DE19912758A1 - Automatische Gegengewichtabstandsanpassung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Gegengewichtabstandsanpassung, die zur Nutzlasterhöhung bei Kränen verwendet werden soll.

Es ist bekannt, daß Turmkräne am hinteren Ausleger ein Gegengewicht benötigen, um einen Teil des Lastmomentes zu kompensieren und damit den Kranfuß zu entlasten, bzw. die Standsicherheit zu gewährleisten. Es gibt Ideen, solch ein Gegengewicht verschiebbar zu lagern, um durch eine Abstandsänderung des Gegengewichtes das Gegengewichtmoment dem Lastmoment anzupassen (nach DE-19 54 852).

So ist es möglich, kleinere Gegengewichte zu verwenden und diese bei großer Nutzlast weiter nach hinten zu verschieben, oder ein großes Gegengewicht anzubringen, das sich im Falle der Nichtbelastung des Kranes sehr nah an der Mittelachse befindet und beim Heben einer Nutzlast entsprechend nach hinten verschoben wird. So kann eine Nutzlasterhöhung erreicht werden.

Das Lastmoment sowie das Gegengewichtmoment werden elektronisch mittels Kraftsensoren erfaßt und dann die Gegengewichtverschiebung entsprechend eingeleitet.

Nachteile ergeben sich dadurch, daß beim Absetzen oder Anheben einer Last vom Boden das Lastmoment binnen kürzester Zeit von Null auf einen bestimmten Wert ansteigt. Das Gegengewicht kann so schnell nicht an die neue Position verschoben werden. So würde es zu einer großen Differenz der Drehmomente von Nutzlast und Gegengewicht kommen und die Standsicherheit des Kranes wäre gefährdet.

In DE 28 21 286 wird hierzu eine Lösung mittels eines hydraulischen Kolbens vorgeschlagen, der die Erhöhung oder Verringerung des Lastmomentes beim Anheben oder Absetzen einer Last vom Boden verzögert, so daß genug Zeit bleibt, das Gegengewicht zu verschieben.

Dies ist aber mit einem relativ hohen technischen Aufwand verbunden, da eine entsprechende pneumatische Anlage sowie ein elektronisches Rechenwerk benötigt werden.

Auch das elektronische Erfassen der Drehmomente ist meist sehr aufwendig.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zu schaffen, das 1. eine automatische Gegengewicht­ momentanpassung mit einfachen Mitteln realisiert und 2. das Problem des Absetzens und Aufnehmens von Lasten einfach ohne großen technischen Aufwand löst.

Dies wird dadurch erreicht, daß der vordere Ausleger fest mit dem hinteren verbunden ist und beide auf einer Achse gelagert sind, die es gestattet, daß die gesamte Auslegereinheit in einem kleinen Bereich nach vorn und hinten kippen kann, je nachdem, ob das Lastmoment oder das Gegengewichtmoment größer ist.

Durch schwingungsgedämpfte Federn ist dieser Kippvorgang abgedämpft.

Weiterhin sind Endlagenschalter so angebracht, daß elektronisch registriert wird, wenn die Auslegereinheit einen bestimmten Winkel nach vorn oder nach hinten kippt. Durch das so resultierende Signal wird die Verschiebung des Gegengewichtes elektronisch eingeleitet, um das Gegengewichtmoment dem Lastmoment anzupassen, die Auslegereinheit in die Mittellage zuzückzukippen und somit die Standsicherheit des Kranes zu gewährleisten.

Kleinere Differenzen der Drehmomente, die besonders dann auftreten, wenn das Auslegerteil sich in einer der beiden Endlagen befindet, werden durch den Kranfuß aufgenommen. Durch die Wahl der Federn (Feder­ konstanten) können auch unterschiedliche Toleranzbereiche für die Drehmomentunterschiede eingestellt werden, bei denen das Gegengewicht verschoben wird.

Das Absetzen und das Aufnehmen von Lasten erfolgt nicht durch eine Längenänderung des Hebeseils wie bei bisher bekannten Kränen, sondern durch die Höhenänderung des Kranhakens bezüglich des Erdbodens, die aus dem Kippwinkel der Auslegereinheit resultiert. Dazu wird die automatische Gegengewichtsteuerung deaktiviert und nun manuell gesteuert.

Zum Anheben einer Last vom Boden wird der Kranhaken bis kurz über die Last abgesenkt und das Gegengewicht wird manuell nach vorn verschoben, bis der Ausleger soweit nach vorn gekippt ist, daß der Kranhaken die Last berührt, so daß diese eingehängt werden kann. Nun wird das Gegengewicht manuell nach hinten verschoben, bis das Auslegerteil so weit nach hinten gekippt ist, daß die Last den Boden nicht mehr berührt. Dann wird die Automatik aktiviert und die Last kann bewegt werden, wobei das Gegengewichtmoment ständig an das Lastmoment angepaßt ist. Zum Absetzen wird nun die Last bis knapp über den Boden abgesenkt und nach Deaktivierung der Automatik das Gegengewicht manuell nach vorn verschoben, bis das Auslegerteil so weit nach vorn gekippt ist, daß die Last den Boden berührt und ausgehängt werden kann.

Durch die bestehende Möglichkeit, den Kran vom Boden aus mit einer Fernbedienung zu bedienen, kann das Aufnehmen und Absetzen von Lasten direkt vom Kranführer beobachtet und entsprechend durchgeführt werden.

Das Gegengewichtmoment wird also vor dem Aufnehmen und Absetzen einer Last etwas erhöht bzw. verringert. Dadurch entsteht nicht der große Drehmomentunterschied, weshalb auch beim Absetzen und Aufnehmen von Lasten die Standsicherheit gewährleistet ist.

Die kleinere Drehmomentdifferenz kann vom Kranfuß aufgenommen werden.

Aus dem verschiebbaren Gegengewicht ergeben sich die bereits oben erwähnten Vorteile.

Diese Erfindung eröffnet nun die Möglichkeit die genannten Vorteile kostengünstig zu realisieren, was besonders die Anwendung bei kleineren Kränen begünstigt.

Die elektronische Schaltung zur Steuerung des Gegengewichtes vereinfacht sich, da durch die Schalter bereits digitale Signale vorliegen, die nicht erst gewandelt werden müssen. Im einfachsten Fall muß nur die Dreh­ richtung des Motors, der das Gegengewicht verschiebt geändert werden, je nachdem, ob die vorderen oder die hinteren Endlagenschalter geschlossen sind.

Weiterhin ist die Mechanik des Systems einfach gestaltet und kommt ohne komplizierte hydraulische Anlagen oder elektronische Sensoren aus.

Durch das spezielle Verfahren zum Absetzen und Aufnehmen von Lasten werden nicht mehr so große Dreh­ momente am Turm des Kranes wirksam, weshalb auch hier Material eingespart werden kann.

Auch beschränkt sich das Verfahren nicht auf die Anwendung bei Turmkränen, sondern kann auch bei anderen Kranformen, wie z. B. Teleskopkränen eingesetzt werden.

Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben.

Fig. 1 Turmkran mit automatischer Gegengewichtabstandsanpassung,

Fig. 2 Prinzipdarstellung des Aufnehmens bzw. Absetzens von Lasten.

Auf dem Kranturm (1) ist eine Achse (9) befestigt, auf der die Auslegereinheit, bestehend aus vorderem Ausleger (2) und hinterem Ausleger (3), angebracht ist und um einen kleinen Bereich kippen kann.

Am vorderen Ausleger befindet sich eine Laufkatze (4), die mittels eines Motors (6) (nicht dargestellt) verschiebbar ist. Der Kranhaken (13) kann durch den Motor (8) (nicht dargestellt) angehoben und abgesenkt werden.

Am hinteren Ausleger befindet sich ein Gegengewicht (5), das durch den Motor (7) (nicht dargestellt) nach vorn oder hinten verschoben werden kann.

Zwischen der Auslegereinheit und dem Kranturm (1) sind Federn (11) sowie Endlagenschalter (10), welche mit einer elektronischen Schaltung (12) verbunden sind, angebracht.

Kommt es zu einem Unterschied des Lastmomentes und des Gegengewichtmomentes, so kippt die Auslegereinheit um die Achse (9) nach vorn bzw. nach hinten. Die Federn (11) dämpfen diesen Kippvorgang ab und sorgen für einen Toleranzbereich in bezug auf Drehmomentunterschiede. Ist ein bestimmter Dreh­ momentunterschied erreicht, wird der jeweilige Endlagenschalter (10) geschlossen. Durch die Schaltung (12), die mit dem Motor (7) gekoppelt ist, wird ein Verschieben des Gegengewichtes zum Angleich der Drehmomente bewirkt.

Zum Absetzen einer Last (14) wir diese durch den Motor (8) bis kurz über den Boden abgesenkt (Fig. 2a)).

Dann wird das Gegengewicht (5) durch manuelle Steuerung nach vorn verschoben, so daß die Auslegereinheit infolge des Drehmomentunterschiedes nach vorn kippt, und die Last (14) am Boden abgesetzt wird (Fig. 2b)).

Das Aufnehmen von Lasten erfolgt analog zum Absetzen in umgekehrter Reihenfolge.

Legende

1

Kranturm

2

Vorderer Ausleger

3

Hinterer Ausleger

4

Laufkatze

5

Verschiebbares Gegengewicht

6

Motor zur Verschiebung der Laufkatze (nicht dargestellt)

7

Motor zur Verschiebung des Gegengewichts (nicht dargestellt)

8

Motor zum Heben oder Senken des Kranhakens (

13

) (nicht dargestellt)

9

Achse

10

Endlagenschalter

11

Federn

12

Elektronische Schaltung zum Steuern von Motor (

7

) (nicht dargestellt)

13

Kranhaken

14

Nutzlast

Claims (3)

1. Kran mit verschiebbarem Gegengewicht, gekennzeichnet dadurch, daß die Auslegereinheit, bestehend aus vorderem Ausleger (2) und hinterem Ausleger (3), durch eine Achse (9) mit dem Kranturm verbunden ist, so daß sie um diese kippen kann, und daß Endlagenschalter (10) angebracht sind, die registrieren, wenn die Auslegereinheit nach vorn oder hinten kippt und ein Signal an eine elektronische Schaltung (12) senden, welche durch Steuern des Motors (7) eine Verschiebung des Gegengewichtes (5) bewirkt, um das Gegengewichtmoment dem Lastmoment anzupassen.

2. Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Kippen der Auslegereinheit durch Federn (10) gedämpft wird.

3. Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Gegengewicht durch manuelle Steuerung sowie unabhängig von den Endlagenschaltern verschoben werden kann, um durch das resultierende Kippen der Auslegereinheit Lasten vom Boden aufzunehmen oder am Boden abzusetzen.