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Die vorliegende Erfindung betrifft Mobilkran gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Gegengewichtsvorrichtung für einen solchen Mobilkran.
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Mobilkrane weisen typischerweise einen Unterwagen mit Rad- oder Raupenfahrwerk, einen um eine vertikale Achse drehbar auf dem Unterwagen gelagerten Oberwagen, einen schwenkbar am Oberwagen angebrachten Ausleger sowie eine auch als Oberwagenballast bezeichnete Gegengewichtsvorrichtung auf. Das Gegengewicht bringt in jeder Position des Oberwagens über einen Hebelarm ein Gegenmoment zum Lastmoment auf und dreht sich daher mit dem Oberwagen mit.
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Während kleinere Mobilkrane häufig als sogenannte Taxikrane sämtliche Ausrüstungsgegenstände für den Einsatz auf der Baustelle auch im öffentlichen Straßenverkehr mit sich führen, sind größere Mobilkrane hierzu jedoch nicht in der Lage, sodass es notwendig ist, Krankomponenten und insbesondere die Gegengewichtsvorrichtung ganz oder teilweise für den Transport im öffentlichen Straßenverkehr abzubauen und vor Ort zu montieren. Auch bei Raupenkranen ist die Gegengewichtsvorrichtung typischerweise für den Transport zu demontieren und am Einsatzort am Oberwagen zu montieren.
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Aus dem Stand der Technik ist es daher bekannt, eine Trägerplatte oder eine Gegengewichtsgrundplatte mit Verbindungsmitteln zur lösbaren Verbindung mit dem Oberwagen vorzusehen, auf der mehrere Gegengewichtselemente stapelbar sind. Der Oberwagen wird mit einer Ballastiereinrichtung versehen, die in der Lage ist, zur Montage die Gegengewichtsvorrichtung umfassend die Gegengewichtsgrundplatte und die darauf gestapelten Gegengewichtselemente an den Verbindungsmitteln vom Boden oder von einem Ablagebereich auf dem Unterwagen aufzunehmen und an den Oberwagen zu heben. Zur Demontage kann die Gegengewichtsgrundplatte mit den Gegengewichtselementen wieder auf dem Boden oder dem Unterwagen abgelegt werden.
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Hierzu umfasst die Ballastiereinrichtung üblicherweise einen oder mehrere hydraulische Ballastierzylinder, die nach unten ausfahren, mit den Verbindungsmitteln der Gegengewichtsvorrichtung in Eingriff gebracht werden und durch Einfahren die Gegengewichtsvorrichtung an den Oberwagen heben.
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Als Verbindungsmittel kommen im Stand der Technik u.a. zylindrische Aufnahmerohre zum Einsatz, die mit der Gegengewichtsgrundplatte verschweißt sind und von dieser senkrecht nach oben abstehen. Die Gegengewichtselemente weisen entsprechende Ausnehmungen auf, durch die die Aufnahmerohre hindurchragen, sodass im aufgestapelten Zustand die Ballastierzylinder von oben mit den Aufnahmerohren in Eingriff gebracht werden können, beispielsweise in Kombination mit einer Drehbewegung des Oberwagens. Solche Aufnahmerohre sind im Kranbetrieb hohen Belastungen und teils beträchtlichen Querkräften ausgesetzt und weisen daher meist Versteifungselemente in Form von Versteifungsblechen auf, die mit der Gegengewichtsgrundplatte und dem Aufnahmen verschweißt sind. Anstelle von zylindrischen Aufnahmerohren können auch flache Verbindungsmittel eingesetzt werden, die ebenfalls häufig entsprechende Versteifungen aufweisen, um den bei einer Schrägstellung oder bei Kurvenfahrten auftretenden Querkräften sicher standhalten zu können.
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Die Verbindung der Gegengewichtsvorrichtung mit dem Oberwagen stellt generell eine Herausforderung dar - nicht zuletzt aufgrund des beträchtlichen Gewichts der Gegengewichtsvorrichtung und den im Kranbetrieb bisweilen auftretenden dynamischen Kräften. So muss einerseits die Gegengewichtsvorrichtung sicher und stabil am Oberwagen gehalten werden. Hierfür ist es beispielsweise bekannt, dass die Ballastierzylinder die Gegengewichtsvorrichtung während des Kranbetriebs am Oberwagen halten. Andererseits soll die Verbindung der Gegengewichtsvorrichtung mit dem Oberwagen unkompliziert und schnell durchführbar sein.
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Diesem Bedürfnis folgend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gegengewichtsvorrichtung für gattungsgemäße Mobilkrane anzugeben, welche einfach und sicher am Oberwagen befestigt werden kann. Hierbei soll insbesondere eine reibungslose und schnelle Positionierung der Gegengewichtsvorrichtung am Oberwagen gewährleistet sein.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Mobilkran mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Gegengewichtsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Demnach wird einerseits ein Mobilkran vorgeschlagen, welcher einen fahrbaren Unterwagen, einen drehbar auf dem Unterwagen gelagerten Oberwagen sowie eine mit dem Oberwagen koppelbare Gegengewichtsvorrichtung umfasst. An den Oberwagen ist ferner insbesondere ein Ausleger, beispielsweise ein Teleskopausleger, wippbar angelenkt. Die Gegengewichtsvorrichtung umfasst eine Gegengewichtsgrundplatte und mindestens ein Verbindungsmittel zum Anheben der Gegengewichtsvorrichtung sowie zum Koppeln der Gegengewichtsvorrichtung mit dem Oberwagen. Das mindestens eine Verbindungsmittel ist mit der Gegengewichtsgrundplatte verbunden und erstreckt sich im Wesentlich senkrecht zur Gegengewichtsgrundplatte.
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Erfindungsgemäß umfasst das mindestens eine Verbindungsmittel eine Ablagefläche, über welche die Gegengewichtsgrundplatte auf dem Verbindungsmittel aufliegt und deren Gewichtskraft in das Verbindungsmittel einleitet. Bei der Ablagefläche kann es sich dabei um eine zusammenhängende Fläche oder um mehrere Teilflächen handeln. Die Ablagefläche bzw. die ggf. mehreren Teilflächen kann / können flache und/oder abgeschrägte und/oder gekrümmte Bereiche umfassen. Vorzugsweise sind zwei Ablageflächen auf gegenüberliegenden Seiten des Verbindungsmittels vorgesehen. Dadurch kann sich die Gegengewichtsgrundplatte stabil auf dem Verbindungsmittel abstützen.
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Erfindungsgemäß umfasst das mindestens eine Verbindungsmittel ferner ein Zentriermittel, mittels welchem die Gegengewichtsvorrichtung am Oberwagen in einer Montageposition positionierbar ist. Das Zentriermittel wirkt dabei insbesondere mit einem Gegenzentriermittel am Oberwagen des Mobilkrans zusammen und sorgt für eine automatische Positionierung der Gegengewichtsvorrichtung, insbesondere während des Anhebens an den Oberwagen. Die Zentrierung der Gegengewichtsvorrichtung in einer vorgesehenen Montageposition am Oberwagen erleichtert deren Anbau.
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Darüber hinaus umfasst das mindestens eine Verbindungsmittel erfindungsgemäß ein Befestigungsmittel, über welches die Gegengewichtsvorrichtung mit dem Oberwagen in der Montageposition lösbar verbindbar ist. Die Gegengewichtsvorrichtung wird also nicht etwa durch einen oder mehrere Ballastierzylinder während des Kranbetriebs am Oberwagen gehalten, sondern es ist eine dedizierte lösbare Verbindung vorgesehen, die über das Befestigungsmittel des mindestens einen Verbindungsmittels sowie insbesondere über entsprechende Befestigungsmittel am Oberwagen hergestellt wird. Dadurch kann die Gegengewichtsvorrichtung sicher und stabil am Oberwagen befestigt werden, sodass ggf. vorgesehene Ballastierzylinder nach dem Anheben und Befestigen entlastet sind.
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Das erfindungsgemäße Verbindungsmittel erfüllt somit eine Mehrfachfunktion: es dient einerseits dem Anheben und Absetzen der gesamten Gegengewichtsvorrichtung und sorgt andererseits für eine korrekte Positionierung der Gegengewichtsvorrichtung am Oberwagen zum Zwecke der Herstellung einer lösbaren Verbindung. Letztere Funktion, nämlich die Befestigung der Gegengewichtsvorrichtung am Oberwagen, übernimmt ebenfalls das mindestens eine Verbindungsmittel über dessen Befestigungsmittel. Somit stellt das mindestens eine Verbindungsmittel Zugelement, Zentrierelement und Befestigungselement in einem dar, was die Anzahl der Komponenten reduziert und die Bedienung erleichtert. Vorzugsweise sind dabei alle diese Funktionen in einer einzigen Einheit zusammengefasst, insbesondere ohne aufwendig angeschweißt Baugruppen.
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In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das mindestens eine Verbindungsmittel einstückig ausgebildet ist. Dadurch entfallen aufwendig herzustellende Schweißverbindungen mit anderen Bauteilen, was den Herstellungsprozess erleichtert. Die Ablagefläche ist dabei Teil des einstückigen Verbindungsmittels, ebenso wie das Zentriermittel und das Befestigungsmittel.
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Vorzugsweise ist das mindestens eine Verbindungsmittel als einstückige Blechkonstruktion mit einer insbesondere im Wesentlichen flachen Form, ausgebildet. Eine solche Blechkonstruktion ist einfacher herzustellen als beispielsweise ein zylinderförmiges Aufnahmerohr und kann mit einer geeigneten Dicke hergestellt werden, um den verschiedenen Belastungen, welche entlang und quer zu deren Längsachse wirken, standzuhalten. Das mindestens eine Verbindungsmittel kann optional als Brennteil aus einem leicht zu beschaffenden, billigem und mit großen Toleranzen behafteten Dickblech hergestellt sein. Die Kontur kann gebrannt und an einigen Stellen bearbeitet sein.
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Die meisten Mobilkrane arbeiten im abgestützten Zustand. Hierbei ist die Neigung der Drehachse des Oberwagens um den Unterwagen üblicherweise definiert und sehr gering. Mobilkrane arbeiten jedoch auch im unabgestützten Zustand. Hier sind beispielsweise Geländekrane auf Räderfahrwerk oder Raupenkrane zu nennen, die sehr mobil und auf nicht stark vorbereiteten Wegen verfahren und Lasten durch Verfahren des gesamten Mobilkrans bewegen. Tritt bei solchen Mobilkranen eine Schrägstellung auf, dann erfährt das mindestens eine Verbindungsmittel der Gegengewichtsvorrichtung eine seitliche Kraft bzw. Querkraft.
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Auch das Fahren auf Kurvenbahnen ist hier zu beachten. So erfährt die Gegengewichtsvorrichtung dynamische Belastungen beim Fahren. Diese Kräfte wirken beim Fahren in Kurven auf die Gegengewichtsgrundplatte und die ggf. darauf gestapelten Gegengewichtselemente und übertragen sich über die Verbindungsmittel auf den Oberwagen. Aufgrund des typischerweise großen Abstands des Ballastschwerpunkts (Massen der Gegengewichtsgrundplatte und der Gegengewichtselemente) zu den Lagerpunkten (d.h. die Verbindungen der Verbindungsmittel am Oberwagen und/oder der Verbindungsmittel mit der Gegengewichtsgrundplatte) werden die auftretenden Belastungen mitunter sehr groß.
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Bei aus dem Stand der Technik bekannten Mobilkranen sind deshalb Aussteifungen notwendig, die in Blechform die Verbindungsmittel abstützen. Diese Abstützungen bedingen komplizierte Geometrien der Gegengewichtsgrundplatte und/oder der Gegengewichtselemente, die mit entsprechenden Ausnehmungen zu versehen sind, durch die die Verbindungsmittel zusammen mit den Versteifungen bzw. Abstützungen im verbundenen Zustand hindurchragen. Sind die Verbindungsmittel auf der Oberseite der Gegengewichtsgrundplatte angeschweißt, müssen die Schweißverbindungen zudem entsprechend aufwändig belastbar hergestellt werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Gegengewichtsvorrichtung liegt die Gegengewichtsgrundplatte vorteilhafterweise über die Ablagefläche auf dem mindestens einen Verbindungsmittel auf. Dadurch lässt sich eine sehr stabile und im Vergleich zur Versteifungslösung unkomplizierte Verbindung zwischen Verbindungsmittel und Gegengewichtsgrundplatte schaffen. Diese Verbindung kann auf unterschiedliche Weise ausgestaltet sein.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist demnach vorgesehen, dass das mindestens eine Verbindungsmittel mit der Gegengewichtsgrundplatte fest verbunden, insbesondere verschweißt, ist. Das Verbindungsmittel ist dabei vorzugsweise in einer Ausnehmung der Gegengewichtsgrundplatte fest, d.h. unbeweglich gelagert, wobei sich die Ablagefläche des Verbindungsmittels innerhalb der Ausnehmung befindet und von der Gegengewichtsgrundplatte kontaktiert wird. Auch im fest verbundenen Zustand liegt die Gegengewichtsgrundplatte also über die Ablagefläche auf dem Verbindungsmittel auf. Die Verbindung zwischen Verbindungsmittel und Gegengewichtsgrundplatte, insbesondere die Schweißnaht, ist dabei derart ausgebildet, dass sie ausreichend belastbar ist, insbesondere im Hinblick auf Querkräfte, die beispielsweise bei einer Schräglage oder Kurvenfahrt des Mobilkrans auftreten können.
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In einer alternativen möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das mindestens eine Verbindungsmittel einen Basisabschnitt, einen Mittelabschnitt und einen Kopplungsabschnitt aufweist. Dabei ist der Basisabschnitt in einer Ausnehmung der Gegengewichtsgrundplatte aufgenommen, der Mittelabschnitt ragt durch eine Öffnung der Ausnehmung hindurch und der Kopplungsabschnitt dient zum Koppeln mit dem Oberwagen (insbesondere zum Koppeln mit einer Ballastiereinrichtung des Oberwagens) und umfasst dabei insbesondere das Zentriermittel und das Befestigungsmittel. Der Kopplungsabschnitt bildet vorzugsweise das der Gegengewichtsgrundplatte gegenüberliegende Ende des Verbindungsmittels.
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Der Basisabschnitt umfasst vorzugsweise die Ablagefläche und weist insbesondere eine größere Breite auf als der Mittelabschnitt und die Öffnung der Ausnehmung. Dadurch liegt die Gegengewichtsgrundplatte über die Ablagefläche auf dem mindestens einen Verbindungsmittel auf und Letzteres kann nicht durch die Öffnung hindurchrutschen, da der Mittelabschnitt, der durch die Öffnung hindurchragt, eine geringere Breite aufweist als der Basisabschnitt. Der Mittelabschnitt kann eine im Wesentlichen konstante Breite aufweisen, wobei beispielsweise auch eine sich zum Kopplungsabschnitt hin verjüngende Form denkbar wäre.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ausnehmung zu einer Unterseite der Gegengewichtsgrundplatte hin offen und durch eine mit der Gegengewichtsgrundplatte verbindbare Abdeckung verschlossen ist. Bei der Abdeckung kann es sich um eine Abdeckplatte bzw. ein Blech handeln. Die Abdeckung kann beispielsweise mittels Schrauben von unten an die Gegengewichtsgrundplatte montierbar sein. Die Abdeckung deckt im verbundenen Zustand die Ausnehmung der Gegengewichtsgrundplatte zumindest teilweise ab und bildet einen zumindest teilweise geschlossenen Raum, innerhalb welchem der Basisabschnitt des Verbindungsmittels gelagert ist.
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Dabei lässt die Ausnehmung vorzugsweise eine Bewegung des Basisabschnitts innerhalb der Ausnehmung in Längsrichtung des Verbindungsmittels zu, welche insbesondere auf einer Seite (oben) durch ein Anschlagen der Ablagefläche an einer Wandung der Ausnehmung und auf der anderen Seite (unten) durch ein Anschlagen des Basisabschnitts an der Abdeckung begrenzt ist.
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Die Abdeckung weist insbesondere keine Verbindung zum Verbindungsmittel auf, sondern ist lediglich mit der Gegengewichtsgrundplatte verbindbar bzw. verbunden.
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Durch diesen Bewegungsfreiheitsgrad, welcher sich durch die gewisse Verschieblichkeit das Basisabschnitts innerhalb der Ausnehmung ergibt, liegt im angehobenen Zustand die Gegengewichtsgrundplatte (sowie alle evtl. darauf gestapelten Gegengewichtselemente) vollständig auf dem mindestens einen Verbindungsmittel auf und das Verbindungsmittel berührt die Abdeckung nicht. Die Abdeckung ist daher in diesem Zustand nicht belastet. Lediglich in einem auf dem Boden oder einer Ablagefläche abgelegten Zustand lastet das Gewicht des Verbindungsmittels auf der Abdeckung. Die Abdeckung ist vorzugsweise von unten an die Gegengewichtsgrundplatte geschraubt, sodass die Schrauben lediglich eine geringe Zugbelastung erfahren.
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Die Ausnehmung der Gegengewichtsgrundplatte ist vorzugsweise so ausgebildet, dass die seitlichen Flächen der Ausnehmung sowie die seitlichen Flächen des Basisabschnitts und/oder des in der Öffnung der Ausnehmung liegenden Teils des Mittelabschnitts des Verbindungsmittels die auftretenden Querkräfte übertragen.
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Durch die Beweglichkeit des Verbindungsmittels innerhalb der Ausnehmung und die nicht bestehende Verbindung zur Abdeckung wird Letztere bei einer Schrägstellung der Gegengewichtsvorrichtung bzw. beim Auftreten von Querkräften nicht seitlich belastet, sondern es wirkt ggf. höchstens eine geringfügige Reibverbindung bzw. Reibbelastung. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Abdeckung mittels Schrauben an der Gegengewichtsgrundplatte befestigt ist, denn dadurch werden die Schrauben gemäß ihrer Bestimmung lediglich auf Zug belastet und das auch nur in dem Fall, in dem das Verbindungsmittel auf der Abdeckung lastet. Es treten jedoch keine Querkräfte auf, die die Schrauben seitlich belasten, sodass die Schrauben stets frei von Biegebeanspruchungen sind.
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Vorzugsweise bildet die Abdeckung eine definierte Auflagefläche zum Ablegen der Gegengewichtsvorrichtung auf einer Ablagevorrichtung, welche sich beispielsweise am Unterwagen des Mobilkrans befinden kann. Auf der Ablagevorrichtung kann die Gegengewichtsvorrichtung vorzugsweise zur Montage ablegbar und von dieser aus durch die Ballastiereinrichtung aufnehmbar sein.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist am Oberwagen eine Ballastiereinrichtung vorgesehen, mittels welcher die Gegengewichtsvorrichtung anhebbar und ablegbar ist. Insbesondere ist die Gegengewichtsvorrichtung von einem Ablagebereich des Unterwagens anhebbar und auf diesem ablegbar. Die Gegengewichtsvorrichtung ist insbesondere mit der Ballastiereinrichtung lösbar verbindbar, d.h. die Ballastiereinrichtung übernimmt vorzugsweise eine Doppelfunktion: das Heben und Absenken der Gegengewichtsvorrichtung sowie deren Befestigung am Oberwagen.
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Vorzugsweise weist das mindestens eine Verbindungsmittel an einem der Gegengewichtsgrundplatte gegenüberliegenden (d.h. zum Oberwagen bzw. zur Ballastiereinrichtung weisenden) Ende einen Kopplungsbereich auf, über welchen eine mechanische Kopplung mit der Ballastiereinrichtung herstellbar ist. Der Kopplungsbereich kann eine Aufnahme umfassen oder darstellen, in welche eine Hubeinrichtung der Ballastiereinrichtung, insbesondere ein Ballastierzylinder, eingefahren werden kann, um eine Verbindung zum Heben der Gegengewichtsvorrichtung herzustellen.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform umfasst die Ballastiereinrichtung mindestens einen hydraulischen Ballastierzylinder, welcher mit dem Kopplungsbereich des mindestens einen Verbindungsmittels lösbar in Eingriff bringbar ist. Der Ballastierzylinder weist insbesondere eine Kolbenstange auf, die von der Ballastiereinrichtung nach unten ausfahrbar und mit dem Kopplungsbereich des Verbindungsmittels koppelbar ist. Vorzugsweise sind zwei oder mehr Ballastierzylinder sowie eine entsprechende Anzahl an Verbindungsmitteln vorgesehen.
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Vorzugsweise umfasst die Ballastiereinrichtung einen über ein oder mehrere Befestigungsmittel (insbesondere Bolzverbindungen) mit dem Oberwagen verbindbaren Ballastrahmen. Der Ballastrahmen trägt vorzugsweise den oder die Ballastierzylinder. Alternativ oder zusätzlich kann der Ballastrahmen eine Windenkonstruktion umfassen, welche z.B. lösbar am Ballastrahmen befestigt sein kann.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Kopplungsbereich des mindestens einen Verbindungsmittels eine Ausnehmung umfasst, in welche ein Kopplungsstück des Ballastierzylinders einfahrbar ist, insbesondere durch Drehung des Oberwagens um seine Drehachse. Das Kopplungsstück kann Teil der Kolbenstange des Ballastierzylinders oder ein mit dieser verbundenes Bauteil sein. Das Kopplungsstück kann in der Ausnehmung verriegelbar sein, beispielsweise mittels einer eigens vorgesehenen Verriegelungseinheit. Alternativ oder zusätzlich kann sich die Verriegelung einfach durch einen mechanischen Anschlag ergeben, welcher eine weitere Bewegung des Kopplungsstücks relativ zum Kopplungsbereich blockiert.
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Die Ausnehmung des Kopplungsbereichs kann in an sich bekannter Weise so ausgebildet sein, dass sie ein seitliches (z.B. einer Kreisbewegung folgendes) Einschieben des Ballastierzylinders erlaubt und im verbundenen Zustand (d.h. in der Montageposition, in der die Gegengewichtsvorrichtung durch Einfahren des oder der Ballastierzylinder anhebbar ist) eine Bewegung des Ballastierzylinders aus der Ausnehmung heraus in vertikaler Richtung formschlüssig blockiert. Im angehobenen Zustand kann die Gegengewichtsvorrichtung über die Ausnehmung des mindestens einen Verbindungsmittels auf dem Kopplungsstück des mindestens einen Ballastierzylinders aufliegen bzw. an diesem hängen.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist mindestens ein Gegengewichtselement vorgesehen, welches auf der Gegengewichtsgrundplatte ablegbar bzw. stapelbar ist und mindestens eine Ausnehmung aufweist, durch die das mindestens eine Verbindungsmittel im abgelegten Zustand hindurchragt. Das mindestens eine Gegengewichtselement ist insbesondere plattenförmig. Vorzugsweise sind mehrere Gegengewichtselemente bzw. -platten vorgesehen, die auf der Gegengewichtsgrundplatte gestapelt werden können. Die Gegengewichtsgrundplatte stellt dabei insbesondere das unterste Gegengewichtselement der Gegengewichtsvorrichtung dar, auf der alle ggf. zusätzlich vorgesehenen weiteren Gegengewichtselemente stapelbar sind. Die Ausnehmungen aller Gegengewichtselemente überdecken sich dabei zumindest teilweise, damit das mindestens eine Verbindungsmittel durch den Stapel hindurchragen kann und von oben zugänglich ist.
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Das mindestens eine Verbindungsmittel ragt dabei insbesondere aus dem obersten Gegengewichtselement heraus, sodass sich das Befestigungsmittel und auch das Zentriermittel oberhalb des obersten Gegengewichtselements befinden und zugänglich sind. Dadurch kann über das Befestigungsmittel nach dem Anheben der Gegengewichtsvorrichtung eine lösbare Verbindung mit dem Oberwagen hergestellt werden sowie eine Ausrichtung bzw. Positionierung der Gegengewichtsvorrichtung umfassend die Gegengewichtsgrundplatte, das mindestens eine Verbindungsmittel sowie sämtliche auf der Gegengewichtsgrundplatte gestapelten Gegengewichtselemente mittels des Zentriermittels erfolgen.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ausnehmung wenigstens eines Gegengewichtselements so ausgebildet ist, dass das Kopplungsstück des Ballastierzylinders neben dem Kopplungsbereich des Verbindungsmittels innerhalb der Ausnehmung positionierbar und durch Drehung des Oberwagens um seine vertikale Drehachse in den Kopplungsbereich (bzw. dessen Ausnehmung) einfahrbar ist. Dabei beschreibt der Ballastierzylinder eine Kreisbahn und fährt seitlich in den Kopplungsbereich ein. Die Ausnehmung zumindest derjenigen Gegengewichtselemente, die auf Höhe des Kopplungsbereichs und darüber liegen, müssen also entsprechend breiter ausgebildet sein, um eine solche Kreisbewegung beim Koppeln des Ballastierzylinders mit dem Verbindungsmittel zuzulassen. Die darunterliegenden Gegengewichtselemente können dagegen anders ausgebildet sein, sodass im Wesentlichen lediglich das Verbindungsmittel hindurchpasst.
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Vorzugsweise weist die Ausnehmung einen mechanischen Anschlag auf, an den das Kopplungsstück des Ballastierzylinders in einer Verriegelungsposition, in der der Ballastierzylinder und das Verbindungsmittel korrekt miteinander gekoppelt sind, in der die Gegengewichtsvorrichtung durch den mindestens einen Ballastierzylinder also hebbar ist, anschlägt. Der Anschlag kann durch eine Wandung der Ausnehmung selbst gebildet sein, wodurch sich eine besonders einfache Ausführungsform ergibt. Alternativ kann der Anschlag auch durch ein in der Ausnehmung angeordnetes, separates Bauteil realisiert sein.
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Für eine stabile Lagerung der Gegengewichtselemente und Verbindung der Gegengewichtsvorrichtung am Oberwagen ist vorzugsweise mehr als ein Verbindungsmittel vorgesehen. In einer weiteren möglichen Ausführungsform umfasst die Gegengewichtsvorrichtung daher mindestens zwei voneinander beabstandete und mit der Gegengewichtsgrundplatte verbundene Verbindungsmittel. Es können genau zwei Verbindungsmittel vorgesehen sein, oder auch mehr als zwei Verbindungsmittel.
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Vorzugsweise sind die Verbindungsmittel im gleichen Abstand vom Schwerpunkt bzw. von einer Mittellinie der Gegengewichtsgrundplatte (die vorzugsweise parallel zur Längsachse des Oberwagens ausgerichtet ist) angeordnet. Dadurch kann sich insgesamt eine achsensymmetrische Anordnung von Gegengewichtsgrundplatte und Verbindungsmitteln ergeben.
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Alternativ oder zusätzlich können die Verbindungsmittel gegeneinander (jeweils um eine vertikale Achse) gedreht angeordnet sein, d.h. deren Kopplungsbereiche zeigen nicht genau zueinander. Dies kann dem Umstand geschuldet sein, dass die Ballastierzylinder durch Drehung des Oberwagens auf einer Kreisbahn bewegt werden, um die Kopplung mit den Verbindungsmitteln herzustellen. Die Verbindungsmittel können in diesem Fall als flache Blechkonstruktionen ausgeführt sein, die nicht parallel, sondern in einem bestimmten Winkel zueinander geneigt ausgerichtet sind.
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Vorzugsweise sind die Verbindungsmittel jedoch nicht zueinander gedreht, sondern parallel zueinander angeordnet. Dadurch vereinfacht sich die Herstellung der Gegengewichtsgrundplatte und auch des Ballastrahmens.
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Die Gegengewichtsgrundplatte sowie die Gegengewichtselemente werden insbesondere jeweils durch einen Kasten, insbesondere Stahlkasten, gebildet, in welchen bei der Herstellung Gewichte, insbesondere massive Metallblöcke, eingelegt werden. Anschließend wird der Kasten mit einem Bindemittel gefüllt und auf das gewünschte Gewicht gebracht. Die so hergestellten Gegengewichte sollen günstig, robust und schwer sein. Das Bindemittel kann eine geringere spezifische Dichte als das eingelegte Metall aufweisen. Somit sind große und massive Metallanteile vorteilhaft. Je komplizierter die Form der Gegengewichtsgrundplatte bzw. Gegengewichtselemente ist und je mehr Ausbuchtungen und Unterbrechungen vorhanden sind, desto schwieriger gestaltet sich die Herstellung bzw. die Auslegung des Stahlkastens mit massiven Gewichten bzw. Blöcken.
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Dadurch dass die Verbindungsmittel vorzugsweise parallel zueinander und insbesondere parallel zu den Seitenkanten der Gegengewichtsgrundplatte angeordnet sind, ergeben sich geometrisch ideale Bereiche der Gegengewichtsgrundplatte und ggf. der Gegengewichtselemente zum Befüllen der jeweiligen Stahlkästen mit massiven Gewichten bei der Herstellung.
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Im Fall der parallelen Anordnung der Verbindungsmittel ist zu beachten, dass die Ballastierzylinder sich beim Montieren der Gegengewichtsvorrichtung insbesondere auf einer Kreisbahn bewegen. Dieser Umstand ist bei der Gestaltung der Verbindungsmittel bzw. der Kopplungsbereiche der Verbindungsmittel entsprechend zu berücksichtigen. Dies kann z.B. über ausreichend große Ausnehmungen der Kopplungsbereiche erfolgen. Alternativ oder zusätzlich wären auch bogenförmige Ausnehmungen oder andere Lösungen denkbar.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Gegengewichtsvorrichtung auf einem Ablagebereich des Unterwagens ablegbar ist und mindestens ein Ablagezentriermittel zum Positionieren der Gegengewichtsvorrichtung auf dem Ablagebereich umfasst. Vorzugsweise weist der Ablagebereich mindestens ein entsprechendes Gegenablagezentriermittel auf, das zum korrekten Positionieren der Gegengewichtsvorrichtung auf dem Unterwagen mit dem Ablagezentriermittel in Eingriff bringbar ist. Dadurch kann die Gegengewichtsvorrichtung bzw. die Gegengewichtsgrundplatte samt Verbindungsmittel in einer korrekten Position ausgerichtet werden, die für ein reibungsloses Aufnehmen bzw. Koppeln mit der Ballastiereinrichtung, insbesondere ein reibungsloses Ankoppeln der Ballastierzylinder, erforderlich ist. Das Ablagezentriermittel ist insbesondere an einer Unterseite der Gegengewichtsgrundplatte und/oder des mindestens einen Verbindungsmittels angeordnet.
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Bei dem Ablagezentriermittel kann es sich um eine Aussparung und bei dem Gegenablagezentriermittel um einen in die Aussparung einbringbaren Vorsprung, Bolzen oder ein anderes hervorstehendes Element handeln. Zum einfacheren Einbringen kann das Ablagezentriermittel und/oder das Gegenablagezentriermittel entsprechende abgeschrägte Flächen bzw. mindestens eine Einführungsfase aufweisen.
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Die als Ablagezentriermittel fungierende Aussparung kann einen länglichen Bereich und einen tieferen Bereich umfassen. In diesem Fall wird beim Ausrichten der Gegengewichtsgrundplatte zuerst das in Richtung Gegengewichtsgrundplatte ragende Gegenablagezentriermittel in den länglichen Bereich der Aussparung eingeführt. Hierdurch ist schon ein Freiheitsgrad weniger zur richtigen Positionierung vorhanden. In dem länglichen Bereich wird dann das Gegenablagezentriermittel so lange geführt, bis der tiefere Bereich der Aussparung erreicht ist und die Gegengewichtsgrundplatte in ihrer korrekten Positionierung abgelassen wird.
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Selbstverständlich ist die umgekehrte Kopplungsgeometrie (Ablagezentriermittel als Vorsprung, Bolzen o.Ä. und Gegenablagezentriermittel als Aussparung) ebenfalls möglich.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Befestigungsmittel einen Befestigungsabschnitt mit einer Bolzenaufnahme zur Herstellung einer Bolzverbindung mit dem Oberwagen umfasst. Der Befestigungsabschnitt kann dem zuvor genannten Kopplungsabschnitt des Verbindungsmittels entsprechen oder ein Teil davon sein. Am Oberwagen befinden sich ebenfalls entsprechende Befestigungsmittel, insbesondere zur Herstellung einer Bolzverbindung.
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Der Oberwagen umfasst vorzugsweise ein Stabilisierungsblech, welches sich unterhalb der Befestigungsmittel des Oberwagens, d.h. im verbolzten Zustand unterhalb der Bolzverbindung, befindet und eine Öffnung aufweist, durch die der Befestigungsabschnitt des Verbindungsmittels zur Herstellung der Bolzverbindung schiebbar ist. Beim Anheben der Gegengewichtsvorrichtung an den Oberwagen bzw. an die Ballastiereinrichtung fährt der Befestigungsabschnitt des mindestens einen Verbindungsmittels in die Öffnung des Stabilisierungsblechs ein, bis sich die Befestigungsmittel von Verbindungsmittel und Oberwagen oberhalb des Stabilisierungsblechs in ihrer für die Herstellung der Verbindung einzunehmenden Position befinden, insbesondere einander gegenüberliegen bzw. überdecken. Sodann kann die Verbindung, insbesondere Bolzverbindung, hergestellt werden. Die Öffnung weist vorzugsweise eine zum Befestigungsabschnitt komplementäre und insbesondere schlitzförmige Geometrie auf.
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Das Stabilisierungsblech ist dabei insbesondere derart ausgebildet, dass es im verbolzten Zustand bei einer Schrägstellung des Mobilkrans Querkräfte aufnimmt und dadurch die darüberliegende Verbindung, insbesondere Bolzverbindung, entlastet. Dabei stützt sich bei einer Schrägstellung insbesondere das Verbindungsmittel über den Befestigungsabschnitt an den Wänden der Öffnung des Stabilisierungsblechs ab. Dadurch muss die darüberliegende Verbindung, insbesondere Bolzverbindung, im Wesentlichen lediglich Kräfte entlang der Längsrichtung des Verbindungsmittels aufnehmen. Bei einer Bolzverbindung kann das Befestigungsmittel bei einer Schrägstellung insbesondere auf dem Bolzen wandern, bis der Befestigungsabschnitt an der entsprechenden Seite des Stabilisierungsblechs bzw. der genannten Öffnung anschlägt. Nach diesem Anschlagen werden horizontale Kräfte direkt vom Verbindungsmittel in das Stabilisierungsblech eingeleitet. Die Verbindung über den Bolzen bleibt im Wesentlichen eine Belastung in vertikaler Richtung.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Oberwagen ein Gegenzentriermittel umfasst, welches ausgebildet ist, beim Anheben der Gegengewichtsvorrichtung durch Zusammenwirken mit dem Zentriermittel des Verbindungsmittels die Gegengewichtsvorrichtung automatisch in einer Montageposition zu positionieren, in der sie mit dem Oberwagen, insbesondere der genannten Ballastiereinrichtung, verbindbar ist. Vorzugsweise ist das Zentriermittel als sich im Wesentlichen in Längsrichtung des Verbindungsmittels nach oben (d.h. in eine von der Gegengewichtsgrundplatte abgewandte Richtung) erstreckendes Element, beispielsweise als Vorsprung, ausgebildet. Das Gegenzentriermittel bildet entsprechend eine Ausnehmung, in die das Zentriermittel beim Anheben der Gegengewichtsvorrichtung einfährt. Allerdings ist der umgekehrte Fall (Zentriermittel als Ausnehmung und Gegenzentriermittel als vom Oberwagen nach unten abstehender Vorsprung o.Ä.) ebenfalls denkbar.
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Das Zentriermittel umfasst dabei vorzugsweise mindestens eine abgeschrägte Fläche bzw. Fase, d.h. es kann zum Erleichtern des ineinander Einfahrens von Zentriermittel und Gegenzentriermittel eine oder mehrere abgeschrägte Flächen aufweisen, beispielsweise in einer oder zwei Richtungen. Ebenfalls ist eine konische Form mit umlaufender Fase von Zentriermittel oder Gegenzentriermittel möglich.
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Alternativ oder zusätzlich ist das Zentriermittel vorzugsweise im Bereich des Befestigungsmittels an einem der Gegengewichtsgrundplatte gegenüberliegenden Ende des Verbindungsmittels, d.h. insbesondere in einem Kopplungsabschnitt des Verbindungsmittels, angeordnet.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform umfasst das mindestens eine Verbindungsmittel mindestens ein Anschlagelement zur Befestigung eines Anschlagmittels (z.B. einer Kette oder eines Seils) eines Hebezeugs zum Anheben der Gegengewichtsgrundplatte. Dadurch kann die Gegengewichtsgrundplatte samt Verbindungsmittel(n) von einem Hilfskran oder dem zu rüstenden Mobilkran selbst gehoben und beispielsweise auf einem Ablagebereich am Unterwagen des Mobilkrans positioniert werden. Vorzugsweise wird das Anschlagelement durch eine Ausnehmung des Verbindungsmittels gebildet. Auch Hakenelemente, Vorsprünge oder dergleichen sind denkbar, um das Anschlagmittel befestigen zu können.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist ein oberes und insbesondere plattenförmiges Gegengewichtselement vorgesehen, welches mindestens ein Befestigungsmittel zur direkten Befestigung am Oberwagen bzw. an der Ballastiereinrichtung aufweist. Die Befestigung kann über Schrauben und/oder Bolzverbindungen erfolgen. Dadurch ist es möglich, das oberste Gegengewichtselement (und ggf. ein mit diesem verriegelbares zweites Gegengewichtselement) für den Transport nicht mit abzubauen und separat zu transportieren, sondern stattdessen mit dem Stahlbau des Oberwagens bzw. mit der Ballastiereinrichtung fest zu verbinden, um die Achslasten beim Verfahren des Mobilkrans im öffentlichen Straßenverkehr zu variieren bzw. besser auszunutzen (bei einem Mobilkran mit Radfahrwerk). Beim Abnehmen der Gegengewichtsvorrichtung bewegt sich das oberste Gegengewichtselement also nicht zurück zum Unterwagen, von welchem die abgelegte restliche Gegengewichtsvorrichtung dann abgenommen und auf einem separaten Transportfahrzeug ablegt wird. Die national zulässigen Achslasten sind dadurch besser ausnutzbar, dass wahlweise keine, eine, zwei oder mehr Gegengewichtselemente (die in diesem Fall über einen eigenen Verriegelungsmechanismus mit dem obersten Gegengewichtselement verbindbar sind) am Oberwagen für die öffentliche Straßenfahrt verbleiben.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform weist die Gegengewichtsgrundplatte samt Verbindungsmittel(n) einen zu einer durch die Mitte der Gegengewichtsvorrichtung verlaufenden Mittelachse achsensymmetrischen Aufbau auf.
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In einer weiteren möglichen Ausführungsform weist die Gegengewichtsgrundplatte und/oder mindestens eine darauf ablegbares Gegengewichtselement in Draufsicht eine geschwungene, d.h. von einem Rechteck abweichende Form auf.
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Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Gegengewichtsvorrichtung für einen erfindungsgemäßen Mobilkran. Dabei ergeben sich offensichtlich dieselben Vorteile und Eigenschaften wie für den erfindungsgemäßen Mobilkran, weshalb auf eine wiederholende Beschreibung verzichtet wird. Vorzugsweise umfasst die Gegengewichtsvorrichtung mindestens ein Gegengewichtselement, welches auf der Gegengewichtsgrundplatte ablegbar bzw. stapelbar ist. Das Gegengewichtselement weist vorzugsweise eine Ausnehmung zum Durchführen des Verbindungsmittels auf.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend anhand der Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
- 1: den erfindungsgemäßen Mobilkran gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht;
- 2: ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gegengewichtsvorrichtung ohne Gegengewichtselemente in einer perspektivischen Ansicht;
- 3: einen Schnitt durch eines der Verbindungsmittel entlang dessen kurzer Seite im Bereich der Gegengewichtsgrundplatte;
- 4: einen Schnitt durch eines der Verbindungsmittel entlang dessen langer Seite im Bereich der Gegengewichtsgrundplatte;
- 5: eine perspektivische Ansicht der Gegengewichtsgrundplatte mit Blick auf deren Unterseite ohne Verbindungsmittel und Abdeckungen;
- 6: die Gegengewichtsgrundplatte gemäß 5 mit Verbindungsmitteln und montierten Abdeckungen;
- 7: eine perspektivische Ansicht der Gegengewichtsvorrichtung gemäß 2, abgelegt auf einer Ablagevorrichtung des Unterwagens;
- 8: einen Schnitt durch die am Oberwagen befestigte Gegengewichtsvorrichtung im Bereich der Verbindungsmittel und deren Verbolzung mit dem Oberwagen;
- 9: eine vergrößerte Ansicht des mit dem Oberwagen verbolzten Befestigungsabschnitts eines der Verbindungsmittel der Gegengewichtsvorrichtung gemäß 8;
- 10: ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gegengewichtsvorrichtung ohne Gegengewichtselemente in einer perspektivischen Ansicht; und
- 11: einen Schnitt durch eines der Verbindungsmittel der Gegengewichtsvorrichtung gemäß 10 entlang der langen Seite des Verbindungsmittels im Bereich der Gegengewichtsgrundplatte.
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In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mobilkrans 10 in Form eines Raupenkrans in einer seitlichen Ansicht dargestellt. Der Mobilkran 1 weist einen Unterwagen 12 mit Raupenfahrwerk und einen über ein Drehwerk um eine vertikale Drehachse 13 drehbar auf dem Unterwagen 12 gelagerten Oberwagen 14 auf. Der Oberwagen 14 umfasst einen um eine horizontale Achse wippbar gelagerten Teleskopausleger 16 sowie eine auch als Oberwagenballast bezeichnete Gegengewichtsanordnung.
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Der Oberwagenballast umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen Ballastrahmen 21, der über Bolzverbindungen mit der Stahlstruktur des Oberwagens 14 verbunden ist und für den Transport vom Oberwagen 14 abgenommen werden kann. Am Ballastrahmen 21 sind zwei hydraulische Ballastierzylinder 23 aufgenommen, deren Kolbenstangen nach unten ausfahrbar sind und ein Kopplungsstück aufweisen. Eine Gegengewichtsvorrichtung 20 lässt sich über die Ballastierzylinder 23 von einem Ablagebereich an den Oberwagen 14 heben und mit diesem verbinden. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Ablagebereich durch eine klappbare Ablagevorrichtung 18 am Heck des Unterwagens 12 gebildet, welche in der 7 näher dargestellt ist. Allerdings könnte sich der Ablagebereich auch an einer Oberseite des Unterwagens 12 oder auf dem Boden befinden. Umgekehrt kann die Gegengewichtsvorrichtung 20 über ein Ausfahren der Ballastierzylinder 23 wieder auf der Ablagevorrichtung 18 abgelegt und von dort ggf. mittels eines Hilfskrans oder des Auslegers 16 des Mobilkrans 10 auf ein Transportfahrzeug verladen werden.
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Die Gegengewichtsvorrichtung 20 umfasst eine Gegengewichtsgrundplatte 22, auf der mehrere plattenförmige Gegengewichtselemente 24 stapelbar sind. Dadurch lässt sich der Oberwagenballast variabel konfigurieren und an den gewünschten Einsatz anpassen. Die Kopplung der Gegengewichtsvorrichtung 20 mit den Ballastierzylindern 23 erfolgt über senkrecht nach oben von der Gegengewichtsgrundplatte 22 abstehende Verbindungsmittel 30, die an ihren oberen Enden Kopplungsbereiche 38 zum reversiblen Koppeln mit den Kopplungstücken der Ballastierzylinder 23 sowie Befestigungsmittel 36 zum Befestigen der Gegengewichtsvorrichtung 20 am Ballastrahmen 21 aufweisen. Die Ausrichtung bzw. Positionierung der Gegengewichtsvorrichtung 20 in einer Montageposition am Ballastrahmen 21 zur Herstellung der Verbindung über die Befestigungsmittel 36 erfolgt über Zentriermittel 34 der Verbindungsmittel 30.
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In der 2 ist die Gegengewichtsgrundplatte 22 samt Verbindungsmitteln 30 der erfindungsgemäßen Gegengewichtsvorrichtung 20 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel perspektivisch dargestellt. Die Gegengewichtsgrundplatte 22 weist eine geschwungene Form auf und ist mit zwei Verbindungsmitteln 30 verbunden, die senkrecht von der Gegengewichtsgrundplatte 22 nach oben abstehen. Die hier nicht abgebildeten Gegengewichtselemente 24 sind plattenförmig ausgebildet und weisen entsprechende Ausnehmungen auf, durch die die Verbindungsmittel 30 hindurchragen. Die Gegengewichtselemente 24 werden also auf der Gegengewichtsgrundplatte 22 aufgestapelt und dabei auf den Verbindungsmitteln 30 „aufgefädelt“, bis nur noch die Endbereiche der Verbindungsmittel 30 über das oberste Gegengewichtselement 24 hinausragen (vgl. 1).
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Die hierin verwendeten Richtungsangaben „oben“ und „unten“ beziehen sich auf den Fall, dass die Gegengewichtsgrundplatte 22 (und der Mobilkran 10) auf einem ebenen Untergrund stehen und die Verbindungsmittel 30 vertikal ausgerichtet sind.
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Bei den Verbindungsmitteln 30, die auch als Verbindungsschwerter oder einfach als Schwerter bezeichnet werden könnten, handelt es sich um einstückig gefertigte Blechkonstruktionen, welche eine flache Grundform aufweisen und mit der Gegengewichtsgrundplatte 22 verbunden sind. Da die Verbindungsmittel 30 nicht aus mehreren miteinander verbundenen Teilen bestehen, sondern einstückig ausgebildet sind, müssen keine kompliziert herzustellenden Schweißverbindungen mit entsprechend hohen Anforderungen vorgesehen werden.
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Bei dem hier gezeigten ersten Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsmittel 30 mit der Gegengewichtsgrundplatte 22 nicht fest verbunden, sondern in Ausnehmungen 40 der Gegengewichtsgrundplatte 22 entlang der Längsachsen der Verbindungsmittel 30 (d.h. bei einem ebenen Untergrund in der vertikalen Richtung) verschiebbar gelagert.
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Ein Schnitt durch eines der Verbindungsmittel 30 und die Gegengewichtsgrundplatte 22 ohne Gegengewichtselemente 24 ist in der 3 entlang der kurzen Seite des Verbindungsmittels 30 und in der 4 entlang der langen Seite des Verbindungsmittels 30 gezeigt.
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Die Verbindungsmittel 30 weisen jeweils einen unteren Basisabschnitt 50 auf, welcher in einen Mittelabschnitt 52 mit im Wesentlichen konstanter Breite (hier definiert als die Ausdehnung entlang der langen Seite des Verbindungsmittels 30) übergeht. Oberhalb des Mittelabschnitts 52 befindet sich ein Kopplungsabschnitt 54 zum Koppeln der Verbindungsmittel 30 und damit der Gegengewichtsvorrichtung 20 mit den Ballastierzylindern 23 der Ballastiereinrichtung des Mobilkrans 10. Das Verbindungsmittel 30 weist im Basisabschnitt 50 seine maximale Breite auf. Wenn im Folgenden der Einfachheit halber nur von einem Verbindungsmittel 30 gesprochen wird, sind dabei selbstverständlich beide Verbindungsmittel 30 gemeint.
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Das Verbindungsmittel 30 ist über dessen Basisabschnitt 50 in einer Ausnehmung 40 in der Gegengewichtsgrundplatte 22 gelagert. Die Ausnehmung 40 ist zur Unterseite der Gegengewichtsgrundplatte 22 hin offen, sodass das Verbindungsmittel 30 zur Herstellung der Gegengewichtsvorrichtung 20 von unten her in die Ausnehmung 40 einschiebbar ist. Die Ausnehmung 40 geht von der Unterseite aus gesehen in einen Abschnitt mit geringerer Breite über, welche zur Oberseite der Gegengewichtsgrundplatte 22 hin offen ist und eine Öffnung 41 bildet.
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Wie in der 4 zu erkennen ist, geht der Basisabschnitt 50 des Verbindungsmittels 30 innerhalb der Ausnehmung 40 in den Mittelabschnitt 52 mit verringerter Breite über, sodass der Mittelabschnitt 52 durch den Bereich der Ausnehmung 40 mit verringerter Breite verläuft und schließlich durch die Öffnung 41 an der Oberseite aus der Gegengewichtsgrundplatte 22 hindurchragt. Am Übergang zwischen Basisabschnitt 50 und Mittelabschnitt 52 weist das Verbindungsmittel 30 zwei Ablageflächen 32 auf, welche die dem Mittelabschnitt 52 benachbarte Oberfläche des Basisabschnitts 50 bilden. Die Ablage(teil)flächen 32 bilden in diesem Ausführungsbeispiel eine flache, horizontale Oberfläche und können zusammen als „Ablagefläche 32“ des Verbindungsmittels 30 bezeichnet werden.
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Die Gegengewichtsgrundplatte 22 liegt über eine Wandung 46 der Ausnehmung 40, welche den Übergang zwischen den Bereichen größerer und kleinerer Breite der Ausnehmung 40 bildet, auf den Ablageflächen 32 des Verbindungsmittels 30 auf. Diese Wandung 46 bildet somit gleichzeitig einen Anschlag für den Basisabschnitt 50, sodass das Verbindungsmittel 30 nicht nach oben aus der Gegengewichtsgrundplatte 22 hinausrutschen kann. Im angehobenen bzw. am Oberwagen 14 befestigten Zustand der Gegengewichtsvorrichtung 20 leitet die Gegengewichtsgrundplatte 22 und somit alle darauf gestapelten Gegengewichtselemente 24 ihre Gewichtskraft über die Auflage auf den Ablageflächen 32 direkt in das Verbindungsmittel 30 ein.
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Die Ausnehmung 40 ist an der Unterseite der Gegengewichtsgrundplatte 22 mittels eines Abdeckblechs 42 abgedeckt, sodass das Verbindungsmittel 30 nicht nach unten aus der Ausnehmung 40 hinausrutschen kann. Das Abdeckblech 42 ist über mehrere (hier: vier) Schrauben 44 direkt an der Gegengewichtsgrundplatte 22 befestigt und bildet eine entfernbare Abdeckung für die Ausnehmung 40.
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In der 5 ist die Gegengewichtsgrundplatte 22 mit Blick auf deren Unterseite und ohne Abdeckbleche 42 gezeigt. Die 6 zeigt die Gegengewichtsgrundplatte 22 mit in die Ausnehmungen 40 eingesetzten Verbindungsmitteln 30 und montierten Abdeckblechen 42. Letztere sind an der Unterseite der Gegengewichtsgrundplatte 22 in Aussparungen 48 eingelassen bzw. abgesenkt, sodass sie nicht hervorstehen.
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Das Abdeckblech 42 weist keine Verbindung zum Verbindungsmittel 30 auf, sondern ist lediglich an der Gegengewichtsgrundplatte 22 montiert. Wie in der 6 zu erkennen ist, deckt das rechteckige Abdeckblech 42 die Ausnehmung 40 nicht vollständig ab, sodass die Randbereiche des Verbindungsmittels 30 sichtbar sind. Selbstverständlich könnte das Abdeckblech 42 die Ausnehmung 40 aber auch vollständig überdecken.
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Der Basisabschnitt 50 des Verbindungsmittels 30 kann sich innerhalb der Ausnehmung 40 geringfügig entlang der Längsrichtung des Verbindungsmittels 30 bewegen, d.h. die Verbindung des Verbindungsmittels 30 mit der Gegengewichtsgrundplatte 22 weist einen gewissen Bewegungsspielraum bzw. Freiheitsgrad auf. Dadurch, dass das Abdeckblech 42 nicht mit dem Verbindungsmittel 30 verbunden ist, liegt die Gegengewichtsgrundplatte 22 im angehobenen bzw. am Oberwagen 14 montierten Zustand auf den Ablageflächen 32 des Verbindungsmittels 30 auf und das Verbindungsmittel 30 drückt nicht auf das Abdeckblech 42. Letzteres ist in diesem Zustand somit entlastet. Lediglich bei einer in Bezug auf das Verbindungsmittel 30 nach oben gerichteten Kraft auf die Gegengewichtsgrundplatte 22 oder im abgelegten Zustand sitzt das Verbindungsmittels 30 auf dem Abdeckblech 42 auf und übt somit eine nach unten gerichtete Kraft auf das Abdeckblech 42 aus. Dies entspricht einer Zugbelastung der Schrauben 44.
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Die Ausnehmung 40 ist so geformt, dass sie auf das Verbindungsmittel 30 wirkende Querkräfte, welche beispielsweise bei einer Schräglage des Mobilkrans 10 (schiefer Untergrund) oder bei einer Kurvenfahrt des Mobilkrans 10 auftreten können, aufnehmen kann. Hierfür weist die Ausnehmung 40 im Bereich geringerer Breite entsprechend bearbeitete Seitenflächen auf, die im Falle auftretender Querkräfte von den Seitenflächen des Mittelabschnitts 52 des Verbindungsmittels 30 kontaktiert werden. Wie in den 3 und 5 zu erkennen ist, weist die Ausnehmung 40 im Bereich geringerer Breite Vorsprünge 45 auf, die die seitlichen Kontaktflächen für das Verbindungsmittel 30 bilden. Somit werden die Querkräfte (senkrecht zur Längsachse des Verbindungsmittels 30) vollständig über die bearbeiteten Seitenflächen der Ausnehmung 40 und die entlang der Längsachse des Verbindungsmittels 30 wirkende Kräfte über die Ablageflächen 32 eingeleitet.
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Die Verbindung zwischen dem Abdeckblech 42 und dem Verbindungsmittel 30 ist also maximal eine Druckverbindung sowie ggf. eine bei auftretenden Querkräften resultierende geringfüge Reibverbindung. Die Druckkräfte können die Schrauben 44 gemäß Ihrer Bestimmung (Zugbeanspruchung) weiterleiten. Querkräfte sind minimal und somit stets im zulässigen Bereich. Aufgrund des Freiheitsgrads des Basisabschnitts 50 innerhalb der Ausnehmung 40, sind die Schrauben 44 stets frei von Biegebeanspruchungen.
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Auch bilden die Abdeckbleche 42 definierte Auflagestellen der Gegengewichtsvorrichtung 20. Auf diesen kann die Gegengewichtsgrundplatte 22 zur Montage auf dem Unterwagen 12 abgelegt sein und die Gegengewichtselemente 24 können über deren Ausnehmungen um die Verbindungsmittel 30 eingeführt und auf der Gegengewichtsgrundplatte 22 abgelegt werden.
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Ein mögliches Ausführungsbeispiel für eine Ablagevorrichtung 18 des Unterwagens 12 ist in der 7 dargestellt. Hierbei ist der Zentralballast 82, welcher über Befestigungselemente direkt am Unterwagen 12 montierbar ist, um eine klappbare Aufnahme für die Gegengewichtsvorrichtung 20 erweitert. Hierbei sind zwei Schwenkteile 80 klappbar an Seitenwangen des Zentralballasts 82 befestigt und weisen an deren Oberseiten Auflageflächen auf, auf denen die Gegengewichtsvorrichtung 20 ablegbar ist. Diese Auflageflächen der Schwenkteile 80 korrespondieren mit den Abdeckblechen 42 der Gegengewichtsgrundplatte 22.
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Alternativ könnte die Gegengewichtsvorrichtung 20 direkt auf einer Ablagefläche des Unterwagens 12 oder auf dem Boden ablegbar sein.
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Wie eingangs erläutert, dienen die Verbindungsmittel 30 gleichzeitig sowohl dem Aufnehmen und Anheben der Gegengewichtsvorrichtung 20 als auch deren Zentrierung an der und Befestigung mit der Ballastiereinrichtung (bzw. mit dem Ballastrahmen 21). Hierzu weisen die Verbindungsmittel 30 an ihrem dem Basisabschnitt 50 gegenüberliegenden Ende einen Kopplungsabschnitt 54 auf (siehe 4).
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Der Kopplungsabschnitt 54 umfasst einerseits einen Kopplungsbereich 38 mit einer nach oben offenen, klammerförmigen Ausnehmung 39, in die ein speziell geformtes (insbesondere pilzförmiges) Ende bzw. Kopplungsstück des entsprechenden Ballastierzylinders 23 seitlich einfahren kann. In der finalen Position, in der die Gegengewichtsvorrichtung 20 sicher angehoben werden kann (= Verriegelungsposition) befindet sich das Kopplungsstück des Ballastierzylinders 23 ausreichend innerhalb der Ausnehmung 39 (ebenso der dem zweiten Verbindungsmittel 30 zugeordnete zweite Ballastierzylinder 23), welche durch ihre Form ein formschlüssiges Anheben der Gegengewichtsvorrichtung 20 durch Einfahren des Ballastierzylinders 23 ermöglicht, da dessen Kopplungsstück nicht nach oben aus der Ausnehmung 39 herausrutschen kann.
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Die Kopplung der Ballastierzylinder 23 mit den Verbindungsmitteln 30 erfolgt insbesondere durch eine Drehung des Oberwagens 14 um dessen Drehachse 13. Daher sind die Ausnehmungen der auf der Gegengewichtsgrundplatte 22 gestapelten Gegengewichtselemente 24, durch welche die Verbindungsmittel 30 hindurchragen, zumindest der auf Höhe der Kopplungsbereiche 38 entsprechend ausgebildet. Zumindest die Ausnehmungen der im aufgestapelten Zustand auf Höhe der Kopplungsbereiche 38 liegenden Gegengewichtselemente 24 sind also insbesondere in Drehrichtung des Oberwagens 14 verbreitert, damit die Ballastierzylinder 23 neben den Verbindungsmitteln 30 in die Ausnehmungen nach unten eingefahren werden können, bis sich die Kopplungsstücke auf Höhe der Ausnehmungen 39 der Kopplungsbereiche 38 befinden. Sodann kann durch Drehung des Oberwagens 14 eine Kopplung hergestellt werden.
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Damit die Kopplungsstücke der Ballastierzylinder 23 nicht durch die Ausnehmungen 39 hindurchbewegt werden, sondern ihre korrekte Verriegelungsposition erreichen, sind die Ausnehmungen der entsprechenden Gegengewichtselemente 24 vorzugsweise so ausgebildet, dass ihre seitlichen Wandungen entsprechende mechanische Anschläge für die Kopplungsstücke der Ballastierzylinder 23 bilden. Dadurch wird ein Überfahren der Ballastierzylinder 23 einfach und effektiv verhindert.
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Nach dem Anheben der Gegengewichtsvorrichtung 20 an den Oberwagen 14 bzw. den Ballastrahmen 21 werden die Verbindungsmittel 30 mit dem Ballastrahmen 21 verbolzt. Dadurch werden die Ballastierzylinder 23 während des Kranbetriebs entlastet. Eine Schnittansicht durch die Gegengewichtsgrundplatte 22 und die Verbindungsmittel 30 in einem Zustand, in dem die Gegengewichtsvorrichtung 20 ohne zusätzliche Gegengewichtselemente 24 am Ballastrahmen 21 montiert ist, ist in der 8 dargestellt. Die 9 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer einzelnen (Bolz-)Verbindung eines Verbindungsmittels 30 mit dem Ballastrahmen 21.
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Der Kopplungsabschnitt 54 des Verbindungsmittels 30 umfasst einen nach oben ragenden und oberhalb des Kopplungsbereichs 38 angeordneten Befestigungsabschnitt 35, welcher sowohl das Zentriermittel 34 als auch das Befestigungsmittel 36 in Form einer Bolzenaufnahme 37 umfasst (siehe 4). Genauer gesagt befindet sich die Ausnehmung 39 des Kopplungsbereichs 38 mittig am Verbindungsmittel 30 (mit Blick auf die lange Seite), während oberhalb der Ausnehmung 39 und zu beiden Seiten davon zwei Befestigungsabschnitte 35 mit jeweils einen Zentriermittel 34 und einer Bolzenaufnahme 37 angeordnet sind. Pro Verbindungsmittel 30 sind also zwei Bolzenverbindungen zur Befestigung der Gegengewichtsvorrichtung 20 am Ballastrahmen 21 vorgesehen.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Befestigungsabschnitte 35 eine geringere Dicke (hier definiert als die Ausdehnung entlang der kürzeren Seite des Verbindungsmittels 30) auf als der Mittelabschnitt 52 des Verbindungsmittels 30, wobei dies nicht zwingend der Fall sein muss.
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Wie in den 8 und 9 zu erkennen ist, weist der Ballastrahmen 21 ein zumindest abschnittsweise horizontal verlaufendes Stabilisierungsblech 70 mit entsprechenden (und insbesondere schlitzförmigen) Öffnungen 71 auf, in die die Befestigungsabschnitte 35 der Verbindungsmittel 30 einfahren. Oberhalb des Stabilisierungsblechs 70 befinden sich entsprechende Gegenbefestigungsmittel in Form von weiteren Bolzenaufnahmen. Ist die Gegengewichtsvorrichtung 20 über die Ballastierzylinder 23 vollständig an den Ballastrahmen 21 gehoben, d.h. befindet sich die Gegengewichtsvorrichtung 20 also in ihrer Montageposition, so überdecken sich die Bolzenaufnahmen 37 der Verbindungsmittel 30 mit den Bolzenaufnahmen des Ballastrahmens 21, sodass die entsprechenden Bolzen 72 zur Herstellung der Bolzverbindungen gesteckt (und insbesondere anschließend gesichert) werden können.
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Im Fall einer dynamisch belasteten Schrägfahrt oder einer Schrägstellung des Mobilkrans 10 treten Kräfte in vertikaler und in horizontaler Richtung auf. Diese Kräfte wären für eine alleinige Bolzenverbindung ungünstig. Aus diesem Grund ist sind die Verbindungsmittel 30 in ihren Befestigungsabschnitten 35 durch das Stabilisierungsblech 70 hindurchgeführt. So kann bei einer Schrägstellung die Bolzenaufnahme 37 aufgrund der dynamischen Belastung auf dem Bolzen 72 wandern, bis der Befestigungsabschnitt 35 an der entsprechenden Seite der Öffnung 71 des Stabilisierungsblechs 70 anliegt. Nach diesem Anliegen werden horizontale Kräfte direkt von dem Verbindungsmittel 30 in das Stabilisierungsblech 70 des Oberwagens 14 eingeleitet. Die Verbindung über den Bolzen 72 bleibt im Wesentlichen eine Belastung in vertikaler Richtung (d.h. senkrecht zur Bolzenlängsachse).
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Die Montageposition kann in Längsrichtung der Verbindungsmittel 30 über entsprechende mechanische Anschläge an den Verbindungsmitteln 30 und dem Ballastrahmen 21 definiert sein.
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An jedem der Befestigungsabschnitte 35 ist zudem ein Zentriermittel 34 in Form eines in Längsrichtung des Verbindungsmittels 30 nach oben abstehenden und sich verjüngenden Vorsprungs bzw. Dorns vorgesehen, über welchen die Gegengewichtsvorrichtung 20 beim Einfahren der Ballastierzylinder 23 in die gewünschte Montageposition gebracht wird. Die Zentriermittel 34 wirken dabei mit hier nicht näher dargestellten Gegenzentriermitteln am Ballastrahmen 21 zusammen und sorgen durch ihre abgeschrägten Konturen bzw. Einschubfasen für ein automatisches Ausrichten der Gegengewichtsvorrichtung 20 beim Anheben an dem Ballastrahmen 21.
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Die Zentriermittel 34 verjüngen sich dabei sowohl entlang der langen Seite als auch der kurzen Seite des Verbindungsmittels 30, also in zwei Richtungen. Selbstverständlich können die Zentriermittel 34 eine beliebige andere Form aufweisen, welche eine Feinpositionierung bzw. Ausrichtung der Gegengewichtsvorrichtung 20 beim Anheben an den Ballastrahmen 21 in die Montageposition bewirken, beispielsweise eine konische Form.
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Die Gegengewichtsgrundplatte 22 hat insbesondere folgende Aufgaben:
- - Positionierung der Verbindungsmittel 30 für das Rüsten der Gegengewichtsvorrichtung 20 durch die Ballastierzylinder 23 an den Oberwagen 14;
- - Positionierung der Gegengewichtsvorrichtung 20 auf dem Unterwagen 12, beispielsweise auf einer Ablagevorrichtung 18 wie in der 7 gezeigt. So können die Ballastierzylinder 23 mit ihren Kopplungsstücken in die Kopplungsbereiche 38 der Verbindungsmittel 30 eingreifen. Diese Positionierung muss sehr genau erfolgen, da sie insbesondere mittels einer Drehbewegung des Oberwagens 14 um die Drehachse 13 auf dem Unterwagen 12 erfolgt;
- - Weiter muss die Gegengewichtsgrundplatte 22 die Verbindungsmittel 30 sicher in Position halten, auch bei auftretenden Querkräften. Solche Querkräfte können beispielsweise auftreten, wenn die Ballastierzylinder 23 in die Verbindungsbereiche 34 eindrehen und an oder in diesen anstoßen oder reiben. Auch können die Querkräfte bei Schrägstellungen oder Kurvenfahrten auftreten.
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Die Verbindungsmittel 30 weisen seitlich am Mittelabschnitt 52 Ausnehmungen 31 auf, die als Anschlagelemente zur Befestigung von Anschlagmitteln (z.B. einer Kette oder eines Seils) eines Krans zur Handhabung der Trägerplatte 22 dienen.
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In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsmittel 30 parallel zueinander und zu den Seitenkanten der Gegengewichtsgrundplatte 22 ausgerichtet. Dadurch ergibt sich eine besonders günstige Anordnung, welche die Herstellung der Gegengewichtsgrundplatte 22 erleichtert. Dies erfolgt insbesondere durch Befüllen eines Stahlkastens mit massiven Metallblöcken und ein anschließendes Auffüllen mit einem Bindemittel. Die parallele Anordnung erzeugt geometrisch ideale Bereiche zum Befüllen des Stahlkastens mit Metallblöcken. Dadurch ist die Herstellung einfach und kostengünstig möglich. Das gleiche gilt für die Gegengewichtselemente 24 und deren Ausnehmungen zum Durchführen der Verbindungsmittel 30.
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Die in den 5 und 6 zu erkennenden kreisrunden Aussparungen 60 in der Unterseite der Gegengewichtsgrundplatte 22 in den Bereichen der Aussparung 48 und benachbart zu den Ausnehmungen 40 dienen als Ablagezentriermittel für die korrekte Positionierung der Gegengewichtsgrundplatte 22 auf dem Ablagebereich des Unterwagens 12. Letzterer weist vorzugsweise entsprechende Vorsprünge als Gegenablagezentriermittel 62 auf, die in die Aussparungen 60 einfahren. Dadurch befinden sich die Verbindungsmittel 30 immer in ihrer korrekten und insbesondere der Kransteuerung bekannten Position zum Rüsten der Gegengewichtsvorrichtung 20.
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Ein konkretes Beispiel ist in der 7 gezeigt, bei der die Gegenablagezentriermittel 62 auf Plattformen angeordnet sind, welche seitlich an den Seitenwangen des Zentralballasts 82 montiert sind.
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Um eine Positionierung der Gegengewichtsgrundplatte 22 in unterschiedlichen Abständen zur Drehachse 13 zu ermöglichen (z.B. in Kombination mit in ihrer relativen Lage zur Oberwagendrehachse 13 verstellbaren Ballastierzylindern 23), können mehr als zwei Ablagezentriermittel 60 vorgesehen sein, wie dies beispielsweise in der
DE 10 2015 013 488 A1 beschrieben ist.
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In den 10 und 11 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gegengewichtsvorrichtung 20 in einer perspektivischen Ansicht (10) und in einer Schnittansicht durch eines der Verbindungsmittel 30 entlang dessen langer Seite (11) gezeigt. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsmittel 30 hier nicht verschieblich in den Ausnehmungen 40 der Gegengewichtsgrundplatte 22 gelagert und über Abdeckbleche 42 abgedeckt, sondern fest mit der Gegengewichtsgrundplatte 22 verschweißt. Somit ist hier die Verbindung über die oben beschriebene Lösung mit dem Freiheitsgrad des Basisabschnitts 50 innerhalb der Ausnehmung 40 nicht notwendig. Die Schweißverbindung ist ausreichend belastbar.
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Wie in der 11 zu erkennen ist, befindet sich die als Ablagezentriermittel fungierende Aussparung 60 nicht in der Gegengewichtsgrundplatte 22, sondern an der Unterseite des Verbindungsmittels 30, d.h. in deren Basisabschnitt 50. Ebenfalls ist ein in die Aussparung 60 eingeschobener und als Gegenablagezentriermittel 62 des Unterwagens 12 fungierender Bolzen 62 zu erkennen. Neben dem kreisrunden, tieferen Bereich der Aussparung 60 befindet sich ein flacherer, länglicher Bereich 61. Beim Ausrichten der Gegengewichtsgrundplatte 22 wird zuerst der Bolzen 62 mit seiner Einführungsfase in den länglichen Bereich 61 der Aussparung eingeführt. Hierdurch ist schon ein Freiheitsgrad weniger zur richtigen Positionierung der Gegengewichtsgrundplatte 22 vorhanden. In dem länglichen Bereich 61 wird dann der Bolzen 62 so lange geführt, bis der tiefere Bereich 60 der Aussparung erreicht ist und die Gegengewichtsgrundplatte 22 in ihrer korrekten Positionierung abgelassen werden kann.
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Bezugszeichenliste:
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- 10
- Mobilkran
- 12
- Unterwagen
- 13
- Drehachse
- 14
- Oberwagen
- 16
- Ausleger
- 18
- Ablagevorrichtung
- 20
- Gegengewichtsvorrichtung
- 21
- Ballastrahmen
- 22
- Gegengewichtsgrundplatte
- 23
- Ballastierzylinder
- 24
- Gegengewichtselement
- 30
- Verbindungsmittel
- 31
- Anschlagmittel / Ausnehmung
- 32
- Ablagefläche
- 34
- Zentriermittel
- 35
- Befestigungsabschnitt
- 36
- Befestigungsmittel
- 37
- Bolzenaufnahme
- 38
- Kopplungsbereich
- 39
- Ausnehmung
- 40
- Ausnehmung
- 41
- Öffnung
- 42
- Abdeckung (Abdeckblech)
- 44
- Schraube
- 45
- Vorsprung
- 46
- Wandung
- 48
- Aussparung
- 50
- Basisabschnitt
- 52
- Mittelabschnitt
- 54
- Kopplungsabschnitt
- 60
- Ablagezentriermittel (Aussparung)
- 61
- Länglicher Bereich
- 62
- Gegenablagezentriermittel
- 70
- Stabilisierungsblech
- 71
- Öffnung
- 72
- Bolzen
- 80
- Schwenkteil
- 82
- Zentralballast
