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1) Jay Dee Brown, Fresno, Calif/USA 2) Richard Nye Moseman, Fresno,
Cali£/USA 3) Harvey Louis Matten, Fresno, Calif/USA 4) John Karmair Shirin, Freeno,
CaliS/USA 5) Donald Lee Ross, Fresno, Oalif/USA 6) Galen William Zimmerman, Fresno,
Calif/USA 7) George Duford McGehee, Fresno, Calif/USA Schwenkbegrenzungsanordnung
iür Kranfahrzeuge Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schwenkbegrenzungsanordnung
für im wesentlichen aus einem Rahmen einer Bedienungskanzel und einem Auslegearm
bestehenden Kranfahrzeugen.
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Kranfahrzeuge mit einem relativ langen Ausleger werden häufig im
Bereich von Hochspannungsleitern verwendet, wobei bei Berührung des Auslegers mit
einem derartigen Hochspannungsleiter sehr großer Saohschaden sowie Körperverletzungen
des
Kranführers und anderer Personen verursacht werden können. Derartige Kranfahrzeuge
werden ferner häufig im Bereich starrer Objekte, beispielsweise Gebäuden und dgl.
verwendet, die vom Kranführer bei der Bedienung des Auslegers sehr vorsichtig vermieden
werden müssen.-Relativ große Kranfahrzeuge weisen in der Regel einen langen Ausleger
auf, der an einer Seite der BedienungsT kanzel befestigt ist, wobei die Drehung
und Abbremsung des Auslegers einzig und allein von der Bedienungskanzel aus gesteuert
ist. Demzufolge muß der Kranwagenftihrer bei dem Bewegen des Auslegers sehr vorsichtig
vorgehen, um einerseits für seine eigene Sicherheit bedacht zu sein und andererseits
Schäden im Bereich des Auslegers befindlicher Strukturen zu vermeiden.
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Um derartige Unfälle zu vermeiden, sind eine Vielzahl von Verordnungen
gemacht worden, die eine wirksame Verwendung derartiger Kranfahrzeuge sehr stark
beschranken. Derartige Verordnungen schreiben z.B. vor, daß Kranfahrzeuge nur beschränkt
an Hochspannungsleitungen herangefahren werden dürfen, wobei der Ausleger beim Absenken
bis zum Boden nicht näher als 2 man die Hochspannungsleitung herankommen darf. Demzufolge
müssen sehr oft Kranfahrzeuge eingesetzt werden, die bei einer genauen Grenzbereich-Steuerung
des Auslegers im Bereich von Hochapannungsleitungen
oder anderen
Baustrukturen sehr viel kleiner gewählt werden könnten.
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Es ist demnach ein Ziel der vorliegenden Erfindung, an eine Sohwenkbegrenzungshrdnung
für fahrbare Kranfahrzeuge zu schaffen, die diesen oben genannten Nachteil nicht
aufweist und die eine optimale Einstellung des Grenzbereiches eines Kranfahrzeugs
in bezug auf Bau-Strukturen ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß auf dem Rahmen ein
Befestigungsring mit entlang eines Kreisbogens verschiebbaren und in beliebiger
Position arretierbaren Stoppelementen angeordnet ist, und daß im Bereich der Bedienungskanzel
eine Stoßauffanganordnung vorgesehen iat, die bei Schwenkung des Auslegearmes in
Berührung mit den Stoppelementen gelangt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen im folgenden anhand eines
Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte
Zeichnung bezug genommen ist. Es zeigen: Fig. 1 eine seitliche Ansicht eines fahrbaren
Kranfahrzeugs mit einer Schwenkbegrenzungsanordnung gemäß der Erfindung;
Fig.
2 eine vergrößerte seitliche Ansicht der erfindungsgemäßen Schwenkbegrenzungsanordnung
und der dazugehörigen Elemente des Kranfahrzeugs; Fig. 3 eine weiterhin vergrößerte
Querschnittansicht entlang der Linie III-III von Fig. 2; Fig. 4 eine seitliche Ansicht
der Auslegerarmstoppelemente gemäß Fig. 3; Fig. 5 einen Querschnitt durch den Kranrahmen
mit-Darstellung der Schwenkbegrezungsanordnung gemäß der Erfindung; Fig. 6 einen
horizontalen Längsschnitt entlang der Linie VI-VI von Fig. 2; Fig. 7 eine vergrößerte
Draufsicht auf die StoßabSangelemente der Schwenkbegrenzunganordnung gemäß der Erfindung;
Fig. 8 eine mittlere Schnittansicht durch die in Fig. 7 dargestellten Stoßabfangelemente;
Fig. 9 eine vergrößerte vertikale Schnittansicht durch die Stoßabfangelemente entlang
der Linie IX-IX von Fig. 8; und
Fig. 10 eine schematische Ansicht
des in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Schwenkbegrenzungsanordnung verwendeten
elektrischen Steuersystem; Im folgenden soll insbesondere auf Fig. 1 der Zeichnung
bezug genommen werden, in welcher eine ganz allgemein mit i O 10 bezeichnete Schwenkbegrenzungsanordnung
gemäß der Erfindung dargestellt ist. Die Schwenkbegrenzungsanordnung 10 ist gemäß
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in Verbindung mit einem fahrbaren Kran 12 verwendet,
welcher auf einem Fahrzeug 14 - beispielsweise einem Lastwagen -befestigt ist. Der
Lastwagen 14 weist einen länglichen Rahmen 15 auf, der für Geländegängigkeit mit
einer Mehrzahl von Vorder- und Hinterrädern 16 und 17 versehen ist, wobei zusätzlich
im Bereich der Hinterräder 17 Abstützelemente 18 angeordnet sind.
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Der Kran 12 weist ferner eine Bedienungskanzel 20 auf, die auf dem
Rahmen in gewöhnlicher Art und Weise auf einer kugelgelagerten Ringschiene 22 gelagert
ist, welche mit einer Mehrzahl von Zähnen 23 versehen ist. Ein in kämmender Verbindung
mit den Zähnen 23 stehendes Antriebszahnrad 25 wird von einer geeigneten , innerhalb
der Bedienungskanzel 20 angeordneten Antriebseinheit angetrieben.
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Die Drehung der Bedienungskanzel 20 auf der Ringschiene 22 wird mit
Hilfe eines innerhalb der Bedienungskanzel 20
angeordneten Steuerhebels
26 erwirkt, der in geeigneter Weise auf den zwischen dem Antriebsmotor und dem Antriebszahnrad
25 angeordneten, nicht gezeigten bertragungsmechanismus wirkt. Ein länglicher Ausleger
30 ist schwenkbar an der Bedienungskanzel 20 befestigt, und kann aufgrund seiner
Lagerung mit Hilfe einer in Backen 33 der Bedienungskanzel 20 gelagerten Achse 32
auf- und abgeschwenkt werden.
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An dem Rahmen 15 des Lastwagens ist ein Befestigungsring 40 vorgesehen,
der konzentrisch um die Ringschiene 22 herumläuft. Der Befestigungsring 40 weist
zwei konzentrische Kanäle 42 auf, die mittels Laschen 43 und Schrauben 44 eine Befestigung
des Befestigungsringes 40 an dem Rahmen 15 ermöglichen. Der Befestigungsring 40
weist ferner seitliche, unter dem Rahmen 15 herausstehende Seitenteile 45 auf, die
mittels nach auswärts stehender Abstützplatten 47 gestützt sind. Die Seitenteile
45 sind mittels durch die Kanäle 42 geführter Schrauben und Laschen 49 an den Stützplatten
47 befestigt. Der Befestigungsring 40 weist einander gegenüberliegende Enden 50
auf, die einen Zugang zu dem Inneren der Kanäle 42 ermöglichen. Die Stützplatten
47 werden ferner durch Verstrebungsplatten 52 unterstützt, die ähnlich wie die Stützplatten
47 in geeigneter Weise - beispielsw ise durch Anschweißen - an dem Rahmen 50 befestigt
sind.
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Wie dies am besten aus Fig. 6 ersichtlich ist, sind auf dem Befestigungsring
40 ein Paar von Stoppelementen 55 im Bereich der Seitenteile 45 befestigt. Wie dies
besonders anhand von Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, besteht jedes Stoppelement 55
aus einem L-förmig gebogenen Flachelement 56, das einen horizontalen Schenkelteil
57 und einen vertikalen Schenkelteil 58 aufweist. Jedes Stoppelement 55 weist ferner
etwa dreieckförmige Seitenplatten 59 auf, die an dem Flachelement 56 in geeigneter
Weise- beispielsweise durch Anschweißen - befestigt sind. Innerhalb des Befestigungsringes
40 zwischen den Kanälen 42 ist ein länglicher Klemmschuh 62 angeordnet, der mwt
Hilfe von Klemmschrauben 63 gegen das Stoppelement 55 geschraubt werden kann, so
daß letztere in einer vorgegebenen Position auf dem Befestigungsring 40 befestigt'
ist.
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Eine Stoßauffanganordnung 70 ist an der Bedienungskanzel 20 unterhalb
des Auslegers 30 befestigt. Wie dies am besten aus Fig. , 8 und 9 hervorgeht, besteht
die Stoßauffanganordnung 70 aus einem längeren Arm 72, dessen inneres Ende beispielsweise
durch Anschweißen an der unteren Oberfläche der Bedienungskanzel 20 befestigt ist
und dessen äußeres Ende 74 oberhalb des Befestigungsringes 40 zu liegen komm.t.
Der Arm 72 wird durch unter einem Winkel angeordnete Verstrebungsplatten 75 verstärkt.
Ein länglicher Befestigungsbacken 80 weist ein mittleres Befestigungsstück
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auf, welches an der unteren Oberfläche des äußeren Endes 74 des Armes 72 mit Hilfe
einer Mehrzahl von Schrauben 82 befestigt ist. So wie dies insbesondere anhand von
Fig. 6 und 7 hervorgeht, ist der Befestigungsbacken 80 aufgrund seiner flachen V-förmigen
Form so konstruiert, daß er der Krümmung des Befestigungsringes 40 folgt. Der Befestigungsbacken
80 weist gegenüberliegende Schenkel 84 auf, welche gegenüber dem mittleren Befestigungsstück
817 rechtwinkelig abgebogen sind. In jedem der Schenkel 84 ist eine kreisförmige
Bohrung 85 angeordnet. Ein Paar von mittleren Zwischenwandstücken 87 ist in geeigneter
Weise - beispielsweise durch Anschweißen - in der Mitte zwischen den Schenkeln 84
des Befestigungsbackens 80 befestigt, wodurch sich zwei gegenüberliegende Abteilungen
88 ergeben. Die Abteilungen 88 sind teilweise durch eine Mehrzahl von im wesentlichen
dreieckigen Seitenplatten 89 umgeben. Eine Stoßabfangplatte 80 aus einem geeigneten
elastischen Material - beispielsweise Gummi - ist an der äußeren Fläche der gegenüberliegenden
Enden 84 des Befestigungsbackens 80 befestigt. Ein Paar von länglichen Bolzen 92
sind einzeln an den mittleren Zwischenwandstücken 87 befestigt; sie erstrecken sich
durch die Abteilungen 88 hindurch, wobei die äußeren Enden 93 der Bolzen 92 im Bereich
der Schenkel 84 des Befestigungsbackens 80 zu liegen kommen. Auf jedem Ende des
Befestigungsbackens 80 ist eine zylindrische Kappe 95 angeordnet, die
frei
gleitend zwischen drr Stoßabfangplatte 90 durch die Bohrungen 85 hindurchragt. An
dem inneren Ende 97 der Bolzen 92 sind langliche Kompensionsfedern 96 angesetzt,
die sich innerhalb der zylindrischen Kappen 95 bis in die äußeren Enden 98 derselben
erstrecken. So wie dies am besten aus Fig. 9 ersichtlich ist, weist jede: der zylindrischen
Kappen 95 ein Paar von diametral gegenüberliegenden Flanschen 100 auf, die an der
inneren Oberfläche der Schenkel 84 des Befestigungsbackens 80 anliegen, wodurch
ein Herausfallen der zylindrischen Kappen 95 aus den Bohrungen 85 verhindert wird.
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Ein Paar von normalerweise offenen elektrischen Begrenzungsschaltern
105 sind in Bereich der zylindrischen Kappen 95 zugeordnet. So wie dies am besten
aus Fig. 8 ersichtlich ist, sind die Schalter 105 an gegenüberliegenden Enden 107
einer Befestigungsstange 108 befestigt, die mit Hilfe von Schrauben 82 an der oberen
Oberfläche des Armes 72 befestigt ist. Anhand von Fig. 8 kann festgestellt werden,
daß jedes Ende der Befestigungsstange 108 derart nach abwärts gebogen ist, daß die
Schalter 105 nur geringfügig oberhalb der Ebene der oberen Peripherie der Kappen
95 zu liegen kommen. Jeder der Schalter 105 ist mit einem mit einer Rolle versehenen
Arm 110 versehen, der sich nach abwärts bis in den Bereich der -entsprechenden Enden
107 der
Befestigungsstange 108 erstreckt und somit im Bereich der
Stoppelemente 55 liegt. Seitlich an dem Schalter 105 ist ein Auslöseknopf 112 vorgesehen,
der in dem Schwenkbereich des Armes 110 liegt, wodurch ein Kontaktschluß ausgelöst
wird, sobald der mit einer Rolle versehene Arm 110 eine Stoppelement 155 berührt.
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Es kann ferner anhand von ig. 8 festgestellt werden, daß die Schalter
105 entlang ihres Umfangs ein gewisses Stück vor den zylindrischen Kappen 95 angeordnet
sind, so daß die Schalter 105 früher als die Kappen 95 mit den Stoppelementen 155
in Berührung gelangen. So wie bereits erwähnt worden ist, sind der Befestigungsbacken
80 und die Befestigungsstange 108 im Bereich des Armes 72 leicht abgewinkelt, damit
die entsprechenden Oberflächen der Stoppelemente 55 und die äußeren Flächen der
zylindrischen Kappen 95 flach aufeinander zu liegen kommen.
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So wie dies am besten aus Fig. 6 ersichtlich ist, ist jeder Schalter
105 mit einer akustischen Alarmeinrichtung 114 - beispielsweise einem Horn - und
einem Tauchspulenventil 115 verbunden. Das Tauchspulenventil 115 ist über einen
Hebel 11 6 mit dem unteren Ende des innerhalb der Bedienungskanzel 20 des Krans
12 angeordneten Steuerhebels 26 verbunden, so daß bei der Betätigung der Tauchspule
115 der Steuerhebel 26 automatisch in seine neutrale Position gebracht wird.
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Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schwenkbegrenzungsanordnung,
die an und für sich bereits hinreichend klar geworden sein dürfte, soll im folgenden
noch kurz zusammengefaßt werden: Unter der Voraussetzung, daß der bewegliche Kran
12 und der Lastwagen 14 mit ausgefahrenen Stützelementen 18 in den Bereich von einem
Gebäude oder einer anderen Struktur -beispielsweise einer Hochspannungsleitung -
gefahren wird, wird der mögliche Abstand des Auslegers 30 bis zu der Struktur durch
die Stoppelemente 55 festgelegt. Zu diesem Zweck müssen die Befestigungsschrauben
63 gelöst und die Stoppelemente 55 und die dazugehörigen Klemmschuhe 62 entlang
des Befestigungsringes 40 geschoben werden, bis die vorher festgelegte Begrenzung
des Auslegers 30 eintritt. Wenn keine Strukturen im Schwenkbereich des Kranfahrzeugs
vorhanden sind, können die Stoppelemente 55 vollkommen entfernt werden, indem dieselben
bis an die Enden 50 des Befestigungsringes 40 geschoben, entnommen und an einer
geeigneten Stelle des Kranfahrzeuges aufgehoben werden. Bei Bedarf können die Stoppelemente
55 sehr schnell und einfach wieder befestigt werden, indem die entsprechenden Klemmschuhe
62 in den Es festigungsring 40 eingeschoben und die Stoppelemente 55 mit den Klemmschuhen
52 bis zu den Seitenteilen 45 geschoben und dort durch Anziehen der Klemmschrauben
63 befestigt werden.
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Die horizontale Schwenkbewegung des Auslegers 30 des Kranes 12 wird
durch Betätigung eines Steuerhebels 26 bewirkt, wodurch durch Verbindung des Antriebszahnrades
25 mit einer Energiequelle die ganze Bedienungskanzel 20 geschwenkt wird.
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Durch eine derartige Bewegung der Bedienungskanzel 20 werden die Schalter
105 und die Stoßauffanganordnung 70 oberhalb des Befestigungsringes 40 in Richtung
der entsprechenden Stoppelemente 55 gefülirt. Beim EingriLeSen der Stoppelemente
-55 mit dem Schalter 105 wird der mit ei-ner Rolle versehene Arm 110 gegen den Knopf
112 gedrückt, wodurch der Schalter 105 geschlossen und die Tauchspule 115 erregt
wird. Wie dies bereits beschrieben worden ist, kehrt daraufhin der Steuerhebel 26
in seine neutrale Position zurück, wodurch -die Getriebeverbindung zu dem Antriebszahnrad
25 unterbrochen wird. Der Ausleger 30 und die Bedienungekanzel 20 können dann noch
die kurze XntSernung zwei schen dem Schalter und der zylindrisehen Kappe 95 der
Stoßauffanganordnung 70 zurücklegen.
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Gleichzeitig mit der Unterbrechung der ,Verbindung zu dem Antriebszahnrad
25 wird das Horn 114 erregt, wodurch ein akustisches Signal abgegeben wird, daß
den Kranführer warnt, daß dieäußerste Grenze der Verschwenkung des Auslegearmes
30 beinahe erreicht ist. Beim Berühren der Kappe 95 mit dem vertikalen Schenkelteil
58 des Stoppelementes 55 wird die Kompressionsfeder 96 zusammengedrückt und die
zylindrische
Kappe 95 in die entsprechende Abteilung 88 des Befestigungsbackens 80 geschoben.
Da die Trägheit der Bedienungskanzel 20 und des Auslegers 30 eine zusätzliche Kraft
zum Zusammendrücken der Druckfeder 96 ergibt, wird die zylindrische Kappe 95 vollends
eingedrückt, wobei die äußere Fläche im wesentlichen mit der äußeren Fläche der
Stoßabfangplatten 90 fluchtet. Diese Stoßabfangplatten 90 dienen dazu, die Bewegung
der verschwenkbaren Kranelemente noch weiter abzufangen und eine weitere Verschwenkung
des Auslegers 30 zu verhindern. Bei Betätigung des Steuerhebels 26 in entgegengesetzter
Richtung wird die Drehung des Auslegers 30 und der Bedienungskanzel 20 umgekehrt,
wodurch die Feder 96 sich erneut ausdehnen und die zylindrische Kappe 95 aus dem
BeSestigungsbacken 80 wieder austreten kann. Bei weiterer Verschwenkung der Bedienungskanzel
20 in der entgegengesetzten Richtung wird der mit einer Rolle versehene Arm 110
des Schalters 105 über das betreffende Stoppelement 55 bewegt, wobei jedoch kein
Steuersignal ausgelöst wird.
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Aus dem oben Gesagten ergibt sich, daß die erfindungsgemäßen Schwenkbegrenzungsanordnung
eine verbesserte Steuerung für Ausleger 30 von Kranfahrzeugen ermöglicht, wodurch
letztere in optimaler Position gegenüber Hindernissen und Gegenständen angeordnet
werden können, ohne daß eine zufällige Berührung des Auslegers 30 mit den betreffenden
Strukturen
möglich ist. Die Stoppelemente 55 können sehr schnell und einfach über einen weiten
Bereich von Auslegerpositionen eingestellt bzw. vollkommen entfernt werden, um dem
Ausleger 30 vollkommene Freiheit zu lassen.
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Die Anordnung gemäß der Erfindung ermöglicht ferner eine automatische
Unterbrechung der Drehung des Kranfahrzeuges, wobei gleichzeitig ein Warnsignal
ausgelöst wird.
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Pat entansprüche