DE19637124A1 - Standsicherheitseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Standsicherheitseinrichtung für LKW-Hubeinrichtungen, insbesondere LKW-Ladekrane und andere Auf- oder Anbaugeräte für LKWs, die zum Bewegen von Lasten und/oder Personen geeignet sind, z. B. Absetzkipper, Abroll- bzw. Abgleitkipper, Siloaufstellgeräte oder Hubsteiger.

Entsprechend der Unfallverhütungsvorschrift "Krane" ist für alle LKW-Ladekrane mit einem Hubmoment von mehr als zwei mit eine Lastmomentbegrenzungseinrichtung vorgeschrieben, die ein Überschreiten des zulässigen Lastmomentes verhindern, jedoch Lastmoment verringernde Kranbewegungen weiterhin ermöglichen soll. Der Kran selbst ist durch Druckbegrenzungsventile gegen über Beanspruchung geschützt. Die Lastmoment-Begrenzungseinrichtung gewährleistet die Standsicherheit der Kranfahrzeug-Kombination. Die Justierung des Kranbetriebsdruckes und des Lastmomentbegrenzers hat bei der Standsicherheitsprüfung nach DIN 15 019 zu erfolgen.

Die Standsicherheitsprüfung nach DIN 15 019 ist bei leerem Fahrzeug durchzuführen und muß die Standsicherheit im gesamten Drehbereich des Kranes sicherstellen. Dies bedeutet, daß die Krangröße bzw. Kranleistung je nach Abstützweite und Aufbauart (z. B. hinter dem Fahrerhaus oder am Fahrzeugheck) durch das Leergewicht des Trägerfahrzeuges begrenzt ist. Die Standsicherheit eines zu montierenden Kranes kann in ihrer maximalen Leistung durch eine größere Abstützweite und/oder durch den Einbau einer zusätzlichen Abstützbrücke zwar erhöht werden, durch derartige Maßnahmen wird jedoch das Eigengewicht des Kranes vergrößert und damit entsprechend die Nutzlast des Fahrzeuges reduziert, so daß insgesamt mit einer solchen Maßnahme erhebliche Mehrkosten in Kauf genommen werden müssen.

Da somit eine bestimmte Größe eines aufzubauenden Gerätes in Abhängigkeit von der Fahrzeuggröße festzulegen ist, werden derzeit, um den Vorschriften zu genügen, entsprechend große und schwere, insgesamt überdimensionierte Fahrzeuge gewählt, die vom Betreiber nicht benötigt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Standsicherheitseinrichtung zu schaffen, die eine vorhandene und/oder erforderliche Lastmomentbegrenzungseinrichtung in ihrer Funktion ergänzt und entscheidend zuverlässiger und sicherer macht, die mit geringem Aufwand in vorhandene Ladekrane und entsprechende Aufbaugeräte einbaubar bzw. in bereits montierten Geräten nachrüstbar ist und bei der die Standsicherheit und die Hubleistung des montierten Gerätes selbsttätig an den jeweiligen Beladungszustand des Trägerfahrzeuges angepaßt wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Standsicherheitseinrichtung nach der Erfindung kann auf einfache Weise und mit geringem Aufwand in jeden LKW-Ladekran und andere LKW-Aufbau- oder Anbaugeräte, die zum Bewegen von Lasten dienen, eingebaut, bzw. in bereits montierten Geräten nachgerüstet werden, unabhängig davon, ob eine vorhandene Lastmoment-Begrenzungseinrichtung elektrisch, elektronisch, pneumatisch, hydraulisch oder in einer kombinierten Betriebsweise geschaltet wird.

Ein entscheidender Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist vor allem darin zu sehen, daß die Standsicherheit selbst in den kritischen Bereichen sicher und exakt eingehalten werden kann, in denen bisher die Hubleistung des Ladekranes bzw. Gerätes reduziert werden mußte bzw. der Schwenkbereich des Kranes begrenzt wurde, sofern dies der Beladungszustand des Fahrzeuges erlaubt. Ist das Fahrzeuggewicht für die maximale Hubleistung des Ladekranes nicht ausreichend, werden durch die vollautomatische Standsicherheitsregulierung alle die Hubmomente vergrößernden Kranfunktionen automatisch abgeschaltet oder blockiert, und es wird die Drehrichtung des Kranes selbsttätig auf der Weise begrenzt, auf der keine ausreichende Standsicherheit mehr gewährleistet ist. Alle anderen Steuerbefehle bleiben voll funktionsfähig, so daß sichergestellt ist, daß die Last unter Einhaltung der Standsicherheit aus dem gefährdeten Bereich herausbewegt werden kann.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der vollautomatischen Standsicherheits-Regulierung nach der Erfindung ist, daß der Kran erst dann voll funktionsfähig ist, wenn die Stützzylinder bis zu einer fest vorgegebenen, einstellbaren Höhe ausgefahren sind. Wird diese Höhe überschritten oder unterschritten, werden alle die Lastmomente vergrößernden Funktionen blockiert. Eine optimale Standsicherheit des Ladekranes ist auch dann gewährleistet, wenn die seitlichen Abstützträger der Stützbeine bei beengten Platzverhältnissen nicht voll ausgefahren werden können, ein Zustand, der in der Praxis sehr häufig auftritt.

Die vollautomatische Standsicherheitsregulierung nach der Erfindung ist so ausgelegt, daß dem Kranfahrer akustisch und/oder optisch der Grenzbereich der Standsicherheit angezeigt wird und er in der Beurteilung der Standsicherheit und des gefährdeten Schwenkbereiches unterstützt wird, so daß er sich ganz auf das Handling der Last konzentrieren kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, einen Neigungssensor oder mehrere Neigungssensoren vorzusehen, die ein Arbeiten bei Überschreiten des zulässigen Wertes einer Schräglage verhindern bzw. abbrechen.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Standsicherheitseinrichtung,

Fig. 2 ein Schaltbild der Einrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Ausführungsform einer Steuerscheibe,

Fig. 4 eine Schaltanordnung einer abgeänderten Ausführungsform der Steuereinrichtung nach Fig. 1 mit einer Lastmomentbegrenzungseinrichtung,

Fig. 5 eine Ausführungsform eines Meßwertgebers in Aufsicht, teilweise herausgebrochen,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie I-I nach Fig. 5, und

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Funktionsweise der Standsicherheits-Einrichtung nach der Erfindung.

Die bevorzugte Ausführungsform der Standsicherheitseinrichtung nach den Fig. 1 und 2 zeigt in schematischer Darstellung den Kran 1 mit Kransäule 2, Kranauslegerarm 3, Kranfuß 4, Fahrzeugrahmen 5, Drehkranz 6, Stützbeine 7, 8 und Fahrzeugachse 9 mit Rädern. Die Sicherheitseinrichtung besteht aus den beiden Schaltelementen 10 und 11, die beispielsweise als induktive Näherungsschalter ausgebildet sind, die als Öffner schalten, die am Kranfuß 4 befestigt sind und die zusammen mit den zugehörigen Steuer- bzw. Kurvenscheiben 12, 13, die an der Kransäule 2 befestigt sind und sich mit dieser zusammen drehen, eine Einheit bilden. Die Steuerscheiben 12, 13 markieren den Lastmoment reduzierten Bereich und dienen gleichzeitig zur Erkennung der Drehrichtung, aus der der Kran in diesen Bereich hineinbewegt worden ist. Beides ist abhängig von Aufbau und Art des Kranes, der entweder hinter dem Fahrerhaus oder am Fahrzeugheck montiert ist. Die von den Schaltelementen erzeugten Signale werden von der Kranelektronik ausgewertet. Liegt keine Spannung an einem der beiden Pole an, wird dies von der Kranelektronik als Überlastsignal gewertet. Dies hat zur Folge, daß die Drehrichtung abgeschaltet ist, von der dieses Signal kommt. Ferner werden alle Kranbewegungen, die eine Erhöhung des Lastmomentes verursachen, abgeschaltet. Die Drehrichtung, die aus diesem Bereich herausführt, und alle Kranfunktionen, die das Lastmoment verringern, können ungehindert weitergefahren werden, da der andere Pol stromlos ist.

Ein Meßwertgeber 14, der in vorliegender Ausführungsform als induktiver Näherungsschalter ausgebildet ist und als Schließer schaltet, ist oberhalb der Fahrzeugachse 9, die dem Kran am nächsten liegt, am Fahrzeugrahmen 5 befestigt. Das zugehörige Schaltelement 15 ist mit der Fahrzeugachse 9 durch ein Verbindungsglied 16, z. B. ein Gestänge oder ein Seil verbunden. Dadurch wird jede auftretende Abstandsänderung zwischen Aufbau und Fahrzeugachse bzw. Untergrund registriert. Der Meßwertgeber 14 gibt ein elektrisches Signal an die nachfolgenden Steuerglieder 17, 18, z. B. zwei Wechselrelais. Durch diese beiden Relais werden die von den beiden Näherungsschaltern 10 und 11 ankommenden elektrischen Signale verarbeitet und an die Klemmen 19 und 20 der Kran-Elektronik weitergeleitet.

Aus dem Schaltbild nach Fig. 2 ergibt sich die Schaltung des Krans in Arbeitsstellung. Der Kran ist elektrisch angeschlossen und die Anschlußklemme 22 liegt an Masse, die Anschlußklemme 23 an einer Spannung von 24 V Gleichspannung. Die beiden Stützbeine 7, 8 sind soweit ausgefahren, daß sich der Fahrzeugrahmen bzw. Aufbau 5 von der Fahrzeugachse 9 soweit an hebt, bis der Schaltkontakt 15, der an der Fahrzeugachse befestigt ist, sich im Schaltbereich des Näherungsschalters 14 befindet. Da dieser Näherungsschalter ein Schließer ist, liegt Strom an den Klemmen 24 der beiden Steuerglieder 17 und 18 (Relais) an. Diese beiden Relais ziehen an und der Strom wird über die Klemme 25 zur Klemme 26 durchgeschaltet. Diese beiden Signale werden nun an die Kranelektrik bzw. Elektronik weitergeleitet und so gewertet, als würde der Kran im Normal betrieb ohne Einschränkung arbeiten.

Wird der Kran nun so hoch belastet, daß das Fahrzeuggewicht für die Standsicherheit nicht mehr ausreichend ist, bewegt sich der Fahrzeugrahmen bzw. Fahrzeugaufbau 5 nach oben, d. h. der Abstand zwischen Meßwertgeber 14 und Fahrzeugachse 9 wird größer und der Schaltkontakt 15 bewegt sich von dem Meßwertgeber 14 weg. Er schaltet somit die Relais 17 und 18 auf Durchgang von Klemme 24 nach Klemme 25. Da der Näherungsschalter 11 als Öffner Kontakt mit der Kurvenscheibe 13 hat, liegt keine Spannung am Relais 18 bzw. Klemme 25 an. Die Leitung 20 ist damit stromlos. Dies bewirkt, daß die Drehrichtung der Steuerscheibe 13 blockiert wird. Ferner werden alle Kranbewegungen, die das Lastmoment vergrößern, abgeschaltet, während solche Funktionen die das Lastmoment verringern, weiterhin ausgeführt werden. Der Näherungsschalter 10, der ebenfalls ein Öffner ist, liegt frei zur Steuerscheibe 12 und schaltet somit den Strom am Relais 17 von der Klemme 24 nach Klemme 25 durch. Damit liegt Spannung an der Leitung 19, über die ein Eingriff in die Kranelektronik in der Weise erfolgt, daß ein Herausfahren der Last in diesem Bereich möglich ist.

Wird das Lastmoment wieder soweit reduziert, daß das Fahrzeuggewicht für die Standsicherung wieder ausreichend ist, verringert sich der Abstand zwischen Fahrzeugrahmen bzw. Aufbau 5 und Fahrzeugachse 9 wieder, und das Schaltelement 15 tritt vor den Näherungsschalter 14, wodurch eine Umschaltung der beiden Relais 17 und 18 zur Durchschaltung von Klemme 24 auf Klemme 25 erfolgt. Dadurch steht Spannung an den beiden Leitern 19 und 20 an. Dies hat zur Folge, daß die Kranelektronik so arbeitet, als ob keine Einschränkung vorliegen würde. Damit können alle Kranfunktionen normal gefahren werden.

Werden die Stützbeine 7, 8 eingefahren, senkt sich der gesamte Fahrzeugrahmen bzw. Aufbau 5 mit dem Näherungsschalter 15 ab, so daß sich der Abstand zur Fahrzeugachse verringert. Der Schaltkontakt 15 wandert dadurch aus dem Bereich des Näherungsschalters 14. Dies hat zur Folge, daß die beiden Relais 17 und 18 frei schalten und damit die Verbindung zwischen den Klemmen 24 und 25 hergestellt ist. Diese Schaltung wird von der Kranelektronik so verstanden, als würde eine Überlastsituation vorliegen, was zur Folge hat, daß der Kran nur noch mit reduzierter Last bewegt werden kann. Erst wenn die beiden Stützbeine soweit ausgefahren sind, daß das Schaltelement 15 wieder in den Schaltbereich des Näherungsschalters 14 eintritt, erfolgt eine Umschaltung der beiden Relais 17 und 18 und damit eine Freischaltung auf normalen Kran betrieb.

Eine Ausführungsform einer Steuer- bzw. Kurvenscheibe 12, 13 ist in Fig. 3 dargestellt.

Der Schaltplan nach Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung mit einer abgeänderten Schaltanordnung für die Standsicherheitseinrichtung in Verbindung mit einer Schaltanordnung für eine Lastmoment-Begrenzungseinrichtung, die selbst nicht Gegenstand vorliegender Erfindung ist. Hierbei sind Steuerglieder 41, 42, 43 vorgesehen, 44 bezeichnet einen Meßwertgeber mit Signalgeber 45, 46 den Steuerhebel, 47 das Verbindungsteil zur Fahrzeugachse 48. Mit 49 ist der Fahrzeugaufbau angedeutet. Mit 50 ist die linksdrehende Steuerscheibe und mit 51 die rechtsdrehende Steuerscheibe bezeichnet, 52 stellt den Stützbeinzylinder dar. Der Anschluß zur Kranelektronik ist mit 53 (Begrenzung links) und 54 (Begrenzung rechts) angedeutet.

Eine Ausführungsform eines Meßwertgebers 44 ist in Fig. 5 und Fig. 6 (Schnitt längs der Linie I-I) dargestellt. Hier ist die Verbindung 47 zur Fahrzeugachse, ferner ein Anschlag 55 zur Begrenzung des Ausschlages und ein Näherungsschalter 56 dargestellt.

Aus der schematischen Darstellung nach Fig. 7 ergibt sich die Wirkungsweise der Einrichtung nach der Erfindung.

Claims (9)

1. Verfahren zum Prüfen und Regulieren der Standsicherheit für LKW-Ladekrane und LKW-Aufbau- oder -Anbaugeräte zum Bewegen von Lasten und/oder Personen, mit einer Lastbegrenzungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Standsicherheit und die Hubleistung des montierten Gerätes, insbesondere Ladekranes, selbsttätig und fortlaufend dem jeweiligen Beladungszustand des Trägerfahrzeuges angepaßt wird, und daß die das Hubmoment vergrößernden Kranfunktionen bei für die maximale Hubleistung des Kranes nicht ausreichendem Fahrzeuggewicht selbsttätig abgeschaltet bzw. blockiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Abschaltung bzw. Blockierung der das Hubmoment vergrößernden Kranfunktionen die Drehrichtung des Kranes auf der Seite begrenzt wird, bei der eine ausreichende Standsicherheit nicht mehr gewährleistet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Abschaltung bzw. Blockierung der das Hubmoment vergrößernden Kranfunktionen alle anderen Kransteuerbefehle voll funktionsfähig gehalten werden, derart, daß die Last unter Einhaltung der Standsicherheit aus dem gefährdeten Bereich herausbewegt werden kann.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladekran erst seine volle Funktion ausführen kann, wenn die Stützbeinzylinder bis zu einer einmal festgelegten Höhe ausgefahren sind, und daß alle Lastmoment vergrößernden Funktionen blockiert werden, wenn diese Höhe über- bzw. unterschritten wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzbereich der Standsicherheit akustisch und/oder optisch angezeigt wird.

6. Standsicherheitseinrichtung zum Prüfen und Regulieren der Standsicherheit für LKW-Ladekrane und LKW-Aufbau- oder -Anbaugeräte zum Bewegen von Lasten und/oder Personen, mit einer Lastbegrenzungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kransäule Steuer- bzw. Kurvenscheiben (12, 13) oder entsprechende, die Position der Kransäule feststellende Vorrichtungen befestigt sind, die mit am Kranfuß (6) angeordneten Schaltelementen (10, 11) zusammenwirken, und die den Lastmoment reduzierten Bereich und die Drehrichtung des Kranes markieren, daß die von den Schaltelementen aufgrund einer Drehung der Kransäule erzeugten Signale in die Kranelektronik eingeführt werden, die feststellt, ob eine Überlastung vorliegt, was ein Abschalten des Drehvorganges zur Folge hat, daß ein Meßwertgeber (14) vorgesehen ist, der eine Änderung zwischen Fahrzeugaufbau und Fahrzeugachse registriert und entsprechend dieser Änderung Signale an Steuervorrichtungen (17, 18) abgibt, und daß die Signale aus den Schaltelementen (10, 11) den Steuervorrichtungen (17, 18) aufgegeben werden, die diese Signale zusammen mit den Signalen des Meßwertgebers (14) verarbeiten und an die Kran-Elektronik zur Auswertung abgeben.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (10, 11) induktive Näherungsschalter sind, die als Öffner schalten.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber (14) ein induktiver Näherungsschalter ist, der als Schließer schaltet.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtungen (17, 18) Wechselrelais sind.