DE2010037B2 - Kran mit schwenkbarem mast - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kran mit einem von einem Bock eines Sockels schwenkbar getragenen Mast, der durch einen Seilzug um eine waagerechte Achse des Bockes aufrichtbar und in die Horizontale klappbar ist, wobei die Achse in der horizontalen Klapplage über dem Mast liegt und der Seilzug einen auf der Rückseite des Mastes an dessen Fußende angeordneten ersten Rollensatz und einen zweiten Rollensatz umschlingt, der dem Sockel zugeordnet ist.

Es ist bekannt, daß moderne Kräne vor allem zwei besonders wichtigen Anforderungen genügen müssen. Im zusammengeklappten Zustand sollen sie einen Aufbau besitzen, dessen Platzbedarf besonders bezüglich der Höhe nicht das von den Straßenverkehrsvorschriften vorgeschriebene Maß überschreitet. Ferner sollen sie einen Mast aufweisen, der in seiner Arbeitsstellung eine größtmögliche Höhe hat, da auf Grund der derzeitigen Entwicklungstendenzen immer größere Bauhöhen verlangt werden.

Um die Höhe des Krans zu vergrößern, kann ein langer und dementsprechend schwerer Mast mit großem Querschnitt gebaut werden. Dieser setzt infolge seiner Größe und Schwere dem Hebe- bzw. Aufrichtvorgang ein erhebliches Widerstandsmoment entgegen. Da die lichte Höhe beim Transport begrenzt ist, kann zum Anheben nicht ein Bock unbeschränkter Größe verwendet werden. Schließlich kommt noch hinzu, daß zum Erhalt des gewünschten Hebemoments auf den Fuß des Mastes eine immer stärkere Zugkraft ausgeübt werden muß. Da diese Kraft im allgemeinen durch einen Seilzug übertragen wird, muß die Anzahl der Seile des Zuges vervielfacht werden. Bekannterweise nimmt die Leistungsfähigkeit eines Seilzuges rasch in dem Maße ab, wie die Zahl der Seile des Zuges anwächst, so daß diese Zahl also nicht beliebig erhöht werden kann, wodurch eine obere Grenze für die einsetzenden Kräfte vorgegeben ist.

Da sowohl die Höhe des Bockes als auch die Dauer der Zugbeanspruchung in der Praxis begrenzt sind, ist es mit den bis heute bekannten Mitteln nicht möglich, Kräne aufzurichten, deren Mast bezüglich des Gewichtes und der Länge eine gewisse Größe überschreitet.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Kran zu schaffen, der diese Nachteile vermeidet und bei dem die zum Aufrichten des Mastes erforderliche, über den Seilzug ausgeübte Zugkraft geringer als bei einem

ίο Kran mit vergleichsweise gleich großem Mast ist,

was ρ leichbedeutend damit ist, daß mit gleicher Kraft

ein Mast aufgerichtet werden kann, der langer und

schwerer als bei bekannten Kränen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

IS löst, daß sich der zweite Rollensatz an einem Schwenkarm befindet, der mit dem einen Ende an dem Sockel gelenkartig angebracht ist und am freiem Ende mit Rollen versehen ist, die auf Rollbahnen des Mastes kufen, die ebenfalls auf der Rückseite des Mastes angeordnet sind und beiderseits der Projektion der Schwenkachse des Mastes auf der Rückseite liegen. Die Längsprofile des klappbaren Mastes können dabei vorteilhaftenveise die Rollbahnen der Laufrollen des Schwenkarmes bilden.

Beim Aufrichten des Kranmastes ergibt sich der Vorteil, daß auf das Ende des Mastfußes eine Zugkraft mit Hilfe des Seilzuges und ein zusätzliches Moment auf Grund der Stützkraft der Laufrollen des Schwenkarmes auf die Mastrückseite ausgeübt wird. Der Seilzug ist nicht wie üblich direkt mit dem starren Sockel, sondern mit dem Schwenkarm verbunden, welcher mit seinem Ende gelenkartig auf dem Sockel angebracht ist und dessen anderes Ende auf der Rückseite des Mastes entlangrollt. Diese weist im zusammengeklappten horizontalen Zustand des Krans nach unten, wobei der Beruh rungsbereich der Laufrollen des Schwenkarms und das Ende des Mastfußes beiderseits der Projektion der Schwenkachse des Mastes auf dessen Rückseite liegen.

Es ist ersichtlich, daß das Aufrichten des Mastes durch Überlagerung zweier Hebemomente erfolgt. Einerseits wirkt das übliche Moment, das sich direkt aus der Zugkraft des Seilzuges auf den Fuß des Mastes ergibt, und andererseits wirkt ein sekundäres Moment, das aus der Stützkraft der Laufrollen des Schwenkarms auf die Rückseite des Mastes resultiert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt

so F i g. 1 die vergrößerte Ansicht eines Krans der bekannten Art im zusammengeklappten Zustand,

F i g. 2 eine entsprechende Ansicht eines erfindungsgemäßen Krans,
F i g. 3 den erfindungsgemäßen Kran während des Aufrichtvorgangs und

F i g. 4 den erfindungsgemäßen Kran nach dem Aufrichten des Mastes.

In F i g. 1 ist ein Kran der bekannten Art dargestellt, der einen mit seiner Vorderseite 2 (oder oberen Seite im zusammengeklappten Zustand) an einer starren Querachse 3 gelenkartig angebrachten Mast 1 aufweist. Diese Achse wird auf gewöhnliche Art von einem Bock 4 getragen, der einen Sockel 5 überragt. Dieser Sockel kann entweder das starre Gestell eines sich oberhalb des Gestells drehenden Krans oder das eigentliche Drehgestell eines Krans darstellen. Zur sprachlichen Vereinfachung wird dieser Sockel im Verlauf der Beschreibung als starr bezeichnet.

3 4

Um den Mast 1 in Pfeilrichtung 6 aufzurichten, Wie zuvor entsteht der Wert des Moments C₁ wird bekanntlich eine Zugbewegung mit einem Seil- gemäß der Gleichung

zug 7 ausgeführt, der zwischen einem Satz beweglicher C=FL, (1)

Seilzugrollen 8 (die an der Röckseite 9 des Mastes 1 ¹ '

am Ende seines Fußes 10 befestigt sind) und einem 5 Im übrigen bewirkt die Reaktionskraft F₂ der Lauffesten Satz Laufrollen 11 verläuft, die vom Sockel 5 rollen 14 auf die Rückseite9 des Mastes 1 d':s Entgetragen werden. Die Zugkraft, die auf das Seil 7 stehen eines Moments C₂ gemäß der folgenden

ausgeübt wird, wird mittels einer bekannten und Gleichung

nichi dargestellten Aufrichtwinde erzielt. C₂ = F₂ · L₂. (2)

Bei diesem bekannten System wirkt die Zugkraft F₁ io

auf den Kran mit einem Hebelarm L₁ in bezug auf Hierbei bezeichnet L₂ den Hebelarm, mit dem die

die Drehachse 3. Auf diese Weise wird ein Hebe- Kraft F₂ auf den Kran in bezug auf die Drehachse 3

moment C₁ gemäß folgender Formel erzielt: ' einwirkt.

C=F-L, m ^Das resultierende MomentC₃, welches das Heben

^{1 1 M} ' 15 des Mastes 1 bewirkt, ist folglich größer als das nach

In der Praxis werden die Masten 1 der Kräne den klassischen Verfahren zu erzielende Moment C₁: immer langer und schwerer. Demzufolge muß auch

der Wert des Moments C₁ erhöht werdm. Leider ist C₃= C₁ + C₂. (3)
die Länge des Hebelarms L₁ durch die Verkehrsvorschriften wegen des begrenzten Platzbedarfs ein- 20 Das Moment C₂ ist am Anfang leicht zu errechnen, geschränkt, und die Größe der Kraft F₁ darf einen d. h., wenn sich der Mast in der Horizontalen befindet bestimmten Wert nicht überschreiten, der sich aus (Fig. 2). In diesem Fall ergibt sich aus dem Momentender Leistungsfähigkeit einer Seibuganordnung 7, 8, gleichgewicht des Schwenkarms 12 um seine Achse 13 11 ergibt, die mit der Anzahl der Seile des Seilzuges 7 die Beziehung
erhöht wird. _a5 r F — ί · F — 0 (4)

In der Praxis ist es also schwer möglich, daß das 2 · 2 1 · 1 - ·
Hebemoment C₁ einen bestimmten Wert überschreitet, Bei dieser Gleichung sind Z₁ und I₂ die Hebelarme, wenn die aus F i g. 1 bekannten Mittel verwendet die durch die geometrischen Merkmale des Schwenkwerden. _arms 12 festgelegt sind. Demzufolge ergibt sich aus

Dagegen ist in den F i g. 2 bis 4 ein erfindungs- 30 Gleichung (4)

gemäßer Kran abgebildet, der die gleichen Teile 1, 2, „ _ „ /, ,«
3, 4, 5, 7, 8, 9 wie der bekannte Kran aus F i g. 1 ^² ~ ^tl' J' ^l '
enthält, der aber die Besonderheit aufweist, daß er ²
mit einem gelenkartig angebrachten Schwenkarm 12 Durch Einsetzen der Gleichung (5) in die Gleichunversehen rt, an dem die Seilzugrollen 11 des zweiten 35 gen (2) und (3) ergibt sich schließlich
Seilzugsatzes 7,8,11 angebracht sind. Dieser Schwenkarm 12 ist mit einem Ende an einer Achse 13 gelenk- C = F (l + L ■ —\ (6)
artig angebracht, die vom Sockel 5 getragen wird, ^{3 1}^^{1 2} I₂)'
während er an seinem anderen Ende mit einer oder

mehreren Laufrollen 14 versehen ist, die auf der 40 Es ist ersichtlich, daß bei geeigneter Wahl der

Rückseite 9 des Mastes 1 entlasigrollen können. Die Werte L₂, I₁ und I₂ das Moment C₃ nach der Erfin-

Rollbahn dieser Laufrollen kann im übrigen ohne dung im Vergleich zum Hebemoment C₁ [Gleichung

weiteres von den Längsprofilen des Mastes J gebildet (I)] der bekannten Kräne wesentlich vergrößert

werden. Ferner befinden sich der Laufrollensatz 8 werden kann.

und der Laufbereich der Laufrollen 14 an der Rück- 45 Aus F i g. 4 ergibt sich, daß der Schwenkarm 12

seite 9 des Mastes, und zwar beiderseits der Projek- am Ende des rlebevorgangs gegen die kraftschlüssig

tion 15 dar Achse 3 auf diese Rückseite 9. Diese An- mit dem Sockel 5 verbundenen Widerlager 16 stößt

Ordnung besteht während des gesamten Hebevorgangs u«,d eine Neigung von ungefähr 15° gegenüber der

fort (Fig. 3 und 4); sie ermöglicht die Anwendung Senkrechten beibehält. Dadurch kann er bei der De-

der beiden Hebemomente, die im folgenden näher 50 montage durch sein Eigengewicht abgesenkt werdeu.

erläutert werden sollen. Während der Endphase, in der sich der Schwenkarm

Wird das Seil 7 angezogen, um eine Kraft F₁ auf an den Widerlagern 16 befindet, stützen sich die Laufden Fuß 10 des Mastes auszuüben, so wird dieser rollen 14 nati'-lich nicht mehr auf dem Mast 9 ab. gleichzeitig zwei Momenten C₁ und C₂ unterworfen, Das wirksame Hebemoment wird ausreichend verdurch deren Auftreten bewirkt wird, daß der Mast in 55 mindert, und das zusätzliche Moment C₂ ist überRichtung des Pfeils 6 aufgerichtet wird. flüssig.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kran mit einem von einem Bock eines Sockeis schwenkbar getragenen Mast, der durch einen Seilzug um eine waagerechte Achse des Bockes aufrichtbar und in die Horizontale klappbar ist, wobei die Achse in der horizontalen Klapplage über dem Mast liegt und der Seilzug einen auf der Rückseite des Mastes an dessen Fuß angeordneten ersten Rollensatz und einen zweiten Rollensatz umschlingt, der dem Sockel zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich der zweite Rollensatz (11) an einem Schwenkarm (12) befindet, der mit dem einen Ende an dem Sockel (5) gelenkartig angebracht ist und am freien Ende nit Rollen (14) versehen ist, die auf Rollbahnen des Mastes (1) laufen, die ebenfalls auf der Rückseite (9) des Mastes (1) angeordnet sind und beiderseits der Projektion (15) der Schwenkachse (3) des Mastes (1) auf die Rückseite (9) liegen.

2. Kran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsprofile des klnppbaren Mastes (1) die Rollbahnen der Laufrollen (14) des Schwenkarms (12) bilden.