DE2245031A1

DE2245031A1 - Hochragendes geraet, insbesondere bockkran oder verladebruecke

Info

Publication number: DE2245031A1
Application number: DE2245031A
Authority: DE
Inventors: Werner Gimperlein
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1972-09-14
Filing date: 1972-09-14
Publication date: 1974-03-21
Also published as: JPS4992743A; FR2200182B3; US3877391A; FR2200182A1

Description

Pried. Krupp Gesellschaft mit
■beschränkter Häftling in Essen

Hochragendes Gerät, insbesondere
Bockkran oder Verladebrücke

Die Erfindung bezieht sich auf ein hochragendes Gerat, insbesondere einen Bockkran oder eine Verladebrücke, dessen Gerüst sich gelenkig auf Ausgleich-Schwingen von Schienenfahrwerken stützt·. Dabei hat das Gerüst eine rechteckige oder dreieckige Stützbasis, deren Eckpunkte in den Matten der Gelenke liegen, in denen die Ausgleichschwingen an das Gerüst angeschlossen sind« Gewöhnlich sind unter jedem Eckpunkt der Stützbasis mehrere Ausgleichschwingen derart übereinander angeordnet, daß sich jede Ausgleiehschwinge.an ihren Enden auf zwei ,kürzere Ausgleichschwingen stützt und die untersten Ausgleichschwingen mit ihren Enden auf je zwei Schemelwagen mit je zwei laufrädern ruhen. Demgemäß hat das Fahrwerk unter jedem der Eckpunkte der Stützbasis eine große Zahl von hintereinander angeordneten Lauf rädern und damit eine große'Iiänge. Dementsprechend erstrecken sich auf jeder Seite des Gerätes die auf einer gemeinsamen Schiene laufenden Räder nach beiden Richtungen hin weit über die oberhalb dieser Schiene befindlichen Eckpunkte hinaus. Dem entsprechen große Anfahrmaße, d.h. wenn jeweils eines der Schienen—

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fahrwerke mit seinem Puffer an das eine Ende der Kranfahrbahn gelangt ist, ist die Kitte des Gerüstes und damit im allgemeinen auch die Mitte der Lastaufnahmemittel des Kranes noch entsprechend weit von .dem.,Ende der Kran-!Fahrbahn entfernt. Demgemäß wird die Länge dei" Kran-?ahrbahn unzureichend genützt. Man ist daher bestrebt, das Eckmaß, d.h. die Entfernung zwischen zwei über einer Schiene liegenden Eckpunkten der Stützbasis des Gerüstes, möglichst klein zu halten. Das ist besonders wichtig bei Werften zur guten Ausnutzung der Docklänge und bei Umschlag-Anlagen zur guten Ausnutzung der Pier— oder Lagerplatzlängen. Andererseits wird in dem Maße, in dem das Eckmaß !deiner wird, das Standmoment des Gerätes gegenüber dem Kippmoment aus den Windkräften in Schienenlängsrichtung und somit die Standsicherheit herabgesetzt. Diese Windkräfte üben auf das Gerüst Kippmomente mit entsprechend der Höhe des Gerüstes großem . Hebelarm mit Bezug auf diejenigen Eckpunkte der Stütz- . baas aus, die - in Windrichtung betrachtet —hinter der Mitte des Gerüstes liegen, Diesen Kippmomenten wirkt das Moment aus dem Gewicht der an dem Kippen beteiligten Massen mit einem Hebelarm entgegen, der gleich dem waagerechten Abstand des Schwerpunktes dieser Massen mn den erwähnten Eckpunkten ist. Dieser Hebelarm ist aber um so kleiner, je IcLeiner zwecks Verminderung des Anfahrmaßes das Eckmaß gewählt wird.

Demgegenüber liegt der in den Patentansprüchen gekennzeichneten Erfindung die Aufgabe zugrunde, auch bei Ausbildung eines Gerätes der eingangs genannten Art mit möglichst kleinem Eckmaß die erforderliche Standsicherheit des Geräts, wenn es sich außer Betrieb befindet, zu gewährleisten.

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Die Erfindung bringt den Fortschritt, daß. mit einfachen konstruktiven Mitteln "die erforderliche Standsicherheit des außer Betrieb befindlichen Gerätes erreicht und trotsdera eine gute Ausnutzung der. Kranbahn-Länge erzielt wird.

Auf der Zeichmmg sind in den Fig.. 1,2 und 5 Teile von Bockkranen nach drei verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar in Seitenansichten der unter je einem bzw» unter zwei Eckpunkten befindlichen Fahrwerken und der diesen Eckpunkten benachbarten Teile des Krangerüst es'.

Bei allen Ausführungsbeispielen ist der Bockkran mit seinen Fahrwerken auf zwei Schienen 1 abgestützt, die einen der großen Spannweite des Kranes entsprechenden Abstand voneinander haben. Jede der über einer der Schienen 1 befindlichen Stützen des Krangerüstes hat einen langen Fahrb,alken 2, an dessen Enden zwei nach oben konvergierende Stiele 3 in Kastenbauweise sitzen. Der Fahrbalken 2 stützt sich mit nach unten gerichteten Ansätzen in Gelenken 4 mit quer zur Fahrtrichtung liegend&¹ Achsen auf Haupt-Ausgleichsschwingen. Die Mitten der Gelenke 4 bilden die Eckpunkte E. der Stützbasis .des Kran-Gerüstes. In den vorliegenden Fällen ist die- Stützbasis ein Rechteck, dessen eine Seite das Eclonaß e ist, d.h. die Entfernung zwischen den beiden oberhalb ein- und derselben Schiene 1 befindlichen Ecken E. In die Fig. 1 und 2 ist das halbe Eckmaß 1/2 e eingetragen, das von dem einen Eckpunkt E bis zur lotrechten, quer zu den.Schienen 1 stehenden Mittelebene M

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des Kranes reicht.

Lei den Ausführungsbeispielen nach Pig. 1 "und 2 bildet die Haupt-Ausgleichsschwinge 5 einen doppelarmigen Hebel mit gleichen Hebellängen. Sie stützt, sich an ihren Enden in Gelenken 6 auf weitere, kürzere Ausgleichsschwingen 7, die ebenfalls gleiche Hebelarme haben. Diese sind an ihren Enden auf je zwei weiteren, noch kürzeren Ausgleichsschwingen 8 mit gleichen Hebelarmen abgestützt. Diese wiederum ruhen mit ihren Enden unter Vermittelung von Auflagern 9 mittig auf Schemelwagen 1.0, die je zwei hintereinander angeordnete Laufräder oder Laufrader-Paare 11 haben. Auf diese Weise sind in dem unter jedem Eckpunkt E befindlichen Fahrwerk 16 Laufräder oder Laufräder-Paare auf einer Schiene 1 bzw. zwei nebeneinanderliegenden Schienen abgestützt. An dem von der Mittelebene M abgewandten Ende der einen Ausgleichsschwinge 7 sitzt ein Puffer 12, der über das äußerste Laufrad 11 hinausragt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 1 sitzen an den, Stirn-Enden der Pahrbalken 2 Ansätze 13, und unterhalb von ihnen sitzen auf den Haupt-Ausgleichsschwingen Sockel 14. Auf der Unterseite jedes Ansatzes 3 und auf der Oberseite jedes Sockels 14 sind Anschlag—Platten befestigt. In der Normallage der Haupt-Ausgleichsschwinge 5, d.h. wenn deren durch die Mitten der Gelenke 6 gelegte Ebene nicht durch Unebenheiten der Schienen-Trasse aus ihrer waagerechten Lage herausgebracht ist, haben die Anschlag-Platten 15 bei jedem Eckpunkt E einen Höhen-Abstand a voneinander. Dieser ist so bemessen, daß die Haupt-Ausgleichsschwinge 5 entsprechend den zu er-;

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"wartenden Unebenheiten der Schienen-Trasse Schwingungen · in dem Gelenk 4 ausführen kann, ohne daß die Anschlag-ELatten 15^aSinander stoßen. Andererseits ist das Haß a nur gerade so groß gewählt, daß es dieses Schwingen der Haupt-Ausgleiehsschwinge gestattet, daß aber Kippbewegungen des Gerüstes in den Gelenken "4 begrenzt werden. Wenn" nämlich der Kran außer Betrieb ist und auf ihn Kräfte in Richtung parallel 'zu den Schienen 1 beispielsweise von rechts nach links (in Figo 1 betrachtet) wirken, wird bei starkem Wind u.U. das Kran-Gerüst in den links von der Mittelebene M befindlichen Gelenken 4 gekippt. Das ist der Pail, wenn das Moment aus dem Gewicht .der an der Kippbewegung teilnehmenden Massen mit dem auf die betreffenden Eckpunkte E bezogenen Hebelärm, der etwas kleiner ist als 1/2 e, von dem Moment der Windkräfte überwunden wird« Ton dem Augenblick aber ab, an dem sich die oberen Anschlagplatten 15 auf die unteren Anschlagplatten legen, also das Gerüst 2,3 nicht mehr in den Gelenken 4 gegenüber den Haupt-Ausgleichsschwingen 5 kippen kann, könnte ein Kippen nur noch" in den Gelenken 6 erfolgen, die (in Fig. 1 betrachtet) links von den Gelenken 4 liegen» Hierdurch wird der Hebelarm des Gewichtsmomentes, das dem Kippmoment aus den Windkräften entgegenwirkt, um das Maß h vergrößert, dohe. um den waagerechten Abstand der Mitten der erwähnten Gelenke 6 von den Eckpunkten E. Außerdem wird das dem Kippmoment entgegenwirkende Gewichts-Moment dadurch vergrößert, daß an einer Kippbewegung um die Mitten der erwähnten Gelenke 6 auch die'-Massen der rechts (in Pig. 1) von den Eckpunkten E befindlichen Teile des""Fahrwerkes teilnehmen wurden.

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Hierdurch wird die erforderliche Sicherheit gegen Kippen des Kranes unter Windkräften erzielt.

Den Hebelarm des Gewichts-Momentes, das dem Kipp-Moinent aus den Windlcräften entgegenwirkt, kann man erforderlichenfalls um die Maße i oder 1: vergrößern, wenn auch die ■ Schwingbewegungen der Haupt-Ausgleichsschwingen 5 gegenüber den von der Mittelebene M abgewandten Ausgleichsschwingen 7 sowie die Schwingbewegungen der letzteren gegenüber den von der Mittelebene H abgewandten Ausgleichsschwingen 8 durch entsprechende Anschläge begrenzt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 2 wird - abweichend von dem nach Fig. 1 - die obere Anschlagplatte 15, die nach Fig. 1 fest an dem Ansatz 13 sitzt, ersetzt durch einen Stempel 16, der mit einem Kolben in einem Zylinder 17 eines hydraulischen Kraftgerätes in lotrechter Richtung geführt ist. Der Zylinder I7_f der in einem von dem Fahrbalken 2 nach links ragenden Ansatz 18 sitzt, ist mit seinem oberen und seinem unteren Ende durch Leitungen 19 bzv/. 20 an eine Steuereinrichtung 21 angeschlossen. Diese steht einerseits mit einem Druckspeicher 22 in Verbindung, dem von einer Pumpe 23 über ein Rückschlagventil 24 Druckflüssigkeit zugeführt werden kann. Andererseits ist von der Steuereinrichtung 21 eine Ablaufleitung 25 zu einem Flüssigkeitsbehälter 26 geführt.

Durch diese hydraulische Einrichtung kann der Kolben innerhalb des Zylinders 17 von oben mit Druckflüssigkeit beaufschlagt werden, so daß der Stempel nach unten ausgefahren wird, bis er auf der Anschlagplatte 15 auf

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dem Sockel der Haupt-Ausgleichs schwinge 5 zur Anlage kommtο Wenn dann die Leitung 19 abgesperrt"wird, kann der Stempel 16 niclit nach oben ausweichen. Demgemäß wird verhindert, daß das. Gerüst, in dem in Figo. 2 links gezeichneten Gelenk 4 gegenüber der Haupt-Ausgleichs schwinge unter dem Einfluß von Windkräften von rechts nach links kippte Während also bei dem Ausführungsbeispiel nach Eig. 1 ein anfängliches Kippen zugelassen wird, bis sich die obere Anschlagplatte 15 auf die untere aufsetzt, wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 2 von vornherein ein Kippen in den betreffenden Gelenken 4 verhindert, so daß sofort der Hebelarm für das den Windkräften entgegenwirkende Gewichts-Moment um das Maß'h vergrößert wird. Auch hierbei sind bei entsprechender Anordnung v/eitere hydraulische Kraftgeräte Vergrößerungen des Hebelarmes um die Maße i und k gemäß JFig. 1 mögüich.

Zweckmäßig wird man für die beiden Zylinder ^^rl an den ■ beiden Enden jedes Fahrbalkens 2 eine gemeinsame hydraulische Einrichtung 21 bis 25 verwenden„ U₀U₀ kann auch während des Betriebes des Kranes der Stempel 16 auf der Anschlagplatte 15 aufliegen, wenn durch entsprechende Einstellung der Steuereinrichtung 21 dafür gesorgt wird, daß die leitungen 19 und 20 miteinander verbunden sind, also die in dem Zylinder 17 oberhalb und unterhalb des Kolbens befindlichen Räume kommunizieren. Die Anwendung des Druckspeichers bringt den Vorteil, daß auch bei Strom-Ausfall der zum Andrücken des Stempels 16 an die Anschlagplatte 15 erforderliche Flüssigkeitsdruck zur Verfügung steht. .Mittels der Pumpe 23 werden Leckage-Verluste vermieden; auch kann mittels der Pumpe erforderlichenfalls der !Flüssigkeitsdruck erhöht werden.

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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 3 bilden die ' Haupt-Ausgleichsschwingen 26 ungleicharmige Hebel; und zwar verhält sich die Länge des von der Mittelebene M abgewandten Hebelarmes zu der Länge des anderen Hebelarmes wie 1 :2. Die Gelenke, in denen sich die Eckpunkte E befinden, sind mit 27 bezeichnet. Mit dem kürzeren Hebelarm stützt "sich jede der Haupt-Ausgleicheschwingen 26 in einem Gelenk 28 auf ein Fahrwerk, daß mit Ausgleichsschwingen 5,7»8 und Schemelwagen 10 gleich den Fahrwerken nach Pig. 1 und 2 ist und demgemäß 16 laufräder oder Laufräder-Paare 11 aufweist.

Mt einem langen Hebelarm stützt sich jede Haujit—Aus— gleichsschwinge 26 in einem Gelenk 29 auf eine Ausgleichs schwinge 30, die einen gleicharmigen Hebel bildet und an ihren Enden in Gelenken auf kürzeren, gleicharmigen Ausgleichsschwingen 31 ruht, welche sich auf je zwei Schemel wagen 10 stützen. Das gesamte, unter einöiB Eckpunkt E befiniliche Fahrwerk hat 24 hintereinander angeordnete Laufräder oder Laufrader-Paare 11·

Zur Kippsicherung dienen bei diesem AusführwngabeiBpiel Zug-Stangen 32, die an den der Mttelebene M ziig#1cehrten Enden der Haupt-Ausgleichsschwingen 26 angreifen,. Bas geschieht mit Hilfe von Langlöchem 33, die eich, in den unteren Enden der Zugstangen 32 befinden und Bolzen 34, die an Augen 39 der Haupt-Ausgleichsschwingen 26 liteen und in die Langlöcher 33 eingreifen. Die Zugstangen 32 sind durch Öffnungen in den Fahrbalken 2

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Ihre Oberen Enden sind gelenkig an Gleitschuhen 35 gelagert, die auf der Oberseite des Fahrbalkens 2 parallel zur Schiene 1 verschiebbar geführt sind. An den Gleitsehuhen 35 greifen Gewindespindeln 36 . an, die sich in Richtung nach der Mittelebene M hin erstrecken und von Muttern 37 umschlossen werden, die in Böcken 38 auf dem !"ahrbalken 2 gelagert sind. Die Muttern 37 sind durch nicht dargestellte Mittel antreibbar, so daß die Gleitschuhe 35 auf dem Pahrbalken 2 hin- und hergeschoben werden können. Dabei ist die Anordnung, so getroffen, daß bei allen Stellungen der Gleitschuhe 35 sich die Zugstangen 32 von den Bolzen 34 aus mit einer mehr oder weniger großen Neigung nach oben hin in Richtung auf die Mittelebene M erstrecken. ;

Während des Kran-Betriebes nehmen die Zugstangen 32 die in der rechten Hälfte von Mg» 3 dargestellte .Mittel- · lage ein, in welcher sich die Bolzen 34 in der Mitte der Langlöcher 33 befinden. Demgemäß können die Haupt-Ausgleichs schwingen 26 in den Gelenken 27 nach Maßgabe der etwaigen Unebenheiten der Schienen-Irasse schwingen,

Wenn der Kran außer Betrieb genommen wird, werden die Gleitschuhe 35 mittels der Muttern 37 'und der Gewindespindeln 36 soweit in Richtung.nach der Mitteiebene M hin geschoben, daß bei "der Ausgangslage der Haupt-Aus gl ei chs schwing en die Bolzen 34 zur Anlage an den unteren Enden der Langlöcher 33 kommen, wie es in.

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der linken Hälfte von Pig. 3 dargestellt ist.

Wenn nunmehr Windkräfte den Kran z.B. von rechts nach links (in Pig. 3 betrachtet) zu läppen suchen, kann das Gerüst 2,3 nicht in den in Pig. 3 links "befindlichen Gelenken 27 gegenüber den Haupt-Ausgleichs schwing en 26 kippen, weil die in Pig, 3 links befindlichen Zugstangen 32 das verhindern. Infolgedessen wird der Kippunkt in die Mitten der Gelenke 28 verlegt, so daß der Hebelarm der dem Kippmoment entgegenwirkenden Gewichtskräfte um das Maß m vergrößert wird. Auch hierbei kann man weitere Vergrößerungen des Hebelarmes erreichen, wenn auch Schwenkbewegungen der Haupt-Ausgleichsschwingen 26 gegenüber den darunterliegenden Ausgleichsschwingen 5 und ggf. auch Schwingungen weiterer Ausgleichsschwingen gegenüber den darunter befindlichen Ausgleichsschwingen durch ähnliche Mittel verhindert werden. i

Der Umstand, daß die Zugstangen auf Zug und nicht auf Druck und Knickung beansprucht werden sowie daß sie an großen Hebelarmen der Haupt-Ausgleichsschwingen 26 angreifen, ergibt günstige Abmessungen. Die AusführungsfceiSpiele nach Pig. 1 und 2 können in entsprechender Weise so abgewandelt v/erden, daß die Anschlag-Üatten 15 bzw, die Stempel 16 auf der der Hittelebene zugewandten Seite der betreffenden Eckpunkte E angeordnet werden.

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Statt der in J?ig. 3 dargestellten Ausführung ist. es auch möglich, daß die Zugstangen von den Bolzen 34 in lotrechter Richtung durch den Fahrbalken 2 hindurchgesteckt sind und mit ihren über den Fahrbalken hinausragenden Enden durch Antriebsmittel — z.B. über Spindel-Gewinde und Muttern oder auf hydraulischem Wege — nach oben gezogen v/erden können,, Die Anwendung von Zugstangen zum Verhindern von Schwenkbewegungen der Haup.t-Aus gleichschwingen, die von V/indkräfteri verursacht sein könnten, kommt auch in Betracht, wenn die Haupt-Ausgleichsschwingen gleicharmige Hebel bilden und demgemäß die Fahrwerke symmetrisch" zu den Eckpunkten ausgebildet sind.

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Claims

Patentansprüche

1. Hochragendes Gerät, insbesondere Bockkran oder Verladebrücke, dessen Gerüst sich in Eckpunkten einer Stützbasis gelenkig auf Ausgleichsschwingen von Schienenfahrwerken stützt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gerüst (2,3) und an den Ausgleichsschwingen (5}26) Anschläge (15»16;33, 34) paarweise einander gegenüberliegend und in Schienenrichtung gegenüber den Eckpunkten (E) der Stützbasis versetzt so angeordnet oder einstellbar sind, daß sie ein Kippen des Gerüstes in denselben Eckpunkten (E) verhindern oder auf ein vorher bestimmtes Ausmaß beschränken.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die an dem Gerüst (2,3) sitzenden Anschläge (15) von den zugehörigen, an den Ausgleichsschwingen (5) sitzenden Anschlägen (15) solche Abstände (a) haben, daß die Ausgleicheschwingen (5) die durch Unregelmäßigkeiten der Schienen-Trasse bedingten Schwingungen gegenüber dem Gerüst (2,3) ausführen können, aber ein Kippen des Gerüstes gegenüber den Ausgleichsschwingen auf ein vorher bestimmtes Ausmaß beschränkt ist.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (16;33,34) an dem Gerüst oder/und an den Ausgleichsschwingen (5;26) so einstellbar sind, daß sie in je einer Stellung die durch Unregelmäßigkeiten der Schienen-Trasse bedingten Schwingungen

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der Ausgleichsschwingen gegenüber dem Gerüst gestatten und in je einer anderen Stellung ein Kippen des Gerüstes gegenüber den Ausgleichsschwingen verhindern.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die am Gerüst befindlichen Anschläge (16) oder die an den Ausgleichssehwingen befindlichen Anschläge durch hydaulische Kraftgeräte (17) in Anlage an den Ausgleichssehwingen (5) bzw. dem Gerüst befindlichen Anschlägen gebracht .· und durch Absperrglieder in den an die hydraulischen Kraftgeräte angeschlossenen Druckmittelleitungen (19) unnachgiebig gemacht werden können.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Kraftgeräte (17) an Druckspeicher .(22) angeschlossen sind.

6. Gerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei hydraulische Kraftgeräte (17), die sich auf einer Seite des Gastes über einer der Schienen (1) befinden, von einer gemeinsamen Anlage (21 bis 26) mit Druckmittel versorgt werden.

7. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Paar von Anschlägen durch Langloch-Verbindungsmittel (33134) zwischen je einem an einer Ausgleichsschwinge (26) befindlichen Glied (39) und je einem an dem Gerüst (2,3) befindlichen Glied (32) gebildet werden und je eines (32) der Glieder einstellbar istο ' ·

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8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß von den zu jedem Paar von Anschlägen (33,34) gehörenden Gliedern eines (39) an einer Ausgleichsschwinge (26) sitzt und das andere (32) an einem Führungskörper (35) gelekig befestigt ist, der auf einer I*ührungsbahn des Gerüstes "bewegbar ist, welche mit der Richtung der in demselben Glied (32) wirkenden Kraft einen von 180° abweichenden Winkel bildet.

9· Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite des Gerätes die Anschläge (33,34) sich an den einander zugekehrten Hebelarmen der Ausgleichsschwingen (26) befinden.

10. Gerät, bei dem sich jede unter einem Eckpunkt der Stützbasis befindliche Ausgleichsschwinge auf zwei weitere Ausgleinschwingen oder auf zwei Gruppen von übereinander gestaffelten Ausgleichsschwingen stützt, nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch * gekennzeichnet, daß auch zur Verhhderung oder Begrenzung von Schwingungen zwischen übereinander angeordneten Ausgleichsschwingen (5,7,8) Anschläge vorgesehen sind. ;■,'

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