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Die Erfindung betrifft eine Lastaufnahmevorrichtung nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1, ein als Nachläufer ausgebildetes Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 13 und einen Brückenzug nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 14.
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Lange Bauteile werden oft mittels eines Brückenzugs transportiert, der aus einem Zugfahrzeug und einem als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeug besteht. Im Unterschied zu einem als Anhänger ausgebildeten Fahrzeug wird das als Nachläufer ausgebildete Fahrzeug dabei nicht direkt vom Zugfahrzeug, sondern mittelbar mittels des zu transportierenden Bauteils gezogen. Das Bauteil liegt somit teilweise auf dem Zugfahrzeug und teilweise auf dem als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeug auf und überbrückt den Abstand zwischen den Fahrzeugen.
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Wenn das lange Bauteil an beiden tragenden Fahrzeugen fest fixiert ist und die Aufstandsflächen der Fahrzeuge, beispielsweise aufgrund unebenen Geländes, nicht parallel zueinander ausgerichtet sind, verdreht sich das Bauteil, wird also auf Torsion belastet. Dies muss bei torsionsempfindlichen Bauteilen, wie insbesondere Rotorblättern von Windkraftanlagen, vermieden werden. Für den Transport von Rotorblättern ist es daher bekannt, nur die Blattwurzel fest am Zugfahrzeug aufzunehmen und die Blattspitze hingegen um ihre Längsachse drehbar in einer Lastaufnahmevorrichtung an dem als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeug aufzunehmen. Dadurch kann die Torsionsbelastung am Rotorblatt minimiert werden.
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Bekannte derartige gattungsgemäße Lastaufnahmevorrichtungen weisen ein Grundgestell und einen beweglich am Grundgestell gelagerten Rahmen auf. Das Grundgestell kann auf dem als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeug montiert werden. Der Rahmen dient zur Aufnahme eines Adapters, in dem wiederum die Blattspitze eines Rotorblattes aufgenommen werden kann.
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Bei einer ersten derartigen bekannten Lastaufnahmevorrichtung ist der Rahmen über eine gegenständliche Drehachse, die parallel zur Längsachse des Rotorblattes ausgerichtet ist, am Grundgestell gelagert. Die Drehachse muss hierbei unterhalb des zu transportierenden Rotorblattes angeordnet sein. Dies führt dazu, dass die Schwerpunktachse des Rotorblattes sich bei einer Rotationsbewegung seitlich gegenüber dem Grundgestell und damit gegenüber dem als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeug verschiebt. Dadurch ist die Kippgefahr des Fahrzeugs erhöht.
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Eine zweite derartige Lastaufnahmevorrichtung ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2019 001 481 U1 bekannt. Der Rahmen ist hierbei mittels einer Kulissenführung am Grundgestell derart gelagert, dass eine virtuelle Drehachse vorteilhaft in die Nähe der Schwerpunktachse des aufzunehmenden Rotorblattes verschoben ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neben der vorstehend genannten zweiten Lastaufnahmevorrichtung eine weitere Lastaufnahmevorrichtung für den Transport eines langen torsionsempfindlichen Bauteils sowie ein als Nachläufer ausgebildetes Fahrzeug für einen Brückenzug und einen derartigen Brückenzug jeweils mit einer auf dem Fahrzeug angeordneten Lastaufnahmevorrichtung anzugeben, bei denen der Rahmen für den Transport torsionsempfindlicher Bauteile beweglich am Grundgestell gelagert ist und bei denen zugleich die Kippgefahr gegenüber der vorstehend beschriebenen ersten Lastaufnahmevorrichtung verringert ist.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer Lastaufnahmevorrichtung nach dem Schutzanspruch 1, mit einem als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeug nach dem Schutzanspruch 13 und mit einem Brückenzug nach dem Schutzanspruch 14. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Bei einer Lastaufnahmevorrichtung für den Transport eines langen torsionsempfindlichen Bauteils, insbesondere eines Rotorblattes für eine Windkraftanlage, mit einem Grundgestell zur Montage auf einem als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeug eines Brückenzugs und mit einem beweglich am Grundgestell gelagerten Rahmen zur Aufnahme des Bauteils ist erfindungswesentlich vorgesehen, dass der beweglich am Grundgestell gelagerte Rahmen ein Pendelrahmen ist, der mittels linksseitiger Rahmenverbinder und rechtsseitiger Rahmenverbinder der Lastaufnahmevorrichtung am Grundgestell aufgehängt ist, wobei die Rahmenverbinder mittels den Rahmenverbindern zugeordneter grundgestellseitiger Drehgelenke am Grundgestell angelenkt sind und mittels den Rahmenverbindern zugeordneter pendelrahmenseitiger Drehgelenke am Pendelrahmen angelenkt sind.
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Dank der Ausbildung des beweglich am Grundgestell gelagerten Rahmens als Pendelrahmen kann ein Momentanpol in der Nähe der Schwerpunktachse des aufzunehmenden Rotorblattes erzeugt werden. Die momentane Drehung des Pendelrahmens gegenüber dem Grundgestell findet um den Momentanpol statt. Der Momentanpol bewegt sich bei der Bewegung des Pendelrahmens gegenüber dem Grundgestell auf einer Rastpolbahn. Die Schwerpunktachse des aufzunehmenden Rotorblattes verschiebt sich bei der Drehung des Pendelrahmens in horizontaler Richtung ausreichend wenig, um eine hohe Kippstabilität des Fahrzeugs zu gewährleisten. Außerdem verschiebt sich die Schwerpunktachse bei Drehungen aus der Mittellage heraus geringfügig nach oben, was tendenziell eine Rückstellkraft in Richtung der Mittellage bewirkt. Diese Rückstellkraft ist jedoch zugleich so gering, dass das torsionsempfindliche Bauteil dadurch nicht übermäßig auf Torsion belastet wird.
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Das Grundgestell, die Rahmenverbinder und der Pendelrahmen bilden zusammen ein Gelenkviereck in einer senkrecht zur Längsrichtung der Lastaufnahmevorrichtung ausgerichteten Projektionsebene aus mit einem zwischen den grundgestellseitigen Drehgelenken angeordneten Steg, mit zwei von den Rahmenverbindern zwischen den jeweils zugeordneten Drehgelenken ausgebildeten Armen und mit einer zwischen den pendelrahmenseitigen Drehgelenken angeordneten Koppel. Der Steg ist hierbei kürzer als die Koppel. Der Momentanpol ist der Schnittpunkt von Verlängerungen der Arme. Dadurch, dass der Steg kürzer ist als die Koppel liegt der Momentanpol in der Mittelposition des Pendelrahmens also oberhalb der Drehgelenke.
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Bevorzugt sind die Arme gleich lang. Dadurch liegt der Momentanpol in der Mittelposition des Pendelrahmens mittig über dem somit symmetrischen Gelenkviereck. Bevorzugt schneiden sich die Verlängerungen der Arme bei paralleler Anordnung von Steg und Koppel im Momentanpol in einem Winkel zwischen 50° und 70°, weiter bevorzugt in einem Winkel zwischen 55° und 65°, besonders bevorzugt von in etwa 60°. Dadurch ergeben sich besonders vorteilhafte Lagen für den Momentanpol und die Schwerpunktachse des aufzunehmenden Rotorblattes.
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Besonders bevorzugt sind der Steg und die Arme in etwa gleich lang. Außerdem ist der Steg vorzugsweise mehr als 40% und weniger als 60% so lang, bevorzugt mehr als 45% und weniger als 55% so lang, besonders bevorzugt in etwa halb so lang, wie die Koppel. Wenn der Steg und Arme genau gleich lang sind und die Koppel genau doppelt so lang ist wie der Steg oder die Arme, dann ergibt sich genau ein Winkel von 60°, in dem sich die Verlängerungen der Arme im Momentanpol treffen. Diese Verlängerungen von den grundgestellseitigen Drehgelenken bis zum Momentanpol sind dabei wiederum genau so lang wie der Steg oder die Arme.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Lastaufnahmevorrichtung ist vorgesehen, dass die Lastaufnahmevorrichtung Dämpfungselemente aufweist, die einerseits mittels grundgestellseitigen Anlenkpunkten am Grundgestell und andererseits mittels pendelrahmenseitigen Anlenkpunkten am Pendelrahmen angelengt sind. Die Dämpfungselemente wirken einem Aufschaukeln der Drehbewegung des Pendelrahmens gegenüber dem Grundgestell entgegen.
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Bevorzugt sind hierfür hydraulische Dämpfungselemente vorgesehen. Insbesondere sind die Dämpfungselemente paarweise hydraulisch miteinander gekoppelte Zylinder. Die Dämpfungselemente sind vorzugsweise paarweise über Kreuz angeordnet. Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass Projektionen der grundgestellseitigen Anlenkpunkte auf eine senkrecht zur Längsrichtung der Lastaufnahmevorrichtung ausgerichtete Projektionsebene weiter voneinander entfernt sind als die grundgestellseitigen Drehgelenke voneinander entfernt sind und dass Projektionen der pendelrahmenseitigen Anlenkpunkte auf die senkrecht zur Längsrichtung der Lastaufnahmevorrichtung ausgerichtete Projektionsebene weiter voneinander entfernt sind als die pendelrahmenseitigen Drehgelenke voneinander entfernt sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Lastaufnahmevorrichtung ist die Position des Pendelrahmens relativ zum Grundgestell mittels der Dämpfungselemente feststellbar, insbesondere mittels eines Ventils, das die hydraulisch miteinander gekoppelten Zylinder hydraulisch gegeneinander absperrt. Der Pendelrahmen kann somit vor dem Ablegen oder Entnehmen des Rotorblattes festgestellt werden, um eine unbeabsichtigte Drehung des Pendelrahmens zu verhindern, wenn beispielsweise das Rotorblatt dabei zeitweilig nur einseitig auf dem Pendelrahmen abgestützt ist.
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Die Dämpfungselemente begrenzen vorzugsweise die Schwenkbarkeit des Pendelrahmens so weit, dass die pendelrahmenseitigen Drehgelenke immer unterhalb der grundgestellseitigen Drehgelenke angeordnet sind. Entsprechend ist dann der Momentanpol immer oberhalb der grundgestellseitigen Drehgelenke angeordnet.
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Besonders bevorzugt weist die Lastaufnahmevorrichtung einen vom Pendelrahmen getragenen Adapter für die Aufnahme der Blattspitze eines zu transportierenden Rotorblattes für eine Windkraftanlage auf. Der Adapter kann auf für den Fachmann bekannte weise ausgebildet sein. Vorzugsweise kann der Adapter das Rotorblatt mit einer Ablageschale und einem aufklappbaren Deckel vollständig umschließen und weist mehrere kissenartige Anlageflächen für den schonenden Kontakt zum Rotorblatt auf.
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Die Rastpolbahn für den Momentanpol verläuft vorzugsweise vollständig im Bereich des Adapters und damit nahe an der Schwerpunktachse des aufzunehmenden Rotorblattes.
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Bei einem Fahrzeug, das als Nachläufer für einen Brückenzug ausgebildet ist und auf dem eine Lastaufnahmevorrichtung für den Transport eines langen torsionsempfindlichen Bauteils, insbesondere eines Rotorblattes für eine Windkraftanlage, montiert ist, ist erfindungswesentlich vorgesehen, dass die Lastaufnahmevorrichtung entsprechend der erfindungsgemäßen Lastaufnahmevorrichtung ausgebildet ist.
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Bei einem Brückenzug mit einem Zugfahrzeug und mit einem als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeug, wobei auf dem als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeug eine Lastaufnahmevorrichtung für den Transport eines langen torsionsempfindlichen Bauteils, insbesondere eines Rotorblattes für eine Windkraftanlage, montiert ist und wobei auf dem Zugfahrzeug eine weitere Lastaufnahmevorrichtung für den Transport des langen torsionsempfindlichen Bauteils montiert ist, so dass das jeweils zu transportierende torsionsempfindliche Bauteil jeweils anteilig vom Zugfahrzeug und von dem als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeug getragen werden kann, insbesondere an seiner Blattwurzel vom Zugfahrzeug und an seiner Blattspitze von dem als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeug getragen werden kann, und dabei das als Nachläufer ausgebildete Fahrzeug mit dem Zugfahrzeug verbinden kann, ist erfindungswesentlich vorgesehen, dass die Lastaufnahmevorrichtung des als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeugs entsprechend der erfindungsgemäßen Lastaufnahmevorrichtung ausgebildet ist.
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Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Schutzansprüchen, aus den beigefügten Zeichnungen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. In den Zeichnungen zeigen:
- 1: eine Lastaufnahmevorrichtung für den Transport eines langen torsionsempfindlichen Bauteils gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer ersten perspektivischen Ansicht;
- 2: die Lastaufnahmevorrichtung von 1 in einer zweiten perspektivischen Ansicht;
- 3: die Lastaufnahmevorrichtung von den 1 und 2 in der Frontansicht;
- 4: den Ausschnitt Y aus 3 in vergrößerter Darstellung;
- 5: die Lastaufnahmevorrichtung von den 1 bis 3 in der Heckansicht;
- 6: die Lastaufnahmevorrichtung von den 1 bis 3 und 5 in der Seitenansicht;
- 7: den Schnitt G-G aus 6;
- 8: die Lastaufnahmevorrichtung von den 1 bis 3, 5 und 6 in einer Draufsicht;
- 9: den Schnitt A-A aus 8;
- 10: den Schnitt B-B aus 8;
- 11: den Schnitt C-C aus 8;
- 12: den Schnitt D-D aus 8;
- 13: den Schnitt E-E aus 8;
- 14: den Ausschnitt Z aus 8 in vergrößerter Darstellung;
- 15: den Schnitt F-F aus 8;
- 16: ein von dem Grundgestell, den Rahmenverbindern und dem Pendelrahmen der Lastaufnahmevorrichtung von den 1 bis 3, 5, 6 und 8 gebildetes Gelenkviereck mit dem Pendelrahmen in neutraler Position; und
- 17: das Gelenkviereck von 16 mit dem Pendelrahmen in ausgelenkter Position.
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In den 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Lastaufnahmevorrichtung für den Transport eines langen torsionsempfindlichen Bauteils in zwei perspektivischen Ansichten von schräg oben dargestellt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren dieselben Teile. Dabei sind in 1 zusätzlich zur Oberseite die Vorderseite und die linke Seite der Lastaufnahmevorrichtung dem Betrachter schräg zugewandt, wohingegen in 2 zusätzlich zur Oberseite die Rückseite und die rechte Seite dem Betrachter schräg zugewandt sind. Die Länge des zu transportierenden langen Bauteils beträgt insbesondere mehrere Dekameter. Das lange Bauteil, das von der im Ausführungsbeispiel gezeigten Lastaufnahmevorrichtung aufgenommen werden soll, ist ein Rotorblatt für eine Windkraftanlage mit einer Wurzel und mit einer Blattspitze.
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Die Lastaufnahmevorrichtung ist für die Montage auf einem als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeug eines Brückenzugs vorgesehen und soll die Blattspitze des Rotorblattes tragen. Die Wurzel des Rotorblattes wird hingegen auf einem Zugfahrzeug getragen, auf welchem hierfür eine geeignete Lastaufnahmevorrichtung montiert ist, die sich von der erfindungsgemäßen Lastaufnahmevorrichtung zur Aufnahme der Blattspitze in der Regel unterscheidet. Das Zugfahrzeug und das als Nachläufer ausgebildete Fahrzeug bilden zusammen mit dem zu transportierenden Bauteil, also insbesondere zusammen mit dem Rotorblatt, einen Brückenzug, bei dem das Bauteil den Abstand zwischen dem Zugfahrzeug und dem als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeug überbrückt.
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Die erfindungsgemäße Lastaufnahmevorrichtung weist ein Grundgestell 2 auf, das fest, dabei jedoch um seine Querachse kippbar, auf dem als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeug montiert werden kann. Am Grundgestell 2 ist ein Pendelrahmen 3 mittels Rahmenverbindern 5, 6, 7 und 8 schwenkbar aufgehängt. Die Rahmenverbinder 5 bis 8 umfassen einen vorderen linksseitigen Rahmenverbinder 5, einen vorderen rechtsseitigen Rahmenverbinder 6, einen hinteren linksseitigen Rahmenverbinder 7 und einen hinteren rechtsseitigen Rahmenverbinder 8. Die Rahmenverbinder 5 bis 8 sind mittels grundgestellseitiger Drehgelenke 9, 10, 11 und 12 am Grundgestell 2 und mittels pendelrahmenseitiger Drehgelenke 13 und 14 (2) sowie 15 und 16 (1) am Pendelrahmen 3 angelenkt. Die Drehachsen aller Drehgelenke 9 bis 16 sind parallel zueinander und parallel zur Längsachse der Lastaufnahmevorrichtung ausgerichtet. Dadurch, dass die grundgestellseitigen Drehgelenke 9 und 10 sowie 11 und 12 weniger weit voneinander entfernt angeordnet sind wie die pendelrahmenseitigen Drehgelenke 13 und 14 sowie 15 und 16, bleibt der Pendelrahmen 3 bei einer Schwenkbewegung nicht parallel zum Grundgestell 2 ausgerichtet, sondern dreht um einen Momentanpol, der sich hierbei auf einer Momentanpolbahn bewegt.
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Die Blattspitze kann mittels einer nicht dargestellten Klemmvorrichtung, insbesondere Schalenklammer, die fest auf dem Pendelrahmen 3 angeordnet wird, auf dem Pendelrahmen 3 gehalten werden. Das Rotorblatt ist somit gegenüber dem Pendelrahmen 3 fixiert. Wenn das als Nachläufer ausgebildete Fahrzeug beispielsweise bei unebenem Untergrund seitlich gegenüber dem Zugfahrzeug wegkippt, würde dies ohne die Verschwenkbarkeit des Pendelrahmens 3 gegenüber dem Grundgestell 2 zu einer Belastung des Rotorblattes auf Torsion führen. Dank der erfindungsgemäßen Verschwenkbarkeit des Pendelrahmens 3 gegenüber dem Grundgestell 2 kann jedoch das Grundgestell 2 unter dem Pendelrahmen 3 seitlich wegkippen, so dass eine Belastung des Rotorblattes auf Torsion vermieden oder zumindest in einem zulässigen Bereich gehalten wird.
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Die Beweglichkeit des Pendelrahmens 3 gegenüber dem Grundgestell 2 wird gedämpft und auf eine maximale Auslenkung begrenzt durch zwei als Hydraulikzylinder 19 und 20 ausgebildete Dämpfungselemente, die quer zur den Achsen der Drehgelenke 9 bis 16 jeweils einerseits am Grundgestell 2 mittels grundgestellseitigen Anlenkpunkten 21 und 22 angelenkt sind und andererseits am Pendelrahmen 3 mittels pendelrahmenseitigen Anlenkpunkten 23 und 24 angelenkt sind. Eine Schmierung einer quer zur Längsachse des Pendelrahmens 2 angeordneten Lagerachse, mittels der das Grundgestell 2 wippend auf dem als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeug gelagert werden kann, kann über einen Kegelschmiernippel 25 vorgenommen werden.
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Die Hydraulikzylinder 19 und 20 sind über ein Hydraulikwegeventil 27 mit einem Hydraulikspeicher 28 hydraulisch verbunden oder verbindbar. Der Hydraulikspeicher 28 dient zur Speicherung von Hydraulikflüssigkeit mit einem Druck, mit dem auch die Hydraulikzylinder 19 und 20 beaufschlagt sind. Über eine Hydraulikkupplung 29 kann eine Verbindung zu einem externen Hydrauliksystem, beispielsweise dem Hydrauliksystem des Zugfahrzeugs, hergestellt werden. Der aktuell an der Lastaufnahmevorrichtung aufgebaute und gespeicherte hydraulische Druck wird mittels eines Manometers 30 angezeigt. Zur Filterung der Hydraulikflüssigkeit ist ein Hydraulikfilter 32 vorgesehen.
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Für eine Auslenkung des Pendelrahmens 3 gegenüber dem Grundgestell 2 muss Hydraulikflüssigkeit von einem der Hydraulikzylinder 19 und 20 über das Hydraulikwegeventil 27 in den jeweils anderen Hydraulikzylinder 19 oder 20 strömen, was eine dämpfende Wirkung hat. Das Strömen der Hydraulikflüssigkeit zwischen den Dämpfungselementen 28 und 29 kann mittels des Hydraulikwegeventils 27 oder mittels Magnetventilen (61 und 62 in 8) bei Bedarf auch blockiert werden, wenn beispielsweise beim Beladen oder Entladen der Lastaufnahmevorrichtung mit dem Rotorblatt der Pendelrahmen 3 gegenüber dem Grundgestell 2 zeitweilig festgestellt werden soll.
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Für weitere Komponenten des Hydrauliksystems sind am Grundgestell 2 ein erstes Aufbaugehäuse 35 und ein zweites Aufbaugehäuse 36 angeordnet. Ebenfalls am Grundgestell 2 sind ein Schaltschrank 38 für elektrische Komponenten und ein Sockelgehäuse 40 vorgesehen, durch welches die Hydraulik der vom Pendelrahmen 3 zu haltenden und in den Zeichnungen nicht dargestellten Klammervorrichtung, insbesondere Schalenklammer, zum Festhalten des Rotorblattes mit Strom versorgt wird und durch welches der Signalaustausch mit der Klammervorrichtung erfolgt. Beispielsweise wird dadurch der Hydraulikdruck in Erwiderung auf ein erkanntes Absinken des Hydraulikdrucks mittels einer automatischen Regelung automatisch nachgepuffert. Ansonsten wird ein Signal zur Anzeige eines korrekten Hydraulikdrucks, insbesondere mittels einer angesteuerten Kontrollleuchte, generiert. An der Rückseite des Grundgestells 2 sind in Halteraufnahmen 43 und 44 seitlich ausstellbare Warntafelhalter 45 und 46 mit Warntafeln 47 und 48 sowie ein hinteres Abdeckblech 49 montiert. An der Vorderseite des Grundgestells ist ein vorderes Abdeckbleck 50 montiert.
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3 zeigt die Lastaufnahmevorrichtung von den 1 und 2 in der Frontansicht. Ein Ausschnitt hiervon ist mit dem Buchstaben Y bezeichnet und in 4 ohne das vordere Abdeckblech 50 vergrößert dargestellt. Dadurch sind in 4 ein vorderer linker Achshalter 53 und ein vorderer rechter Achshalter 54 sichtbar. Der vordere linke Achshalter 53 lagert eine Achse und bildet mit dieser Achse und einem auf dieser Achse gelagerten Teil des vorderen linksseitigen Rahmenverbinders 5 das grundgestellseitige Drehgelenk 9. Der vordere rechte Achshalter 54 lagert eine weitere Achse und bildet mit dieser weiteren Achse und einem auf dieser weiteren Achse gelagerten Teil des vorderen rechtsseitigen Rahmenverbinders 6 das grundgestellseitige Drehgelenk 10.
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5 zeigt die Lastaufnahmevorrichtung von den 1 bis 3 in der Heckansicht. Der grundgestellseitige Anlenkpunkt 22 des Hydraulikzylinders 20 an das Grundgestell 2 ist als eine Art Achse ausgeführt, die in einer Kulissenführung oder Langloch am Grundgestell 2 in horizontaler Richtung quer zur Längsachse der Lastaufnahmevorrichtung zwangsgeführt ist. Dadurch kann in den Hydraulikzylinder 20 immer genau so viel Hydraulikflüssigkeit einströmen oder ausströmen, wie aus dem Hydraulikzylinder 19 umgekehrt ausströmt oder einströmt. Die Summe der Auslenkungen der Hydraulikzylinder 19 und 20 bleibt also in etwa konstant, was bei starrer Festlegung aller grundgestellseitigen Anlenkpunkte 21 und 22 am Grundgestell 2 und aller pendelrahmenseitigen Anlenkpunkte 23 und 24 am Pendelrahmen 3 die Pendelbewegung des Pendelrahmens 3 gegenüber dem Grundgestell 2 unmöglich machen würde. Vorzugsweise ist der grundgestellseitige Anlenkpunkt 21 des Hydraulikzylinders 19 entsprechend in einer Kulissenführung geführt. Dank der wenigstens einen Kulissenführung kann die Pendelbewegung trotz der aufgrund der hydraulischen Kopplung konstant bleibenden Summe der Abstände zwischen den Anlenkpunkten 21 und 23 und den Anlenkpunkten 22 und 24 so weit erfolgen, bis ein Ende der Kulissenführung erreicht ist und eine weitere Schwenkbewegung zu einem Druckanstieg oder Druckabfall im Gesamtsystem führt, der eine weitere Schwenkbewegung des Pendelrahmens zunehmend erschwert und schließlich verhindert. Alternativ oder zusätzlich kann eine Anschlagsbegrenzung für den Pendelrahmen 3 vorgesehen sein.
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6 zeigt die Lastaufnahmevorrichtung von den 1 bis 3 und 5 in der Seitenansicht. Die Front befindet sich links, das Heck rechts. In 6 ist ein Schnitt G-G gekennzeichnet, der in 7 vergrößert dargestellt ist. 7 zeigt die durch den Kegelschmiernippel 25 zu schmierende Lagerachse, mittels der das Grundgestell 2 und damit die gesamte Lastaufnahmevorrichtung um die Querachse wippend auf dem als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeug gelagert werden kann. Dadurch können auch wechselnde Steigungen des Fahrzeuguntergrunds ausgeglichen werden, so dass eine durch das Wegkippen des Fahrzeugs in Fahrtrichtung ansonsten hervorgerufene Belastung des aufgenommenen Rotorblattes auf Biegung vermieden wird.
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In 8 ist die Lastaufnahmevorrichtung von den 1 bis 3, 5 und 6 von oben dargestellt, wobei die Front links und das Heck rechts angeordnet sind. Am Grundgestell 2 sind Magnetventile 61 und 62 zum Absperren von hydraulischen Leitungen angeordnet, mit denen die Hydraulikzylinder 19 und 20 mit dem Hydraulikwegeventil 27 verbunden sind. Mittels der Magnetventile 61 und 62 können die Hydraulikzylinder 19 und 20 in ihrer jeweiligen Position blockiert werden. Ferner ist ein Rückschlagventil 63 für das Hydrauliksystem vorgesehen.
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In 8 sind verschiedene lotrechte Schnitte markiert, die in den 9 bis 13 und 15 dargestellt sind. Bis auf den senkrecht zur Längsachse der Lastaufnahmevorrichtung angeordneten Schnitt F-F von 15 sind alle Schnitte A-A, B-B, C-C, D-D und E-E von den 9 bis 13 parallel zur Längsachse der Lastaufnahmevorrichtung angeordnet.
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9 zeigt den Schnitt A-A aus 8 durch eine grundgestellseitige Drehachse 71, welche den Hydraulikzylinder 20 am Grundgestell 2 lagert und dadurch die Lage des grundgestellseitigen Anlenkpunktes 22 definiert. Mittels eines Bolzens ist der Hydraulikzylinder 20 andererseits im Anlenkpunkt 24 am Pendelrahmen 3 gelagert. Der Bolzen ist mittels eines Splints gesichert. Der Splint ist mittels einer Scheibe, durch die der Bolzen hindurchgeführt ist, von Teilen des Pendelrahmens 3, die den Bolzen lagern, getrennt. Der Hydraulikzylinder 19 ist entsprechend am Grundgestell 2 und am Pendelrahmen 3 gelagert.
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10 zeigt den Schnitt B-B aus 8 durch den Anlenkpunkt 24 und damit durch den in der Beschreibung zu 9 genannten Bolzen, der hier erstmals mit dem Bezugszeichen 73 bezeichnet ist. Der dort genannte Splint erhält hier das Bezugszeichen 75 und die dort genannte Scheibe das Bezugszeichen 76.
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In 11 ist der Schnitt C-C aus 8 durch das pendelrahmenseitige Drehgelenk 14 dargestellt. Das pendelrahmenseitige Drehgelenk 14 ist mit einer Gleitlagerbuchse 81, einer durch die Gleitlagerbuchse 81 geführten Sechskantschraube 82 und einer hinter dem Kopf der Sechskantschraube 82 angeordneten Scheibe 83 ausgeführt.
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12 zeigt den Schnitt D-D aus 8 durch das grundgestellseitige Drehgelenk 10. Unterhalb des grundgestellseitigen Drehgelenks 10 ist das im Hintergrund angeordnete pendelrahmenseitige Drehgelenk 14 sichtbar. Das grundgestellseitige Drehgelenk 10 ist mit einer Gleitlagerbuchse 85 und einem in der Abbildung von rechts nach links durch die Gleitlagerbuchse 85 geführten Bolzen 86 ausgeführt. Der Bolzen 86 ist an seinem in der Abbildung links angeordneten unteren Ende mit einer Scheibe 87, einer Kontermutter 88 und einem Splint 89 gesichert.
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13 zeigt den Schnitt E-E aus 8 mit Blick auf den hinteren rechtsseitigen Rahmenverbinder 8. Am hinteren rechtsseitigen Rahmenverbinder 8 ist ein Kegelschmiernippel 92 für den Anschluss einer Fettpresse angeordnet, durch den das grundgestellseitige Drehgelenk 12 und das pendelrahmenseitige Drehgelenk 16 geschmiert werden können. Fett wird dabei im Inneren des Rahmenverbinders 8 zu den Drehgelenken 12 und 16 geleitet. Die Rahmenverbinder 5 bis 7 sind entsprechend zur Schmierung der Drehgelenke 9 und 13, 10 und 14 sowie 11 und 15 ausgebildet und weisen jeweils einen nicht bezeichneten Kegelschmiernippel auf.
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Die Lastaufnahmevorrichtung weist in etwa mittig in ihrer Längsachse frontseitig und heckseitig am Pendelrahmen 3 jeweils eine Bremseinrichtung auf, welche dafür sorgt, dass der Pendelrahmen 3 mit jeweils einer Scheuerplatte 94 spielfrei am Grundgestell 2 anliegt. Dadurch werden Belastungen der Rahmenverbinder 5 bis 8 und der Drehgelenke 9 bis 16 durch Kräfte in Längsrichtung der Lastaufnahmevorrichtung zwischen dem Grundgestell 2 und dem Pendelrahmen 3 unterbunden. Außerdem wird die Pendelbewegung des Pendelrahmens 3 gegenüber dem Grundgestell 2 vorteilhaft mechanisch gebremst und nicht verhindert. Details zur Ausführung der Bremseinrichtung am Heck der Lastaufnahmevorrichtung sind 14 zu entnehmen. Die Bremseinrichtung an der Front der Lastaufnahmevorrichtung ist entsprechend ausgebildet.
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In 14 ist der Ausschnitt Z aus 13 und damit die Bremseinrichtung am Heck des Pendelrahmens 3 vergrößert dargestellt. Die Scheuerplatte 94 ist unter Zwischenschaltung von Distanzblechen 95 an einer Halteplatte 96 des Pendelrahmens 3 befestigt. Hierzu sind Senkkopfschrauben durch die Halteplatte 96 und die Distanzbleche 95 hindurch in Gewindeeinsätze 98 der Scheuerplatte 94 eingeschraubt. Die Anzahl der Distanzbleche 95 ist so gewählt, dass eine zwar spielfreie, jedoch gebremste Bewegung des Pendelrahmens 3 gegenüber dem Grundgestell 2 senkrecht zur Längsachse der Lastaufnahmevorrichtung möglich ist.
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15 zeigt den Schnitt F-F aus 8. Aus der Perspektive von 15 ergibt sich zwischen den in die Darstellungsebene projizierten Drehgelenken 9, 10, 13 und 14 ein Gelenkviereck, das in den 16 und 17 schematisch dargestellt ist.
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16 zeigt das vom Grundgestell 2, von den Rahmenverbindern 5 und 6 oder 7 und 8 und vom Pendelrahmen 3 gebildete Gelenkviereck, das hier erstmals mit dem Bezugszeichen 101 bezeichnet ist, in einer Anordnung, die sich ergibt, wenn der Pendelrahmen 3 gegenüber dem Grundgestell 2 in neutraler Position angeordnet ist. Diese neutrale Position ist in den vorherigen Figuren dargestellt und stellt sich durch das Eigengewicht des Pendelrahmens 3 selbstständig ein, wenn nicht ein am Pendelrahmen 3 aufgenommenes Rotorblatt durch die gleichzeitige starre Aufnahme der Wurzel des Rotorblattes an einem Zugfahrzeug eine Auslenkung des Pendelrahmens 3 gegenüber dem Grundgestell 2 erzwingt.
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Die Positionen der Drehgelenke 9, 10, 13 und 14 sind hier in die dargestellte Projektionsebene projiziert, in der sie deckungsgleich mit den Positionen der Drehgelenke 11, 12, 15 und 16 in diese Projektionsebene sind, und mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Das Gelenkviereck 101 besteht aus einem zwischen den grundgestellseitigen Drehgelenken 11 und 12 angeordneten und vom Grundgestell 2 ausgebildeten Steg 102, einer zwischen den pendelrahmenseitigen Drehgelenken 15 und 16 angeordneten und vom Pendelrahmen ausgebildeten Koppel 104, einem zwischen dem grundgestellseitigen Drehgelenk 11 und dem pendelrahmenseitigen Drehgelenk 15 angeordneten und vom vorderen linksseitigen Rahmenverbinder 5 ausgebildeten linken Arm 105 und einem zwischen dem grundgestellseitigen Drehgelenk 12 und dem pendelrahmenseitigen Drehgelenk 16 angeordneten und vom vorderen rechtsseitigen Rahmenverbinder 6 ausgebildeten rechten Arm 106.
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Der Steg 102 und die Koppel 104 sind in der dargestellten neutralen Position parallel zueinander ausgerichtet. Eine Verlängerung 107 des linken Arms 105 und eine Verlängerung 108 des rechten Arms 106 schneiden sich dabei im sogenannten Momentanpol 111 in einem Winkel von etwa 60°. Bei diesen bevorzugten geometrischen Verhältnissen sind die Arme 105 und 106 und die Verlängerungen 107 und 108 und der Steg 102 in etwa gleich lang zueinander und jeweils halb so lang wie die Koppel 104.
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Bei einer Verschwenkung des Pendelrahmens 3 gegenüber dem Grundgestell 2 kommt es bei der Lastaufnahmevorrichtung zu einer Drehung des Pendelrahmens 3 oder im Gelenkviereck 101 zu einer Drehung des Stegs 102 um den Momentanpol 3. Der Momentanpol 101 verändert hierbei seine Position und ist also ein imaginärer Drehpunkt. Das Gelenkviereck ist derart dimensioniert, dass die Schwerpunktachse des aufzunehmenden Bauteils bevorzugt in etwa auf Höhe des Momentanpols 111 liegt, wenn der Steg 102 und die Koppel 104 parallel zueinander ausgerichtet sind. Insbesondere weicht der Abstand der Scherpunktachse um weniger als die Länge oder bevorzugt weniger als die halbe Länge eines der Arme 105 oder 106 von der Lage des Momentanpols 111 ab.
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17 zeigt das Gelenkviereck 101 von 16 mit dem sich aus einer Auslenkung des Pendelrahmens 2 aus seiner Neutralposition gegenüber dem Grundgestell 2 ergebenden Auslenkung des Stegs 102. Gegenüber der Neutralstellung von 16 ist die Position des Momentanpols 111 verlagert, wobei die Verlängerung 107 verkürzt und die Verlängerung 108 verlängert ist. Dadurch, dass der Steg 102 nicht nur nach links gekippt, sondern zugleich nach rechts verlagert ist, ist die vorzugsweise etwa auf Höhe des Momentanpols 111 befindliche Schwerpunktachse des aufzunehmenden Bauteils, insbesondere Rotorblattes, hierbei nur geringfügig seitlich verlagert. Dadurch wird eine hohe Kippstabilität des als Nachläufer ausgebildeten Fahrzeugs, an welchem die Lastaufnahmevorrichtung zumindest im Betrieb aufgenommen ist, erreicht. Der Gesamtschwerpunkt der erfindungsgemäßen Lastaufnahmevorrichtung liegt zudem vorteilhaft niedrig, was die Höhe des beladenen Fahrzeugs vorteilhaft niedrig hält und weiter zur Kippstabilität des Fahrzeugs mit der Lastaufnahmevorrichtung beiträgt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202019001481 U1 [0006]
