DE1456422A1

DE1456422A1 - Einrichtung zur Begrenzung des von Fahrzeugen mit aufgebautem Schwenkkran maximal aufnehmbaren Lastmoments

Info

Publication number: DE1456422A1
Application number: DE19661456422
Authority: DE
Inventors: Busselmeier Dipl-Ing Otto
Original assignee: August Bilstein GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Bilstein GmbH
Priority date: 1966-08-06
Filing date: 1966-08-06
Publication date: 1969-01-30
Also published as: FR1533758A; GB1138019A

Description

Dr. Ing., Dipl. Phys. HERBERTSTURIES ^{56 Wu}PP^erta|-^Elberfetd> den 21. Aug. 1968 Patentanwalt Telefon 446271 Postscheck Köln 160823 ρ -| ^. 5ß 422.8 Deutsche Bank AG Wuppertal 038/2630 ——————— « y r« / λ«

Firma August Bilstein, Ennepetal-Altenvoerde/Westf.

»Einrichtung zur Begrenzung des von Fahrzeugen mit aufgebautem Schwenkkran maximal aufnehmbaren Lastmomentes"

Die ürfindung betrifft eine Einrichtung zur Begrenzung des maximal aufnehmbaren Lastmoments von Fahrzeugen mit aufgebautem Schwenkkran und zu beiden Seiten angeordneten, hydraulischen Bodenstützen.

Die von Fahrzeugen mit aufgebautem Schwenkkran aufgenommene Last muß so zu begrenzen sein, daß in allen möglichen Stellungen des Kranauslegers die mechanische Festigkeit der Bauteile nicht überschritten und die Standsicherheit des Fahrzeuges nicht gefährdet wird. Das wird im allgemeinen durch eine Lastmomentenbegrenzungseinrichtung erreicht, die so einzustellen ist, daß bei voller Ausladung des Kranauslegers die zulässige Last nicht überschritten wird, während bei hochgestelltem bzw. ganz oder teilweise eingefahrenem ausleger eine dem maximalen Lastmoment entsprechend höhere Last vom Kran aufgenommen werden kann. Da die Standsicherheit eines Fahrzeuges auch bei Verwendung von seitlichen Abstützungen in seiner Längs- und Querrichtung nicht gleich ist, wird bei den bekannten -einrichtungen die Lastmomentenbegrenzung

909805/0503 Neue Unterlagen («.τ iK^

JL

-/frSchwenkkranes auf diejenige Stellung des Kranauslegers abgestimmt, die dem kleinsten Kippmoment des Fahrzeuges entspricht, wo also das Fahrzeug die geringste Standsicherheit besitzt. Dies ist im allgemeinen bei einer Auslegerstellung in Fahrzeugquerrichtung der Fall. Das aber hat zur Folge, daß bei den übrigen Auslegerstellungen, insbesondere in Längsrichtung des Fahrzeuges, in der seine Standsicherheit wesentlich größer ist als in der Querrichtung, vom Kran nur entsprechend geringere Lasten aufgenommen werden können, wodurch also die größere Standsicherheit des Fahrzeuges in seiner Längsrichtung in bezug auf die von seinem Kran zu bewegende bzw. aufzunehmende Nutzlast nicht ausgenutzt wird.

Der Erfindung liegt daher die .^ufgabe zugrunde, das beim Drehen des Kranauslegers zulässige Lastmoment entsprechend der beim Schwenken sich stetig ändernden Standsicherheit des Fahrzeuges in seiner Längs- und querrichtung in vollem Umfang auszunutzen und dabei die Einrichtung zur .Begrenzung des maximal zulässigen Lastmomentes so auszubilden, daß sie die jeweilige Drehstellung des Kranauslegers zur Fahrzeuglängsachse berücksichtigt.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Einrichtung der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Antriebskreis bzw. -kreisen des Schwenkkrans ein Schalter eingebaut ist, der über ein oder mehrere, mit den Stützzylindern der gegenüberliegenden Bodenstützen in Verbindung stehende und deren von den jeweiligen Schwenkstellungen des Schwenkkrans abhängige Hydraulikdrücke messende Mano-

90 9 805/0503

-y-

meter derart zu steuern ist, daß er bei Überschreiten eines bestimmten, voreinstellbaren Druckes den Kranantrieb in kippmomentensteigernder Richtung abschaltet. Auf diese Weise wird mit relativ einfachen und betriebszuverlässigen Mitteln das. von Kranfahrzeugen maximal aufnehmbare Lastmoment in Abhängigkeit von der Schwenkstellung des Schwenkkrans sicher begrenzt. Da dabei auch die in quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufende seitliche Ausschwenkstellung des Krane und seine in dieser Lage geringere Standsicherheit voll berücksichtigt werden, kann man den auf einem Fahrzeug aufgebauten Schwenkkran bei in iahrzeuglängsrichtung weisendem Kranausleger mit wesentlich höheren Lasten als bisher beaufschlagen,weil beim Einschwenken des Kranauslegers in die Pahrzeuglängsrichtung, also in kippmomentenvergröBernden Richtung, die erfindungsgemäß ausgebildete Begrenzungseinrichtung entsprechend anspricht, also ein größeres maximales Lastmoment zuläßt. Bei Stellung des Auslegers in Richtung der Pahrzeuglängsachse kann also jetzt der Kran unter vergleichbaren Bedingungen im allgemeinen eine wesentlich höhere Last aufnehmen als bei dazu quer verlaufender Auslegerstellung.

Die Steuerung des Schalters kann dabei durch ein oder mehrere von den Hydraulikdrücken in den Stützzylindern beaufschlagte Manometer bewerkstelligt werden. Dadurch ist es möglich, in Abhängigkeit von einem voreinsteilbaren und die seitliche Standsicherheit des fahrzeuge berücksichtigenden Druck in den Manometern den Kranantrieb abzuschalten.

909805/0503

Nach vorteilhafter erfolgt aber die Steuerung des in dem oder den Antriebs- bzw. Steuerstromkreisen des Schwenkkrans eingebauten Schalters durch ein zwischen zwei auf den gegenüberliegenden Fahrzeugseiten angeordneten hydraulischen Stützzylindern geschaltetes und auf deren Differenzdruck ansprechendes Differenzmanometer. Auf diese Weise wird nicht der in den auf gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeuge angeordneten Stützzylindern herrschende Absolutdruck, sondern ihr Differenzdruck zur Steuerung des in dem oder den Antriebskreis (en) des Schwenkkrans eingebauten Schalters benutzt. Dadurch werden, wenn sich die Standsicherheit des Fahrzeugs durch Beladung seiner Ladefläche erhöht, die Kranfunktionen erst bei einem höheren, vom Kran aufnehmbaren Lastmoment abgeschaltet, insbesondere dann, wenn die Ladung auf der der Stellung des Kranauslegers entgegengesetzten Seite der Ladefläche gewissermaßen als Gegengewicht ruht. Bei einer solchen Einrichtung zur Begrenzung des Lastmoments kann die Belastbarkeit des Krans unter allen Toraussetzungen, die auf die Standsicherheit des Fahrzeugs einen Einfluß haben, voll ausgenutzt werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung steuert das Differenz-Manometer einen ReIais-Sehalter, der in einem ein Ausfahrrelais sowie einen z.B. an der Kransäule angebrachten Lastmomenten-Begrenzungsschalter enthaltendetvßteuerstromkrsis eingebaut ist, zu dem ein weiterer, ein Einfahrrelais enthaltender Steuerstromkreis parallel geschaltet ist, wobei beide Steuerstromkreise durch einen Umschalter wechsel-

909805/0503

H56422

wöise an Spannung zu legen sind. Dadurch wird auf steuerungstechnisch einfache Weise erreiöht, daß bei auftretender Überlastung des Krans seine Antriebseinrichtung nur in last- bzw. kippmomentensteigernder Richtung abgeschaltet werden, während seine Bewegungsfunktionen in last- bzw. kippmomentenverringernder Richtung weiterhin möglich sind. Insbesondere ist also nach einer Abschaltung infolge Überlastung weiterhin beispielsweise das Einfahren des Auslegerteleakops möglich.

Es sei hier erwähnt, daß eine Überwachungsvorrichtung bekannt ist, die zum Sichern der statisch bestimmten lagerung eines Eisenbahnkranoberwagens gegenüber seinen Radachsen dient, nicht jedoch zur Begrenzung des maximal aufnehmbaren Lastmoments seines etwa mittig angeordneten Schwenkkrans. Hierbei sind die am Kranwagen vorhandenen Stützzylinder zwischen dem Kranoberwagen und seinen Radachsen angeordnet. Diese Stützzylinder sind also keine Bodenstützen im Sinne des Erfindungsgegenstandes. Eine Kippsicherheit kann mit dieser vorbekannten Einrichtung nicht erzielt werden, sondern lediglich ein Halten des Kranoberwagens gegenüber den Radachsen in horizontaler Niveaulage.

Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Begrenzung des Lastmoments von Mobilkranen mit ausfahrbaren Stützen bekannt, bei der die auf den Kran wirkenden Last- und Stützmomente automatisch durch Umstellung der Kippsicherungseinrichtung von der einen auf die andere Meßeinrichtung je nach Arbeitsweise mit oder ohne Stützen berücksichtigt werden. Die beiden hier vorhandenen Meßeinrichtungen, nämlich an der Pahrzeug-

909805/0503

achse einerseits und am Auslegerarm andererseits, werden so eingestellt, daß die an den Fahrzeugachsen befindliche Meßeinrichtung bei dem im nicht abgestützten Zustand zulässigen lastmoment und die am Auslegerfuß befindliche bei dem im abgestützten Zustand zulässigen Lastmoment anspricht. Dabei ist jedoch der Kran nicht schwenkbeweglich auf dem Fahrzeug, sondern starr in zur Längsrichtung des Fahrzeuges geneigter Lage angeordnet, so daß die Lastmomenteubegrenzung auch nur in dieser Richtung von Kippmomenten, nicht jedoch auch von den in der Regel kleineren Kippmomenten in Querrichtung beaufschlagt werden kann.

Die Erfindung sei an Hand zweier in der Zeichnung größtenteils schematisch dargestellter Ausführungsbelspiele näher beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 die Vorderansicht auf ein Schwenkkran-Fahrzeug mit ausgefahrenen hydraulischen Stützen, die mit je einem zur Lastmomenten-Begrenzungseinrichtung gehörenden Manometer versehen sind, Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Ansicht, wobei je-r doch zwischen den hydraulischen Stützen ein deren Differenzdruck messendes Manometer angeordnet ist, und
Fig. 3 ein SteuerSchaltungsbeispiel.

Der in Fig. 1 quer zur Fahrzeuglängsrichtung gezeichnete ausfahr- und höhenverstellbare Kranausleger 1 bildet mit der Kransäule 2 den Schwenkkran, der auf dem Fahrzeug 3 montiert ist. Die in den am Fahrzeug 3 angebrachten Gelenken 4, 5 klappbeweglich angeordneten Stützzylinder 6, 7, die sich

909805/0503

mit Ihren Bodenplatten 8, 9 am Boden abstützen, erhöhen die seitliche Standsicherhett des Fahrzeugs 3. Über die an der Druckseite der am Fahrzeug 3 gegenüberliegenden Stützzylinder 6, 7 angeschlossenen Rohrleitungen 10, 11 sind die Manometer 12, 13 mit den Stützzylindern6, 7 verbunden.

Die Stützzylinder 6, 7 werden beim Abstützvorgang mit einem bestimmten, z.B. durch Überdruckventile begrenzten Brück beaufschlagt, der ein ausreichendes Anpressen der Fußplatten 8, 9 an den Boden gewährleistet. Beim seitlichen Ausschwenken der last bzw. des Kranauslegers 1, beispielsweise wie in flg. 1 dargestellt, steigt der Druck in dem Stützzylinder 6 sowie in der Rohrleitung 10 und dem Manometer 12 an. Sie Grenze, bei der eine solche einseitige Belastung die Standslcherheit des fahrzeuges 3 gefährdest, entspricht einem bestimmten Druck im Stützzylinder 6 bzw. im Manometer 12. Das auf diesen Druck eingestellte Manometer 12 spricht dann an and schaltet die Kranantriebe in last- bzw. klppoomentensttigernder Richtung ab, so daß die Standslcherheit des Fahrzeuges gewahrt bleibt.

Ia TIg. 2 1st anstelle der Rohrleitungen 10, 11 and der Manometer 12, 13 nach Flg. 1 in eine die Druckselten der Stütziylinder 6 und 7 verbindende Rohrleitung 14 ein DIf ferenz-Mauometer 1$ eingebaut, das den zwischen den Zylindern 6 und 7 jeweils herrschenden Dlfferenzdruok überwacht und bei Überschreiten eines bestimmten Differenzdruckee anspricht. Das Differenz-Manometer 1st als Schalter ausgebildet» Ton dem die beiden elektrischen Leitungen 16, 17 mit ihren Anschlußstellen a, b zu der in Fig. 3 dargestellten Steuerschaltung führen.

90980 5/050 3

Diese Steuerschaltung dient βum Steuern der Eranantriebe. Sie besteht im dargestllten Ausführungsbeispiel aus den drei Steuerstromkreisen A,B, C. Dabei sind in dem Steueretromkreis A das den Relaisschalter 18 betätigende Relais 18', eine Spannungsquelle 19 und die Anechlufikontakte c, d für die Stromleitungen 16, 17 des Differenz-Manometer-SchaItera in Reihe geschaltet. Der den Relaisschalter 18 enthaltende Steuerstromkreis B besteht aus einer Reihenschaltung von einem an der Kransäule 2 angebrachten Lastmoment en-Begrene ungeschält er 29, einem Ausfahrrelais 2O_y einer Spannungsquelle 21 und einem Umschalter 22, während der Steuerstromkreis C aus einem prallel zum SteuerStromkreis B geschalteten Ausfahrrelais 23» der Spannungsquelle 21 und dem Umschalter 22 besteht. Der Lastmomenten-Begrenzungsschalter 29 besteht aus einem an der Kransäule 2 befestigten, stxomleitenden Arm 24» der an seinem freien Ende einen Eontakt g trägt. Derifco gegenüberliegende Gegenkontakt h ist ebenfalls an der Eansäule 2 fest angebracht. Bei zu starker Belastung der Kransäule und deren dadurch erfolgender zu starker Durchbiegung öffnen die Eontakte g, h.

Das uneingeschränkte Arbeiten des Krane, d.h. also insbesondere das Anheben von Lasten und das Ausfahren des Kranauslegers 1, ist nur möglich, wenn der Umschalter 22 an dem Eontakt e anliegt und der Relais-Schalter 18 sowie der Laetaooenten-Begrenzungsschalter 29 geschlossen sind. Das Differenz-Manometer 15 ist auf einen die Standsicherheit des Eahrzθugs bei seitlich ausgeschwenktem Ausleger berücksichtigenden maximalen Differenzdruck eingestellt. Schließt der

9Ö9SÖS/Ö503

Schalter des Differenz-Manometers 15 bei Überschreiten des voreingestellten Differenzdrucks den Steuerstromkreis A,so unterbricht das Relais 18' durch Öffnen des Relais-Schalters 18 den Steuerstromkreis B.Gleichzeitig fällt das Ausfahrrelais 20 ab und setzt somit den Kranantrieb in lastmomentenvergrößer_inder Richtung außer Punkt ion. Durch Umlegen des Umschalters 22 vom Kontakt e auf den Kontakt f kann aber das Einfahrrelais 23 nach wie vor an Spannung gelegt werden. Es schaltet den Einfahrantrieb des Krans ein, so daß also alle Rückwärtsbewegungen des Krans, d. h. seine Bewegungsfunktionen in lastmomentenverringernder Richtung, nach wie vor vorgenommen werden können.

Steht der Kranausleger 1 in Fahrzeuglängsrichtung, so werden die Stützzylinder 6 und 7 des Fahrzeugs 3 bei jeder beliebigen Last normalerweise gleichmäßig belastet, so daß es nicht zu einem Ansprechen des Differenz-Manometers 15 kommen kann. Zur Vermeidung einer Überlastung in dieser Stellung des Kranauslegers 1 dient z.B. der Lastraomenten-Begrenzungsschalter 29, dessen Kontakt g sich bei einer gewissen Durchbiegung der Kransäule 2 infolge zu hoher Belastung von seinem Gegenkontakt h abhebt und daduroh den Steuerstromkreis B unterbricht. Auch in diesem Fall ist es möglich, durch Umlegen des Umschalters 22 vom Kontakt e auf den Kon takt f die Bewegungsfunktionen des Krans in lastmomentenverringernder Richtung einzuschalten.

Die Einwirkung des auf einen eingestellten, in den Stützzylindern 6, 7 herrschenden Absolut- oder Differenedruck ansprechenden Steuerorgans auf den Kranantrieb kann mittels verschiedener, an sich bekannter Konstruktioneele-

909805/0503

mente, z.B. auch auf mechanischem oder hydraulischem Wege erfolgen. Die zweckmäßigerweise zu wählende konstruktive Lösung hängt dabei von der Art und Konstruktion des verwendeten lastmomenten-Begrenzungsschalters ab.

909805/0503

Claims

21.Aug.1968 -

U56A22

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Begrenzung des maximal aufnehmbaren Lastmoments von fahrzeugen mit aufgebautem Schwenkkran und zu beiden Seiten angeordneten, hydraulischen Bodenstützen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Antriebskreis bzw. -kreisen (B,0) des Schwenkkrane (1,2) ein Schalter (18) eingebaut ist, der über ein oder mehrere, mit den Stützzylindern (6,7) der gegenüberliegenden Bodenstützen in Verbindung stehende und daran von den jeweiligen Schwenkstellangen des Schwenkkrans abhängige Hydraullkdrücf messende Manometer (12, 13 bzw. 15) derart zu steuern ist, daß er bei Überschreiten eines bestimmten, voreinstellbaren Druckes den Kranantrieb In klppmomentensteigernder Richtung abschaltet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des in dem oder den Antriebe- bzw. Steuerstromkrele(en) (B,G) des Schwenkkrans eingebauten Schalters (18) durch ein zwischen zwei auf den gegenüberliegenden Fahrzeugseiten angeordnete!hydraulischen Stützzylindern (5,7) geschaltetes und auf deren Differenzdruck ansprechendes Differenz-Manometer (15) erfolgt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenz-Manometer (15) einen Relaisschalter (18) steuert, der in einem ein Ausfahr-He-Iais (20) sowie einen z.B. an der Kraneäule (2) angebrachten Lastmomenten-BegrenzungsBchalter (29) enthaltenden

909805/0503

Steaerstromkrele (B) eingebaut ist, zu dem ein weiterer, ein Einfahrrelais (23) enthaltender SteuerStromkreis (0) parallel geschaltet ist, und beide Steuerstromkreise (B₁C) durch einen Umschalter (22) wechselweise an Spannung zu legen sind.

9 0 9 8 0 B>J-m&&