-
Zangenkran Die Erfindung bezieht sich auf einen Zangenkran mit kippbarer
Lagerung des Zangenbaumes oder seines Führungsgerüstes mittels Lagerpfannen und
darin schwenkbarer Lagerzapfen mit zugehörigen Stoßdämpfern.
-
Mit dem deutschen Patent 1211778 ist ein Zangenkran mit derartigen
Lagerpfannen, Lagerzapfen und Stoßdämpfern vorgeschlagen worden, die der kippbaren
Lagerung eines für den heb- und senkbaren Zangenbaum vorgesehenen Führungsgerüstes
auf der Laufkatze dienen. Wenn der Zangenbaum dieses Kranes z. B. beim Fahren der
Laufkatze gegen ein Hindernis stößt, kippt das Führungsgerüst mit zwei von vier
Lagerzapfen, die in einem am oberen Ende des Führungsgerüstes befindlichen Rahmen
sitzen, in den beiden zugehörigen kugeligen Lagerpfannen, während die beiden anderen
Lagerzapfen aus ihren Lagerpfannen herausgehoben werden. Dabei werden die Kolben
der neben den Lagerzapfen angeordneten Stoßdämpfer durch Federn so weit aus den
zugehörigen Zylindern ausgefahren, daß sie in kraftschlüssiger Verbindung mit Auflagerplatten
auf dem Gerüst der Laufkatze bleiben.
-
Mit dem deutschen Patent 1246 965 ist ein Zangenkran mit seitlich
ausbaubarem Zangenbaum und mit einer Hubtraverse vorgeschlagen worden, die eine
seitliche Ausbauöffnung aufweist. Eine Plattform, an welcher der Zangenbaum mittels
eines doppelten Kugeldrehkranzes hängt, ist auf der Hubtraverse unter Vermittlung
von Lagerpfannen und darin schwenkbaren Lagerzapfen mit zugehörigen Stoßdämpfern
abgestützt. Auch hierbei werden jeweils zwei der Lagerzapfen aus ihren Lagerpfannen
herausgehoben, wenn der Zangenbaum infolge Anstoßens an einem Hindernis in den beiden
anderen Lagerpfannen kippt.
-
Diese Bauarten sind insofern verbesserungsbedürftig, als insbesondere
dann, wenn das Führungsgerüst bzw. der Zangenbaum nicht genau in der Katzfahrtrichtung
oder in der Kranfahrtrichtung abkippen, nicht unbedingt gewährleistet ist, daß beim
Zurückkippen des Führungsgerüstes bzw. des Zangenbaumes die kugeligen Enden derjenigen
Lagerzapfen, die beim Abkippen aus den Lagerpfannen herausgehoben worden sind, sich
wieder einwandfrei in die Lagerpfannen legen.
-
Mit der Erfindung wird bezweckt, bei einem Zangenkran der eingangs
genannten Art in einfacher Weise völlige Betriebssicherheit beim Zurückkippen des
Zangenbaumes oder seines Führungsgerüstes zu schaffen. Das wird in erster Linie
dadurch erreicht, daß die Lagerpfannen und die Lagerzapfen jeweils in an sich bekannter
Weise zu einem Zug- und Druckkräfte übertragenden Gelenk zusammengeschlossen sind,
wobei in an sich bekannter Weise auch beim Kippen eine formschlüssige Verbindung
der sich abhebenden Teile mit den tragenden Teilen erhalten bleibt, indem die Gelenke
mit den Kolben der in bekannter Weise als Zylinder ausgebildeten Stoßdämpfer verbunden
sind, die auf den tragenden Teilen um eine zur jeweiligen Kippachse parallele Achse
schwenkbar gelagert sind.
-
Eine formschlüssige Verbindung der sich abhebenden Teile mit den tragenden
Teilen eines Zangenkranes ist zwar gemäß der deutschen Patentschrift 1012 046 verwirklicht.
Doch wird bei dem Kran nach dieser Patentschrift, wenn der Zangenbaum an ein Hindernis
stößt, die ganze Katze aufgekippt, wobei jeweils nur zwei Laufräder der Katze auf
den Katzfahrschienen verbleiben. Hierbei werden die Kolben der Stoßdämpfer mittels
je zweier Klauen, die mit Spiel unter die Köpfe der Katzfahrschienen fassen, an
einem nennenswerten Abheben von den Schienen gehindert, so daß sie beim Aufkippen
der Katze aus den Zylindern der Stoßdämpfer herausgezogen werden. Wegen dieses Spiels,
das zur Vermeidung von Klemmungen beim Katzfahren ziemlich groß sein muß, und wegen
des großen Hubweges der Kolben an demjenigen Ende der Katze, an welchem die Laufräder
von den Schienen abgehoben werden, wird der Gefahr, daß die Katze beim Abkippen
ganz aus ihrer Fahrbahn herausgehoben wird und infolge zu starker Schrägstellung
mit dem Krangerüst kollidiert, durch diese bekannte Konstruktion nur in unzulänglicher
Weise entgegengewirkt.
Durch die deutschen Gebrauchsmuster 1896
249 und 1907157 sind Zangenkrane bekanntgeworden, bei denen der Zangenbaum unter
Vermittlung eines Gestells, auf dem er sich mit seinem oberen Ende um seine Achse
drehbar abstützt, auf einer Hubtraverse unter Vermittlung eines Kreuzgelenkes oder
einer Kugelkalotte und einer ringförmigen Kugelpfanne gelagert ist. Die Kreuzgelenke
und die großen Kugelkalotten und Kugelpfannen sind kostspielig. Außerdem müssen
Brechbolzen oder mit vorgespannten Federn versehene Puffer vorgesehen werden, damit
der Zangenbaum nicht bei jedem Anfahren und Bremsen der Laufkatze oder/und des Kranes
unerwünschte Pendelungen ausfährt. Derartige Pendelungen werden bei der Bauart nach
der Erfindung ohne zusätzliche Mittel durch die kippbare Abstützung mittels der
Lagerpfannen vermieden.
-
Bei einem Zangenkran nach der Erfindung sind vorzugsweise bei jedem
von insgesamt vier Gelenken die Lagerzapfen mit einer Kugel versehen und die Lagerpfannen
als die Kugeln übergreifende Kugelpfannen ausgebildet, und die schwenkbare Lagerung
der Zylinder ist als mit diesem verbundener, in einer Kugelpfanne auf dem tragenden
Teil gelagerter Kugelkopf ausgebildet, der eine nach oben offene Führung des das
Gelenk enthaltenden Kolbenstangenkopfes mit einem Auflager für diesen aufweist.
Zug- und Druckkräfte übertragende Gelenke in Form von Kugeln und diese übergreifenden
Kugelpfannen sind z. B. aus dem Taschenbuch für den Maschinenbau von D u b b e 1,
1941, Bd.1, S. 256, F i g. 1, bekannt. Der Mittelpunkt des Kugelkopfes fällt wenigstens
annähernd mit dem Mittelpunkt der Kugel jedes Zug- und Druckkräfte übertragenden
Gelenkes zusammen. Doch ist es z. B. zweckmäßig, den Mittelpunkt des Kugelkopfes
etwas unterhalb des Mittelpunktes der Kugel zu legen.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 den oberen Teil des Zangenbaumes eines Zangenkranes
und einen Teil der ihn. tragenden Hubtraverse in Seitenansicht, F i g. 2 die zugehörige
Draufsicht und F i g. 3 einen lotrechten Axialschnitt durch eines der Zug- und Druckkräfte
übertragenden Gelenke, den zugehörigen Stoßdämpfer und die anschließenden Konstruktionsteile.
-
Der Zangenbaum 1, der sich nach oben hin trichterartig erweitert,
ist mittels eines -nicht dargestellten Kugelkranzes um seine lotrechte Achse 2 drehbar
auf der Unterseite einer Platte 3 gelagert, die einen quadratischen Grundriß hat
und nach allen Seiten gegenüber dem oberen Ende des Zangenbaumes 1 und dem dort
an diesem sitzenden Zahnkranz 4 vorsteht. Die Platte 3 stützt sich an ihren vier
Ecken in den Zug- und Druckkräfte übertragenden Gelenken auf die Hubtraverse 5,
die eine C-förmige Form hat sowie in bekannter Weise an einem Führungsgerüst der
Krankatze geführt ist und an den nicht dargestellten Seilen des Kranhubwerkes hängt.
-
Die Zug- und Druckkräfte übertragenden Gelenke werden durch mit Kugeln
11 versehene, an der Platte 3 sitzende Lagerzapfen 7 und durch die Kugeln 11 übergreifende
Kugelpfannen 13,14 gebildet. Die Lagerzapfen 7 befinden sich innerhalb von Aussparungen
6, die an den vier Ecken der Platte 3 angeordnet und nach unten sowie nach den Seiten
hin offen sind. Jeder der Lagerzapfen 7 ist in lotrechter Anordnung von unten her
in Bohrungen des die betreffende Aussparung 6 nach oben abschließenden Teils 8 der
Platte 3 passend eingesteckt und mittels einer Mutter 9, die auf das über die Platte
hinausragende, mit Gewinde versehene Ende des Lagerzapfens geschraubt ist, gegenüber
einer auf der Unterseite des Plattenteils 8 befindlichen Buchse 10 mit konischem
Sitz verspannt.
-
Jedes der vier Zug- und Druckkräfte übertragenden Gelenke befindet
sich in einem nach oben offenen Kopf 12 der Kolbenstange 17 des zugehörigen Stoßdämpfers.
Die untere Kugelpfanne 13 des Gelenkes, in welcher die Kugel 11 des zugehörigen
Lagerzapfens 7 liegt, sitzt passend mit einer im oberen Teil zylindrischen und sich
nach unten hin kegelstumpfförmig verjüngenden Außenfläche in einer entsprechenden
Ausnehmung des Kopfes 12. Ihre obere Stirnfläche liegt in einer durch den Mittelpunkt
15 der Kugel 11 hindurchgehenden Ebene. Die andere Kugelpfanne 14 ist ringförmig
und übergreift die Kugel 11 von oben. Sie berührt die untere Kugelschale
13 und ist gegen Abheben durch Schrauben 16 gesichert, die in den Kopf 12 eingeschraubt
sind.
-
Die Kolbenstange 17 erstreckt sich in der in F i g. 3 dargestellten
Ruhelage des Stoßdämpfers von dem Kopf 12 aus lotrecht nach unten, und zwar gleichachsig
zu dem Lagerzapfen 7. Der am unteren Ende der Kolbenstange 17 sitzende Kolben 18
ist in dem Zylinder 19 geführt, an dessen unterem Ende sich ein Ansaugventil 20
und eine dieses umgehende Drosselbohrung 21 mit einem einstellbaren Drosselstift
22 befinden. An seinem oberen Ende enthält der Zylinder 19 eine Führungsbuchse 23,
welche die Kolbenstange 17 passend umschließt.
-
Der Zylinder 19 ist an einen Kugelkopf 24 angeflanscht, mittels dessen
er an der Hubtraverse 5 pendelnd aufgehängt ist und welche andererseits den Kopf
12 der Kolbenstange 17 aufnimmt. Der Kugelkopf 24 ist in Kugelpfannen 25 gelagert,
die von oben her in ein auf der Hubtraverse 5 befestigtes Gehäuse 26 eingesetzt
und gegen Herausheben aus diesem Gehäuse durch eine Ringplatte 27 gesichert sind.
Der Mittelpunkt 28 des Kugelkopfes 24 liegt wenige Millimeter lotrecht unterhalb
des Mittelpunktes 15 der Kugel 11. Der Kugelkopf 24 hat eine nach oben hin offene
Ausnehmung, die im oberen Teil eine zu dem Zylinder 19 gleichachsige zylindrische
Führung 29 und daran anschließend eine kegelstumpfförmige Fläche 30 aufweist.
Der Kopf 12
liegt bei der in F i g. 3 dargestellten Ruhelage an diesen Flächen
mit entsprechenden Flächen passend an.
-
Wenn z. B. beim Fahren des Kranes der Zangenbaum 1 an ein Hindernis
anstößt, weicht er aus, indem die Platte 3, wie es beispielsweise in F i g. 1 mit
strichpunktierten Linien angedeutet ist, abkippt, wobei sich -zwei der vier Kugeln
11 in ihren Kugelpfannen 13,14 drehen. Die beiden anderen Kugeln 11, die beim Abkippen
der Platte 3 angehoben werden, nehmen dank der übergreifenden Kugelpfannen 14 die
betreffenden Köpfe 12 mit, so daß die Kolbenstangen 17 um ein entsprechendes Maß
aus den Zylindern 19 herausgezogen werden. Da sich hierbei diese Kolbenstangen 17
neigen und die Zylinder 19 infolge der Führung der Kolbenstangen durch die Kolben
18 und die Buchsen 23 immer die gleiche
Richtung wie die Kolbenstangen
17 haben müssen, schwingen die beiden betreffenden Zylinder 19 nach außen, indem
sich ihre Kugelköpfe 24 in den Kugelpfannen 25 drehen. Wenn nach Beseitigung des
Hindernisses der Zangenbaum 1 in seine lotrechte Lage zurückkehren kann, wird das
Zurückfallen der Platte 3 gedämpft, indem die beim Aufkippen in die Zylinder 19
eingesaugte Flüssigkeit durch die sich nach unten bewegenden Kolben 18 nach dem
Schließen der Ventile 20 durch die Drosselöffnungen 21 herausgedrückt wird.
-
Das Abkippen der Plattform 3 erfolgt auch dann, wenn der Kran gegen
die Puffer am Ende der Kranbahn auffährt, wobei der Zangenbaum 1 infolge der Massenträgheit
in der Richtung der bisherigen Kranfahrt ausschwingt. Da die Zylinder 19 der betreffenden
Stoßdämpfer ebenfalls infolge der Massenträgheit beim plötzlichen Anhalten des Kranes
im gleichen Sinne auszuschwingen suchen, wirkt sich der Umstand, daß die Mittelpunkte
28 der Kugelköpfe 24 etwas tiefer liegen als die Mittelpunkte 15 der Kugeln 11,
günstig aus, weil die hierdurch bedingte Labilität der Abstützung in den Gelenken
das Abkippen der Platte 3 begünstigt.
-
Naturgemäß kann die Platte 3 - je nach der Richtung der Kranfahrt
oder der Katzfahrt - in zwei auf einer beliebigen Seite befindlichen Gelenken 11,
13, 14 abkippen. Es ist aber auch möglich, daß beim gleichzeitigen Fahren des Kranes
und der Katze infolge eines Anstoßens des Zangenbaumes an einem Hindernis oder infolge
des Auffahrens des Kranes und der Katze gegen Puffer die Platte 3 in einer Richtung
abkippt, die zwischen den Richtungen der Kranfahrt und der Katzfahrt liegt, also
z. B. diagonal zu dem durch die vier Gelenke gebildeten Quadrat. In diesen Fällen
stützt sich die Platte 3 jeweils nur in einem der Gelenke auf die Hubtraverse 5,
während die anderen drei Gelenke angehoben werden. In jedem Fall schwingen an denjenigen
Ecken, wo die Gelenke angehoben werden, die Zylinder 19 der Dämpfungsvorrichtungen
jeweils in der Abkipprichtung. In F i g. 2 sind durch Pfeile mögliche Richtungen
des Ausschwingens der Zylinder angedeutet.
-
Die Zylinder 19 liegen in der Ruhelage, wie es aus F i g. 2 ersichtlich
ist, auf ihren der Achse 2 zugewandten Seiten an Führungsflächen 31 an, die sich
an in der Hubtraverse 5 befestigten Platten befinden. Diese Führungsflächen verlaufen
lotrecht, und ihre Grundrißprojektion bildet einen rechten Winkel mit den Diagonalebenen,
die durch die Achse 2 des Zangenbaumes und durch die Mittelpunkte der vier Gelenke
hindurchgehen. Wenn die Platte 3 nur in einem der vier Gelenke abkippt, beispielsweise
in dem Gelenk, das sich in F i g. 2 rechts oben befindet, schwingen die Zylinder
19 der zu den drei anderen Kippgelenken gehörenden Stoßdämpfer in Richtung der Pfeile
32, 33, 34 aus. Hierbei werden die Zylinder an der linken oberen und an der rechten
unteren Ecke der Plattform 3 durch die betreffenden Flächen 31 geführt. Hierdurch
wird verhütet, daß die Platte 3 beim Abkippen in nur einem Gelenk nennenswert seitwärts
von der Kipprichtung abweicht.
-
In jedem Fall wird durch die beschriebene Verbindung der Gelenke mit
den an der Hubtraverse schwingbar gelagerten Zylindern der Stoßdämpfer bewirkt,
daß beim Zurückkippen der den Zangenbaum tragenden Platte 3 die Gelenke immer zwangläufig
auf ihre Auflager aufgesetzt werden. Denn dank der unnachgiebigen Führung der Kolbenstangen
17 in den Zylindern 19 bewegen sich die Köpfe 12 der Kolbenstangen beim Zurückkippen
der Platte 3 unabhängig von der jeweiligen Neigung der Zylinder 19 stets achsgleich
zu diesen, so daß gegen Ende der Abkippbewegung die zylindrischen Außenflächen der
Köpfe 12 genau in die hohlzylindrischen Führungen 29 der Kugelköpfe 24 eingeführt
werden. Durch diese Führungen wird eine eindeutige Auflagerung der Köpfe 12 auf
den kegelstumpfförmigen Flächen 30 der Kugelköpfe 24 erzielt.
-
Die Erfindung ist vor allem anwendbar bei Stripper- und Zangenkranen,
wobei im übrigen -abweichend von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel - die ein
Abkippen ermöglichende Abstützung des Stripper- bzw. Zangenbaumes beispielsweise
auch auf dem Rahmen der Krankatze erfolgen kann. Die Erfindung ist aber auch bei
sonstigen Kranen, z. B. Gießkranen, anwendbar, bei denen ein lang nach unten ragendes
Tragwerk an der Katze oder dem Krangerüst abkippbar aufgehängt ist, um beim Anstoßen
dieses Tragwerkes an Hindernissen oder bei Stößen infolge Auffahrens auf Puffer
Schäden zu vermeiden. Falls in einem gegebenen Fall etwa nur ein Abkippen nach einer
Richtung hin in Betracht kommt, brauchen die Zug- und Druckkräfte übertragenden
Gelenke nicht mit Kugelflächen ausgeführt zu sein.