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Die
Erfindung betrifft einen klappbaren Kran, insbesondere Fahrzeugkran,
mit einer drehbar gelagerten Kransäule, einem daran angelenkten
Gelenkarmsystem, das einen Hubarm und einen mit dem Hubarm drehgelenkig
verbundenen, insbesondere teleskopierbaren Knickarm aufweist, wenigstens
einem zwischen der Kransäule
und dem Hubarm wirkenden Hubzylinder sowie wenigstens einem zwischen
dem Hubarm und dem Knickarm wirkenden Knickzylinder, wobei die Kransäule, der
Hubarm und der Knickarm im zusammengeklappten Zustand des Krans
Z-förmig
angeordnet sind.
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Derartige
Kräne sind
an sich bekannt und kommen beispielsweise in der Forstwirtschaft
oder der Schrottverwertung zum Einsatz. Damit die drei Hauptteile
gattungsgemäßer Kräne, die
Kransäule, der
Hubarm und der Knickarm, im zusammengeklappten Zustand des Krans
Z-förmig angeordnet werden
können,
war es bisher üblich,
den Knickarm im Bereich seiner Gelenkverbindung mit dem Hubarm offen
auszuführen,
sodass der Knickarm und der Hubarm im zusammengeklappten Zustand
ineinander greifen können.
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Diese
durchaus praktikablen Lösungen
weisen den Nachteil auf, dass durch die Ausbildung der Aufnahmeöffnung am
Knickarm nicht mehr die ganze Länge
des Knickarmes für
die Aufnahme eines im Knickarm verfahrbar angeordneten Teleskoparmes zur
Verfügung
steht, wodurch sich die Reichweite des Kranes beschränkt ist.
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Die
Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, einen gattungsgemäßen Kran
zu schaffen, mit dem in einfacher Weise eine Verlängerung
der Reichweite des Kranes möglich
ist und der insgesamt eine einfache konstruktive Lösung darstellt.
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Erfindungsgemäß wird dies
dadurch erreicht, dass der Hubarm im Bereich seiner Gelenkverbindung
mit dem Knickarm einen vorzugsweise gabelförmigen Aufnahmeabschnitt für den Knickarm
aufweist und der Abstand zwischen der Drehachse der Gelenkverbindung
und dem Anlenkpunkt des Knickzylinders am Hubarm größer ist
als der Abstand zwischen der Drehachse der Gelenkverbindung und dem
Anlenkpunkt des Knickzylinders am Knickarm.
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Dadurch
wird zum einen erreicht, dass im Wesentlichen die gesamte Länge des
Knickarmes zur Aufnahme eines Teleskoparmes zur Verfügung steht.
Ist also, wie ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Erfindung vorsieht, der Knickarm als Formrohr, beispeilsweise mit einem
rechteckigen, vieleckigen oder ovalen Querschnitt, in dem ein Teleskoparm
verfahrbar gelagert ist, ausgebildet, wobei sich der Aufnahmebereich
des Knickarmes für
den Teleskoparm im Wesentlichen, vorzugsweise direkt, bis zur Gelenkverbindung
mit dem Hubarm erstreckt, kann der Teleskoparm im Wesentlichen gleich
lang ausgebildet sein wie der Knickarm, während beim Stand der Technik
der Teleskoparm – bedingt
durch die im Endbereich des Knickarmes angeordnete Aufnahmeöffnung für den Hubarm – kürzer als
der Knickarm ausgebildet werden musste. Mit der Erfindung ergibt
sich also eine Verlängerung
der Reichweite, die je nach Auslegecharakteristik des Kranes zwischen
30 cm und 120 cm betragen kann.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich durch die Anordnung des
Knickzylinders. Betrachtet man das zwischen den beiden Anlenkpunkten
des Knickzylinders und der Drehachse zwischen dem Hubarm und dem
Knickarm ausgebildete Gelenksdreieck, dessen Basis vom Knickzylinder
gebildet wird, ist man bisher davon ausgegangen, dass der kürzere der
beiden zwischen den beiden Anlenkpunkten des Knickzylinders und
der Drehachse der Gelenkverbindung gebildete Schenkel an jenem Arm des
Gelenkarmsystems anzuordnen ist, an dem die Aufnahmeöffnung für den zweiten
Arm des Gelenkarmsystems ausgebildet ist. Würde man diesem Prinzip folgen,
ergäbe
sich bei der erfindungsgemäßen Anordnung
des Aufnahmeabschnittes am Hubarm ein maximaler Bewegungswinkel
für den
Knickzylinder von etwa 310 bis 320°.
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Durch
die erfindungsgemäße Anordnung
sowohl des Aufnahmeabschnittes für
den zweiten Arm des Gelenkarmsystems am Hubarm als auch des längeren Schenkels
des Gelenkdreiecks am Hubarm kann dieser Nachteil vermieden und
ein kleinerer maximaler Bewegungswinkel für den Knickzylinder erreicht
werden, wodurch insgesamt eine einfachere Konstruktion ermöglicht wird.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist der Bewegungswinkel, den der Knickzylinder zwischen
seinen beiden Endstellungen einschließt kleiner 80°, vorzugsweise
kleiner 60°,
wobei ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorsieht, dass der Bewegungswinkels des Knickzylinders
zwischen 20° und
50°, vorzugsweise bei
etwa 35°,
liegt.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung liegt das Verhältnis
des Abstandes zwischen der Drehachse der Gelenkverbindung und dem
Anlenkpunkt des Knickzylinders am Hubarm zum Abstand zwischen der
Drehachse der Gelenkverbindung und dem Anlenkpunkt des Knickzylinders am
Knickarm zwischen 4:1 und 1,5:1, vorzugsweise zwischen 3:1 und 2:1.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung, mit der das Zusammenklappen des Krans in seine Z-Form
auf einfache Weise realisierbar ist, sieht vor, dass der wenigstens
eine Knickzylinder seitlich außen
liegend am Hubarm und am Knickarm drehbeweglich angelenkt ist, wobei
es sich als günstig
erwiesen hat, wenn der Kran zwei Knickzylinder aufweist, die an
gegenüberliegenden
Seiten am Hubarm und am Knickarm angelenkt sind. Dadurch und durch
die erfindungsgemäße Anordnung
des Knickzylinders wird es zudem ermöglicht, dass gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung der (die) Anlenkpunkt(e) des (der) Knickzylinders)
am Hubarm außerhalb
des Aufnahmeabschnittes für
den Knickarm angeordnet ist (sind), wodurch sich insgesamt eine
robustere Konstruktion ergibt, da ja die Einlenkung der Kräfte nicht
mehr wie beim Stand der Technik in den offenen Aufnahmeabschnitt
eines der beiden Arme des Gelenkarmsystems erfolgt.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand
der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiele
im Folgenden näher
erläutert.
Darin zeigt:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Fahrzeugkranes, 2a, 2b eine
Seitenansicht und eine Draufsicht auf das Gelenkarmsystem des Ausführungsbeispieles nach 1 in
einer ersten Stellung,
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3a, 3b eine
Seitenansicht und eine Perspektive des Gelenkarmsystems des Ausführungsbeispiels
gemäß 1 in
einer zweiten Position und
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4 im
Prinzip das zwischen den Anlenkpunkten und der Drehachse gebildete
Gelenkdreieck.
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Der
in 1 dargestellte Kran 1 ist als Fahrzeugkran
ausgebildet, der auf einer an einem Fahrzeug angeordneten bzw. anordenbaren
Basis 14 montiert ist. Der Kran 1 weist eine Kransäule 2 auf, die
an der Basis 14 um eine vertikale Achse drehbar gelagert
ist. Mit der Kransäule 2 ist über die
Gelenkverbindung 15 das Gelenkarmsystem 3 drehgelenkig verbunden
und zwar um eine zur Hauptebene des Kranes 1 im Wesentlichen
normale Drehachse 16. Zum Bewegen des Gelenkarmsystems 3 in
Bezug auf die Kransäule 2 ist
ein zwischen der Kransäule 2 und
dem Gelenkarmsystem 3 wirkender Hubzylinder 6 vorgesehen.
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Das
Gelenkarmsystem 3 weist beim dargestellten Ausführungsbeispiel
einen Hubarm 4 und einen mit dem Hubarm 4 drehgelenkig
verbundenen Knickarm 5 auf, wobei die Anordnung der Drehachse 10 der
Gelenkverbindung 8 zwischen dem Hubarm 4 und dem
Knickarm 5 derart erfolgt, dass – analog zur Gelenkverbindung 15 zwischen
der Kransäule 2 und dem
Gelenkarmsystem 3 – die
beiden über
die Gelenkverbindung 8 bzw. 15 verbundenen Arme 4, 5 im zusammengeklappten
Zustand im Wesentlichen in einer Ebene zu liegen kommen, wobei – wie aus
der 1 ersichtlich – die Kransäule 2, der Hubarm 4 und
der Knickarm 5 des Kranes 1 im zusammengeklappten
Zustand Z-förmig
angeordnet sind.
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Weiters
sind zwei zwischen dem Hubarm 4 und dem Knickarm 5 wirkende
Knickzylinder 7, 7' (siehe 2b)
an gegenüber
liegenden Seiten außen
am Hubarm 4 und am Knickarm 5 angelenkt, über die
die Schwenkbewegung des Knickarmes 5 in Bezug auf den Hubarm 4 realisiert
wird. Der Knickarm 5 ist als Formrohr ausgebildet, in dem
ein Teleskoparm 13 verfahr- bzw. verschiebbar gelagert
ist.
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Die 2a und 2b zeigen
das Gelenkarmsystem 3 in ausgestrecktem Zustand, d.h. der Hubarm 4 und
der Knickarm 5 liegen im Wesentlichen auf einer Geraden.
Der Knickzylinder 7, der die Basis des Gelenkdreieckes
zwischen den Anlenkpunkten 11 und 12 sowie der
Drehachse 10 bildet, ist dabei derart angeordnet, dass
der Abstand a zwischen dem Anlenkpunkt 11 des Knickzylinders 7 am Hubarm 4 und
der Drehachse 10 in etwa 2 % bis 3 mal so groß ist wie
der Abstand b zwischen dem Anlenkpunkt 12 des Knickzylinders 7 am
Knickarm 5 und der Drehachse 10. Anders ausgedrückt befindet sich
der lange Schenkel des Gelenkdreiecks am Hubarm 4, während der
kurze Schenkel des Gelenkdreieckes, der auch als Momentenhebel bezeichnet
wird, am Knickarm 5 ausgebildet ist.
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Insbesondere
aus 2b ist ersichtlich, dass am Hubarm 4 ein
Aufnahmeabschnitt 9 für
den Knickarm 5 ausgebildet ist, und zwar im Bereich der Gelenkverbindung 8.
Aufgrund dieser Anordnung steht nahezu die gesamte Länge des
als Formrohr ausgebildeten Knickarmes 5 als Aufnahmebereich für den im
Knickarm 5 verfahrbar bzw. verschiebbar gelagerten Teleskoparm 13 zur
Verfügung,
wodurch sich gegenüber
dem Stand der Technik eine Reichweitenverlängerung des Kranes 1 von
bis zu 1,20 m ergibt.
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Die 3a und 3b zeigen
das Gelenkarmsystem 3 in einer Endstellung bei vollkommen eingefahrenem
Knickzylinder 7. Dabei greift der Knickarm 5 in
den gabelförmig
ausgebildeten Aufnahmeabschnitt 9 des Hubarmes 4 ein,
wobei der seitlich am Knickarm 5 angeordnete Anlenkpunkt 12 als
Anschlag dient und damit die Schwenkbewegung des Knickarmes 5 begrenzt.
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In 4 ist
schematisch die Schwenkcharakteristik des Gelenkarmsystems 3 gezeigt.
Der Hubarm 4 und der Knickarm 5 sind über die
Drehachse 10 drehgelenkig miteinander verbunden, wobei
die gegenseitige Schwenkbewegung über den Knickzylinder 7 erfolgt,
der am Hubarm 4 im Anlenkpunkt 11 und am Knickarm 5 im
Anlenkpunkt 12 angelenkt ist. Dabei erfolgt die Anlenkung
des Knickzylinders am Hubarm 4 bzw. am Knickarm 5 derart,
dass der Abstand a zwischen dem Anlenkpunkt 11 und der
Drehachse 10 größer, vorzugsweise
ungefähr
2 ½ mal
so groß wie
der Abstand b zwischen dem Anlenkpunkt 12 und der Drehachse 10 ist.
Durch diese Anordnung ergibt sich ein maximaler Bewegungswinkel α für den Knickzylinder 7,
der durch die beiden Endstellungen E, E' des Knickzylinders 7 begrenzt
wird, der kleiner als 80° ist
und vorzugsweise bei etwa 35° liegt.
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Der
maximale Bewegungswinkel β des Knickarmes 5,
der durch die beiden Endstellungen des Knickarmes 5 definiert
wird, liegt – wie
auch bei den bereits aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen – bei ca.
310°. Dieser
Bewegungswinkel β ist
Voraussetzung dafür,
dass gattungsgemäße Kräne im zusammengeklappten
Zustand Z-förmig
angeordnet werden können.
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Wenn
auch die Erfindung anhand des Ausführungsbeispieles konkret beschreiben
wurde, versteht es sich von selbst, dass der Anmeldungsgegenstand
nicht auf dieses Ausführungsbeispiel
beschränkt
ist. Vielmehr sind Maßnahmen
und Abwandlungen, die dazu dienen, den Erfindungsgedanken eines
Z-förmig
zusammenklappbaren Kranes mit verlängerter Reichweite umzusetzen,
durchaus denkbar und erwünscht.
So ist der erfindungsgemäße Kran
keinesfalls auf Fahrzeugkräne
beschränkt, d.h.
die Basis für
die Kransäule
kann durchaus auch ortsfest gelagert sein, wie dies in der Schrottverwertung
häufig
der Fall ist.