insofern festgelegte Länge aufweist. Dabei kann der Ausleger 2 sich aus einem einzelnen oder mehreren biegesteif miteinander verbundenen Trägern zusammensetzen. Weiterhin besitzt der Fahrzeugkran 1 einen Unterwagen 3, welcher in dem hier gezeigten Beispiel ein Raupenfahrwerk 4 besitzt. Auf dem Unterwagen 3 ist ein den Ausleger 2 tragender Oberwagen 5 angeordnet, welcher um eine Hochachse Z herum relativ zum Unterwagen 3 drehbar ist. Der sich in seiner Längsrichtung X erstreckende Ausleger 2 ist durch seinen Fuß 2a am Oberwagen 5 abgestützt und über eine horizontale Wippachse Y in vertikaler Ebene wippbar angelenkt, um den Ausleger 2 aufzurichten, abzulegen oder im Betrieb zu wippen. Im Bereich eines dem Fuß 2a des Auslegers 2 gegenüberliegenden Kopfes 2b ist eine erste Anbindestelle 7a angeordnet, die mit einem Hauptzugmittel 7 gekoppelt ist. Je nach Ausgestaltung kann eine derartige Kopplung ein Befestigen, ein Umlenken oder eine Kombination hiervon sein. Das Hauptzugmittel 7 ist gegenüberliegend an einem Kopf 6b eines Gegenauslegers 6 in einer zweiten Anbindestelle 7b angekoppelt. Dieser Gegenausleger 6 wird auch als Superliftausleger oder Derrickmast bezeichnet. Auch hier kann je nach Ausgestaltung eine derartige Kopplung ein Befestigen, ein Umlenken oder eine Kombination sein. Der Gegenausleger 6 ist üblicherweise auch als Gittermastträger ausgebildet und wippbar auf dem Oberwagen 5 gelagert. Eine weitere dritte Anbindestelle 8a ist in einem zwischen der ersten Anbindestelle 7a und dem Fuß 2a gelegenen Bereich des Auslegers 2 angeordnet, die mit einem Nebenzugmittel 8 gekoppelt, d. h. befestigt und/oder umgelenkt, ist. Der Bereich für die dritte Anbindestelle 8a liegt in Längsrichtung X des Auslegers 2 gesehen zwischen 25 % und 75 %, vorzugsweise zwischen 40 % und 60 %, der Länge des Auslegers 2. Das Nebenzugmittel 8 ist gegenüberliegend an dem Kopf 6b des Gegenauslegers 6 in einer vierten Anbindestelle 8b angekoppelt, d. h. befestigt und/oder umgelenkt. Somit erstrecken sich das Hauptzugmittel 7 und auch das Nebenzugmittel 8 jeweils zwischen dem Ausleger 2 und dem Gegenausleger 6. Der Gegenausleger 6 ist über eine rückwärtige Abspannung 9 mit dem Oberwagen 5 beziehungsweise einem dort angelenkten üblichen weiteren Gegenausleger 6' verbunden, der als A-Bock oder Stützbock bezeichnet wird. Bei den Rüstarten mit Gegenausleger 6 und Gegenausleger 6' ist das Nebenzugmittel 8 nur an dem Kopf 6a des Gegenauslegers 6 angeschlagen. An seinem dem Ausleger 2 gegenüberliegenden Ende trägt der Oberwagen 5 ein Gegengewicht 10. Auch ist an dem Kopf 6b des Gegenauslegers 6 über eine Aufhängung 13 ein Zusatzgegengewicht 12, das auch als Superlift bezeichnet wird, aufgehängt.
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Um den Ausleger 2 aufzurichten, während des Betriebes zu wippen und später abzulegen, sind das Hauptzugmittel 7 und das Nebenzugmittel 8 in Bezug auf den Abschnitt zwischen dem Kopf 2b des Auslegers 2 und dem Kopf 6b des Gegenauslegers 6 längenveränderbar ausgebildet. Üblicherweise sind hierfür flaschenzugartige Einscherungen vorgesehen. In entsprechender Weise sind das Hauptzugmittel 7 und das Nebenzugmittel 8 somit jeweils in ihrer zweiten beziehungsweise vierten Anbindestelle 7b, 8b befestigt und umgelenkt. Für das Aufrichten, Wippen und das Ablegen ist der Gegenausleger 6 in seiner Betriebsstellung in einem vorgewählten Winkel an dem Oberwagen 5 über die Abspannung 9 und eine Stütze festgelegt. Die Längenveränderung des Hauptzugmittels 7 und des Nebenzugmittels 8 erfolgt über Winden, die am Oberwagen 5 oder am Fuß 6a des Gegenauslegers 6 angeordnet sind. Der sich in seiner im Wesentlichen horizontalen Ausgangsstellung S1 erstreckende Ausleger 2 ist durch eine entsprechende Längenveränderung des Hauptzugmittels 7 vertikal aufrichtbar, wippbar und wieder ablegbar. Parallel hierzu wird eine Zugkraft in Form einer Kompensationskraft K durch das Nebenzugmittel 8 auf den Ausleger 2 übertragen, um die sich aus dem Eigengewicht des zwischen der ersten Anbindestelle 7a und seinem Fuß 2a ansonsten ungestützten Auslegers 2 ergebenden Belastungen, insbesondere Biegemomente, zu reduzieren beziehungsweise zu kompensieren. Die hierzu erforderliche Regelung kann auf vielerlei Arten erfolgen, zu denen beispielsweise eine kraft- oder weggesteuerte, kontinuierliche, konstante, lineare oder aber stufenweise Form zählen. Hierbei kann die Regelung weitere Merkmale berücksichtigen, wie etwa die individuellen Traglastpunkte und/oder Traglastkurven des Fahrzeugkrans nebst der jeweils eingenommenen Drehung seines Oberwagens 5 relativ zum Unterwagen 3.
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Diese Zugkraft wird vorzugsweise über eine Spannwinde auf das Nebenzugmittel 8 aufgebracht. Hierzu ist die Spannwinde elektrisch oder hydraulisch angetrieben. Auch ist es denkbar, dass hierfür hydraulische Spannzylinder zum Einsatz kommen, die direkt, über Seiltriebe oder klemmend auf das Nebenzugmittel 8 einwirken.
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Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung und mit allen Ausführungsbeispielen wird als im Bereich des Fußes 2a des Auslegers 2 das untere Ende des Auslegers 2 mit einer Länge verstanden, die 10 % der Länge des gesamten Auslegers 2 entspricht. Bei einem als Gittermast ausgebildeten Ausleger 2 umfasst das untere Ende des Auslegers 2 somit zumindest das sogenannte Fußstück, mit dem der Ausleger 2 an dem Oberwagen 5 angelenkt ist, und das sich hieran anschließende sogenannte erste Zwischenstück, an dem sich dann die Abfolge der Gittermaststücke des Auslegers 2 anschließen. Auch wenn bei einem kurzen Ausleger 2 das Fußstück und das erste Zwischenstück die definierten 10 % der Länge des gesamten Auslegers 2 übersteigen, bilden diese auf jeden Fall den Bereich des Fußes 2a des Auslegers 2.
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In der 2 ist eine der Aufrichtstellungen S2 des Fahrzeugkrans 1 gezeigt, dessen Ausleger 2 über das Hauptzugmittel 7 und das Nebenzugmittel 8 in der zuvor beschriebenen Weise aufgerichtet wurde. Durch die sich hierbei parallel zum Untergrund U ändernde relative Länge des Auslegers 2 wurden die sich dabei verändernden Biegemomente durch die Regelung berücksichtigt, woraufhin in nicht näher erkennbaren Weise eine entsprechende Anpassung der Kompensationskraft K über das Nebenzugmittel 8 vorgenommen wurde.
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Die 3 verdeutlicht eine Betriebsstellung S3 des Fahrzeugkrans 1, in welcher dessen Ausleger 2 in eine relativ steile Lage aufgerichtet wurde, um eine aufgenommene Last L zu befördern. In der Betriebsstellung S3 weist der Ausleger 2 eine deutlich kürzere ungestützte Länge insbesondere im Vergleich zur Ausgangsstellung S1 auf, wobei die über das Nebenzugmittel 8 übertragbare Kompensationskraft K nunmehr primär zur Steigerung seiner Traglast genutzt wird.
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Die 4 zeigt den Fahrzeugkran 1 nochmals in seiner bereits aus 1 hervorgehenden Ausgangsstellung S1. Dabei weist der Fahrzeugkran 1 eine alternative Ausgestaltung auf, in welcher dessen Ausleger 2 eine weitere fünfte Anbindestelle 11a besitzt, welche in einem Bereich zwischen der ersten Anbindestelle 7a und der dritten Anbindestelle 8a gelegen ist. Um eine weitere Entlastung des Auslegers 2 zu erreichen, wurde vorliegend ein Hilfszugmittel 11 mit der fünften Anbindestelle 11a gekoppelt, welches an seinem gegenüberliegenden Ende mit dem Hauptzugmittel 7 in einer sechsten Anbindestelle 11b verbunden ist. Hierbei erstreckt sich das Hilfszugmittel 11 ausgehend von der sechsten Anbindestelle 11b in einem sinnvollen Winkel, insbesondere rechtwinklig, zu dem Hauptzugmittel 7. Das sich somit zwischen der fünften Anbindestelle 11a und der sechsten Anbindestelle 11b an dem Hauptzugmittel 7 erstreckende Hilfszugmittel 11 hängt das zwischen der ersten Anbindestelle 7a und der dritten Anbindestelle 8a wirkende Eigengewicht des Auslegers 2 quasi an das Hauptzugmittel 7, was trotz dessen naturgemäßer Nachgiebigkeit in Bezug auf die so in dieses eingeleitete Belastung zu einer weiteren teilweisen Kompensation der Biegemomente im Ausleger 2 beiträgt. Grundsätzlich ist es auch möglich, ein Hilfszugmittel 11 an einem anderen Ort oder mehr als ein Hilfszugmittel 11 zu verwenden, die entlang des Auslegers 2 beanstandet angeordnet sind. Eine erste Alternative könnte vorsehen, die dritte Anbindestelle 8a für das einzelne Nebenzugmittel 8 näher an den Kopf 2b des Auslegers 2 zu versetzen und die fünfte Anbindestelle 11a in einem Bereich zwischen der dritten Anbindestelle 8a und dem Fuß 2a des Auslegers 2 vorzusehen.
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Die 5 zeigt den erfindungsgemäßen Fahrzeugkran 1 aus 1 in einer zweiten alternativen Ausgestaltung in ansonsten gleicher Darstellungsweise. Im Vergleich zu der 1 ist der Verlauf des Nebenzugmittels 8 anders gewählt worden. Das Nebenzugmittel 8 ist an vergleichbarer Stelle wie in der 1 an dem Ausleger 2 in seiner dritten Anbindestelle 8a befestigt. Von hier aus wird das Nebenzugmittel 8 nicht in Richtung des Kopfes 6b des Gegenauslegers 6 wie in der 1 geführt, sondern wie von dem Hilfszugmittel 11 aus 4 bekannt unter einem Winkel kleiner als 90 °, der in Richtung des Gegenauslegers 6 geneigt ist, an eine siebte Anbindestelle 8c an das Hauptzugmittel 7 geführt. Dieser Winkel kann bei Bedarf auch 90 ° betragen. In der siebten Anbindestelle 8c an dem Hauptzugmittel 7 wird das Nebenzugmittel 8 umgelenkt und weiter in Richtung des Fußes 2a des Auslegers 2 geführt, um dort im Bereich des Fußes 2a in einer achten Anbindestelle 8d angekoppelt zu werden. Ausgehend von der achten Anbindestelle 8d schließt das Nebenzugmittel 8 auch hier einen Winkel kleiner als 90 ° zu dem Ausleger 2 ein. Da auch hier zur Verstellung der Länge des Nebenzugmittels 8 das Nebenzugmittel 8 zumindest zwischen der siebten Anbindestelle 8c und der achten Anbindestelle 8d flaschenzugartig mit einer entsprechenden Einscherung ausgebildet ist, ist das Nebenzugmittel 8 in der achten Anbindestelle 8d einerseits umgelenkt und einerseits einfach oder mehrfach zurück in Richtung der siebten Anbindestelle 8c geführt und andererseits weiter in Richtung des zugehörigen Windwerkes am Oberwagen 5 oder am Fuß 6a des Gegenauslegers 6 geführt. Grundsätzlich ist es auch möglich, im Bereich des Fußes 2a ein Windwerk anzuordnen, um die Länge des Nebenzugmittels 8 zu verstellen und somit die vorbeschriebene flaschenzugartige Ausbildung zu ersetzen.
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In der 6 ist der erfindungsgemäße Fahrzeugkran 1 aus 5 in einer dritten alternativen Ausgestaltung gezeigt, die im Wesentlichen mit der Ausgestaltung gemäß 5 übereinstimmt. Um eine weitere Entlastung des Auslegers 2 zu erreichen, ist vergleichbar mit der 4 ein Hilfszugmittel 11 zwischen einer fünften Anbindestelle 11a an dem Ausleger 2 und einer gegenüberliegenden sechsten Anbindestelle 11b an dem Hauptzugmittel 7 gekoppelt. Hierbei erstreckt sich das Hilfszugmittel 11 ausgehend von der sechsten Anbindestelle 11b rechtwinklig zu dem Hauptzugmittel 7. Die fünfte Anbindestelle 11a befindet sich in dem Bereich zwischen der dritten Anbindestelle 8a und dem Fuß 2a des Auslegers 2. Gegenüber der in der 5 gezeigten Alternative ist hier die dritte Anbindestelle 8a weiter in Richtung des Kopfes 2b des Auslegers 2 verlagert worden. Grundsätzlich ist es auch möglich, ein Hilfszugmittel 11 an einem anderen Ort oder mehr als ein Hilfszugmittel 11 zu verwenden, die entlang des Auslegers 2 beanstandet angeordnet sind.
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Die 7 zeigt den erfindungsgemäßen Fahrzeugkran 1 aus 2 in einer vierten alternativen Ausgestaltung in ansonsten gleicher Darstellungsweise. Entgegen der Darstellung in den 1 bis 6 ist der Fahrzeugkran 1 ohne einen als Superliftausleger ausgebildeten Gegenausleger 6 und somit nur mit einem auch als A-Bock bezeichneten Gegenausleger 6' mit einem Fuß 6a' und einem Kopf 6b' gerüstet. Auch hier verläuft das Hauptzugmittel 7, wie in den vorherigen 1 bis 6 gezeigt ausgehend vom Bereich des Fußes 2a des Auslegers 2 zu dem gegenüberliegenden Kopf 2b des Auslegers 2. Der Verlauf des Nebenzugmittels 8 ist dem aus der 5 vergleichbar. Das Nebenzugmittel 8 ist an vergleichbarer Stelle wie in der 1 an dem Ausleger 2 in seiner dritten Anbindestelle 8a befestigt. Von hier aus wird das Nebenzugmittel 8 nicht in Richtung des Kopfes 6a' des Gegenauslegers 6' geführt, sondern unter einem Winkel kleiner als 90 °, der in Richtung des Gegenauslegers 6' geneigt ist, an eine siebte Anbindestelle 8c an das Hauptzugmittel 7 geführt. Dieser Winkel kann bei Bedarf auch 90 ° betragen. In der siebten Anbindestelle 8c an dem Hauptzugmittel 7 wird das Nebenzugmittel 8 umgelenkt und weiter in Richtung des Fußes 2a des Auslegers 2 geführt, um dort in einer achten Anbindestelle 8d angekoppelt zu werden. Ausgehend von der achten Anbindestelle 8d schließt das Nebenzugmittel 8 auch hier einen Winkel kleiner als 90 ° zu dem Ausleger 2 ein. Da auch hier zur Verstellung der Länge des Nebenzugmittels 8 das Nebenzugmittel 8 zumindest zwischen der siebten Anbindestelle 8c und der achten Anbindestelle 8d flaschenzugartig mit einer entsprechenden Einscherung ausgebildet ist, ist das Nebenzugmittel 8 in der achten Anbindestelle 8d einerseits umgelenkt und einerseits einfach oder mehrfach zurück in Richtung der siebten Anbindestelle 8c geführt und andererseits weiter in Richtung des zugehörigen Windwerkes am Oberwagen 5 oder am Fuß 6a' des Gegenauslegers 6' geführt.
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Im Zusammenhang mit der Erfindung können das Hauptzugmittel 7 und auch das Nebenzugmittel 8 jeweils an der Spitze des Kopfes 2b des Auslegers 2 bzw. des Kopfes 6b, 6b' des Gegenauslegers 6, 6' angelenkt sein oder in deren Bereich. Unter Bereich wird hiermit ein Abschnitt ausgehend von dem jeweiligen äußeren Ende des Auslegers 2, 6, 6' nach innen mit einer Länge von bis zu 10 % der Gesamtlänge des jeweiligen Auslegers 2, 6, 6' verstanden. Gleiches gilt für die Anbindungsstellen an dem Fuß 2a, 6a, 6a' des Auslegers 2, 6 ,6'.
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Im Zusammenhang mit den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 7 ist die dritte Anbindestelle 8a für das Nebenzugmittel 8 zeichnerisch immer im Bereich eines Obergurtes des als Gittermast ausgebildeten Auslegers 2 dargestellt. Hierzu ist es grundsätzlich auch denkbar, dass diese dritte Anbindestelle 8a auch im Bereich eines Untergurtes des Auslegers 2 oder in seiner sogenannten Systemmittellinie angeordnet wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugkran
- 2
- Ausleger
- 2a
- Fuß
- 2b
- Kopf
- 3
- Unterwagen
- 4
- Raupenfahrwerk
- 5
- Oberwagen
- 6
- Gegenausleger
- 6'
- Gegenausleger
- 6a, 6a'
- Fuß
- 6b, 6b'
- Kopf
- 7
- Hauptzugmittel
- 7a
- erste Anbindestelle
- 7b
- zweite Anbindestelle
- 8
- Nebenzugmittel
- 8a
- dritte Anbindestelle
- 8b
- vierte Anbindestelle
- 8c
- siebte Anbindestelle
- 8d
- achte Anbindestelle
- 9
- Abspannung
- 10
- Gegengewicht
- 11
- Hilfszugmittel
- 11a
- fünfte Anbindestelle
- 11b
- sechste Anbindestelle
- 12
- Zusatzgegengewicht
- 13
- Aufhängung
- K
- Kompensationskraft
- L
- Last
- S1
- Ausgangsstellung
- S2
- Aufrichtstellung
- S3
- Betriebsstellung
- U
- Untergrund
- X
- Längsrichtung
- Y
- Wippachse
- Z
- Hochachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018114832 A1 [0004]
- DE 10155006 A1 [0005]
- DE 20215179 U1 [0007]
- DE 102017117121 A1 [0008]
- DE 102010022256 A1 [0008]
- DE 2506914 A1 [0009]
