DE2658293A1 - Turmkran - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 983921/22

St/Hb

FMC Corporation

200 E. Randolph Drive

Chicago, Illinois, USA

Turmkran

Die Erfindung betrifft einen Turmkran gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Die Erfindung befaßt sich im einzelnen mit einem Mechanismus an dem Turmkran zum Abstützen einer Last.

Bei einem Turmkran ist es zweckmäßig, wenn der Ausleger, der durch den Turm abgestützt wird, entlang der Vorderseite des Turmes zu Zwecken der Demontage und/oder des Transports utriklappbar ist. Aus diesem Grunde ist es üblich, den Ausleger an der vorderen Kante des Turms schwenkbar anzubringen, wie es beispielsweise in den US-PS'en 3 134 488, 3 246 769, 3 252 585, 3 767 061, 3 804 264, 3 844 418, 3 856 160, 3 300 061 gezeigt ist. Eine schwenkbare Verbindung des lasttragenden Auslegers an der vorderen Kante des Turmes führt jedoch zu einer exzentrischen Belastung des Turmes. Eine derartige exzen-

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trische Belastung des Turmes begrenzt die Last, die durch den Ausleger aufgenommen werden kann.

Es sind auch Turmkräne mit entlang der vorderen Seite des Turmes umklapp baren Auslegern bekannt, bei denen eine exzentrische Belastung des Turmes nicht eintritt. Gemäß der US-PS 3 794 184 beispielsweise ist der Ausleger schwenkbar in der Mitte einer Platte angebracht, die mit der Oberseite des Turmes verbunden ist, so daß die Last des Auslegers auf dem Turm zentriert ist. Die Platte kann jedoch um die vordere Kante des Turmes geschwenkt werden, wenn der Ausleger abgesenkt werden soll. Ein weiteres Beispiel eines Turmkranes, bei dem ein in der Mitte angeordneter Ausleger auf dem Turm entlang der vorderen Seite des Turmes umgelegt werden kann, ist in der US-PS 3 433 368 gezeigt. Bei diesem Kran weist der Ausleger eine seitlich verlaufende Bodenverlängerung auf, die schwenkbar an der Oberseite des Turmes zwischen dessen vorderen und rückwärtigen Seiten angebracht ist.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des HauptanSpruchs.

Erfindungsgemäß ist eine vereinfachte, wirksamere und vielseitig verwendbare Anordnung für die Anbringung eines Lasthuborganes auf dem Turm vorgesehen, durch das die Last zentral durch den Turm abgestützt wird. Zugleich kann der Ausleger entlang der vorderen Seite des Turmes zur Demontage abwärts geschwenkt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Ausgleichsarm schwenkbar mit der Oberseite des Turms in einer Achse befestigt, die in der Mitte zwischen der vorderen Seite des Turms und dessen rückwärtigen Seite liegt. Das Lasthuborgan, etwa ein schwenkbarer Ausleger, ist am vorderen Ende des Ausgleichsarms angebracht, der sich über die vordere Kante des Turms hinaus erstreckt. Eine

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Einrichtung wie etwa ein Abspanndraht dient zur Ausübung einer abwärts gerichteten Kraft auf das rückwärtige Ende des Ausgleichsarms, so daß der Ausgleichsarm während des Betriebes des Auslegers in einer waagerechten Position gehalten wird. Der Abspanndraht gleicht auf diese Weise die durch den Ausleger aufgenommene Last aus. Da der Ausgleichsarm mit dem Turm nur in einer Mittelachse verbunden ist und in dieser Achse schwenkbar gelagert ist, wird die Last des Auslegers auf den Turm in der Mitte übertragen, so daß eine Überbelastung der vorderen Träger des Turmes vermieden wird. Zugleich kann der Ausleger entlang der vorderen Seite des Turmes nach unten geschwenkt werden. Dieselbe zentrische Belastung kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Ausgleichsarms auch dann erreicht werden, wenn eine andere Einrichtung zur Handhabung der Last als der Ausleger verwendet wird. Beispielsweise kann eine Seilrolle an der vorderen Kante des Ausgleichsarms angebracht werden, und die durch die Seilrolle aufgenommene Last kann auf diese Weise zentrisch auf den Turm übertragen werden.

Die Erfindung ermöglicht eine zentrische Belastung des Turmes durch eine Last, die an einem Punkt vor der vorderen Seite des Turmes abgestützt wird. Die vor der vorderen Seite des Turmes abgestützte Last kann in einer Mittelachse auf dem Turm ausbalanciert werden. Ein Ausleger auf dem Turm des Turmkranes kann entlang der vorderen Seite des Turmes umgeklappt werden, während die Last des Auslegers zeritrisch auf dem Turm abgestützt wird.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig.1 ist eine Seitenansicht eines Turmkranes gemäß der Erfindung;

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Fig.2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig.1;

Fig.3 ist eine vergrößerte Seitenansicht des Ausgleichsarms der Erfindung;

Fig.4 ist eine vergrößerte Ansicht der Schwenkverbindung zwischen Ausgleichsarm und Turm;

Fig. 5,6 sind schematische Darstellungen eines Teilbe- und 7 reichs des Turmkranes zur Veranschaulichung der auf den Ausgleichsarm einwirkenden Kräfte;

Fig.8 ist eine Ansicht ähnlich wie Fig.3 und zeigt eine andere Lastaufnahmeeinrichtung an dem Ausgleichsarm.

In Fig.1 ist ein Turmkran 10 mit einer Basis 12 gezeigt, die gebildet wird durch ein Oberteil 14, das drehbar auf einem Unterteil 16 angebracht ist. Das Unterte.il 16 kann ein mit Raupenketten versehenes Fahrgestell sein, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, oder ein mit Rädern versehenes Fahrgestell, und das Oberteil dreht sich in bezug auf das Unterteil um eine senkrechte Achse A. Das Oberteil umfaßt eine Kabine 14a für den Bedienungsmann, einen Antrieb 14b zum Anheben der Last und ein Gegengewicht 14c.

Ein Turm 18 ist mit dem Oberteil 14 in einer senkrechten Ebene schwenkbar in einer Achse B verbunden. Der Turm wird in eine senkrechte Arbeitsposition angehoben und in dieser senkrechten Position festgehalten durch Turm-Spannseile 20, die mit dem äußeren Ende eines Stützarmes 22 verbunden sind, sowie mit Hilfe einer Turmstütze 20a. Der Stützarm 22 weist eine Spannrolle 24 am äußeren Ende auf und wird durch ein Spannseil 25 abgesenkt, das an einem Hubjoch 26 befestigt ist, das durch eine Winde 27 angetrieben wird.

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Der Turm 18 ist als geschweißte, kastenförmige Gitterkonstruktion mit rechtwinkligem Querschnitt ausgebildet, wie zur Veranschaulichung dargestellt ist, und er weist vier Träger oder Eckstreben auf, die durch Querstreben 28 verbunden sind, wie insbesondere aus Fig.4 hervorgeht. Die Eckstreben umfassen zwei vordere Eckstreben 30a,30b, die in einer gemeinsamen vorderen Ebene liegen, und zwei rückwärtige Eckstreben 32a,32b, die in einer gemeinsamen rückwärtigen Ebene parallel zu der vorderen Ebene liegen. Die vier Eckstreben laufen an ihrem oberen Ende zu einer Deckplatte 34 des Turmes zusammen. Die Deckplatte weist Seitenglieder 36,38 auf, die jeweils mit unten vorspringenden Ansätzen 40 an jedem Ende versehen sind, die über Stifte 42 in Gabellagern 44 auf jeder Eckstrebe schwenkbar gelagert sind. Weiterhin umfaßt die Deckplatte einen Querträger 46, der die beiden Seitenglieder verbindet.

Ein Ausgleichsarm 50 (Fig.3) ist schwenkbar auf der Deckplatte in einer quer verlaufenden Achse C in der Mitte zwischen den vorderen und hinteren Eckstreben 30a, 3Ob,32-a,32b angebracht. Wie aus Fig.1 und 3 hervorgeht, weist der Ausgleichsarm einen vorderen Bereich 50a vor der Achse C und einen hinteren Bereich 50b hinter der Achse C auf. Der vordere Bereich umfaßt obere Längsstreben 52a,52b (Fig.4), die an ihren äußeren Enden in Verbindungsplatten 53a,53b und an ihren inneren Enden in oberen Verbindungsplatten 56a,56b enden. Eine Querstrebe 54 verbindet die Verbindungsplatten 53a,53b miteinander. Stützstreben 58a,58b verlaufen schräg abwärts von den Verbindungsplatten 53a,53b zu unteren Verbindungsplatten 60a,60b. Verstrebungen 61 erstrecken sich zwischen den Streben.

Der hintere Bereich des Ausgleichsarms umfaßt obere Längsstreben 62a,62b, die nach rückwärts von den oberen Verbinplatten 56a,56b ausgehen, und untere Längsstreben 64a,64b, die nach rückwärts von den unteren Verbindungsplatten 60a, 60b verlaufen. Zwischen den Längsstreben sind weitere Verstrebungen 65 angebracht. Die oberen und unteren Längs-

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streben laufen zusammen und sind paarweise mit einem Rollenblock 66 verbunden, der eine Windenrolle für den. Ausleger aufnimmt.

Ein Ausleger 68 weist vordere Streben 70a,70b und rückwärtige Streben 72a,72b auf, wie in Fig.4 gezeigt ist. Die vorderen und rückwärtigen Streben auf jeder Seite des Auslegers laufen zum unteren Ende jeweils in zwei im Abstand liegenden Gabellagern 74,76 im vorderen Bereich des Ausgleichsarms zusammen. Die Gabellager 74,76 sind mit Hilfe von Stiften 78 schwenkbar mit den äußeren Verbindungsplatten 53a,53b des vorderen Bereiches des Ausgleichsarms verbunden. Die Streben des Auslegers laufen ebenfalls am oberen Ende in einem Rollenblock 80 zusammen, der Rollen 81 aufnimmt.

Ein Stützarm 82 für den Ausleger ist in Gabellagern 84 mit Hilfe von Stiften 86 in den oberen Verbindungsplatten 56a,56b des Ausgleichsarms gelagert. Der Stützarm ist daher in einer senkrechten Ebene in bezug auf den Ausgleichsarm um eine Achse D schwenkbar, die in derselben senkrechten Ebene liegt wie die Achse C. Das äußere Ende des Stützarmes ist mit einem Rollenblock 88 versehen, der zur Abspannung des Auslegers dient.

Zwei Spannseile 90 für den Ausleger sind an einem Ende mit der Oberseite des Auslegers 68 und am anderen Ende mit dem äußeren Ende des Stützarms 82 verbunden. Eine Abspannung 92 zwischen dem Stützarm 88 und dem Rollenblock 66 des Ausgleichsarms umfaßt zwei Seile 94, die über eine Rolle 96 zu einer Winde 98 verlaufen. Zwei Abspannseile 100 für den Ausgleichsarm verlaufen zwischen dem äußeren Ende des rückwärtigen Bereichs des Ausgleichsarms und dem äußeren Ende des Stützarms 22.

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Ein Rollenblock 102 mit einem Haken 103 und Rollen 104 ist am äußeren Ende des Auslegers 86 über Seile 106 aufgehängt. Ein Seil 106 ist an einem Ende mit dem äußeren Ende des Auslegers 68 verbunden und verläuft um die Rolle 104 und die Rolle 81 herum und sodann über eine Rolle 108, die in dem Ausgleichsarm gelagert ist und endet in einer Winde 110.

Der Ausleger ist auf dem Ausgleichsarm vor den vorderen Eckstreben des Turmes gelagert, so daß er entlang dem Turm nach unten zur Montage oder zum Transport umgeklappt werden kann. Folglich wird gemäß Fig.5 das Gewicht der Last über den Ausleger 68 zum vorderen Bereich 50a des Ausgleichsarms übertragen. Das durch das Gewicht der Last und das Gewicht des Auslegers ausgeübte Moment wird durch ein entgegengesetztes Moment ausgeglichen, das durch die Spannung der Abspannseile 100, der Seile 94 und des Seiles 106 erzeugt wird, die auf den rückwärtigen Bereich 50b des Ausgleichsarms einwirken. Da der Ausgleichsarm schwenkbar mit der Deckplatte des Turmes in der quer verlaufenden Achse C in der Mitte zwischen den vorderen und hinteren Eckstreben des Turmes verbunden ist,- werden alle Kräfte, die durch das Gewicht der Last, des Auslegers, des Ausgleichsarmes und des Stützarms sowie durch die Spannung der Abspannungen ausgeübt werden, auf den Turm in einer senkrechten Ebene übertragen, die durch die Achse C verläuft. Da die gesamten durch oder über den Ausgleichsarm auf den Turm ausgeübten Kräfte in der Mitte zwischen den Eckstreben 30a,32a auf der einen Seite und 30b,32b auf der anderen Seite angreifen, liegt die resultierende Belastung des Turmes in der Mitte zwischen den Seiten des Turmes in einer mittleren, senkrechten Kraftlinie F, sofern der Turm senkrecht steht. Da die Kraftlinie F (Fig.2 und 5) in der Mitte zwischen den vier Eckstreben des Turmes liegt, werden alle Eckstreben gleichmäßig zu ein Viertel der Gesamtkraft, die über den Ausgleichsarm übertragen wird, belastet.

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'49'

Gemäß Fig.6 befindet sich der Ausleger 68 in dem Arbeitsbereich W in einem Auslegerradius Y, in dem eine Last X angehoben werden soll. Die Arbeitslast, die durch einen Kraftvektor X angegeben ist, muß gleich oder geringer sein als die Hubfähigkeit der Anordnung bei einem Radius Y. Wenn die Last X vom Boden abgehoben wird, bilden die Last X und das Seil 106a einen resultierenden Kraftvektor RR. Der resultierende Kraftvektor RR und der Spannseilzug LLa bewirken eine Stauchkraft AA in dem Ausleger. Der Spannseilzug LLb und der Zug in der Abspannung 92 bewirken eine Stauchkraft BB in dem Stützarm 82. Der Zug in der Abspannung 92 und in den beiden Seilen 94 zusammen mit demjenigen in den Abspannseilen 1OO bewirken eine Stauchkraft CC in dem Ausgleichsarm. Die Zugseilkräfte 106b und 106c führen zu einem Kraftvektor MM in der Rolle 108. Die resultierenden Kräfte, die in dem Ausgleichsarm 50 wirken (Fig.7),sind durch den Stauchkraftvektor AA in dem Ausleger, den Stauchkraftvektor BB in dem Stützarm, den Stauchkraftvektor CC in dem Ausgleichsarm und den Stauchkraftvektor MM in dem Zugseil wiedergegeben. Die Summe der senkrechten Komponenten AAv, BBv, MMv und CCv ist gleich dem Stauch- oder Druckkraftvektor F in dem Turm. Die Summe der waagerechten Kräfte AAh, BBh, MMh und CCh ist gleich Null, wenn die Seile 94 und 100 senkrecht verlaufen. Wenn diese Seile nicht senkrecht, sondern nach vorwärts verlaufen, entsteht eine resultierende Horizontalkraft II, die durch Spannung in dem Spannseil 20 ausgeglichen wird. Daher ist die Summe der Kraft II und der Kraft 20h im Punkt C gleich Null, Die . Seile 94 und 100 sollten nicht nach rückwärts verlaufen, da das Spannseil 20 keine Druckkraft aufnehmen kann. Die gesamten senkrechten Kräfte, die auf die Deckplatte 34 des Turmes einwirken, werden durch den Druckkraftvektor F ausgeglichen, der im Mittelpunkt des Turmes wirkt, und gleichförmig auf die Eckstreb^n des Turmes durch die Deckplatte 34 verteilt.

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' ff.

Aus Fig.8 geht hervor, daß ein Ausgleichsarm 150 verwendet werden kann, der einen Lasthaken 112 direkt und nicht einen Ausleger mit einem Lasthaken abstützt. Bei dieser Ausführungsform weist der Ausgleichsarm 150 einen rückwärtigen Bereich 150b ähnlich dem rückwärtigen Bereich 50b des Ausgleichsarms 50 und eine Abspannung, jedoch keinen Stützarm und keine Seilabspannung auf. Der vordere Bereich 150a des Ausgleichsarms 150 ist mit einem Rollenblock 151 versehen, über den ein Zugseil 152 läuft. Es ergibt sich dieselbe Kraftvertexlung wie bei der Ausführungsform gemäß Fig.1 bis 7.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Turmkran mit einer Basis und einem schwenkbar auf der Basis angebrachten Turm, der vordere und hintere Eckstreben aufweist, gekennzeichnet durch einen Ausgleichsarm (50,150), der mit der Oberseite des Turmes in einer Achse (C) in der Mitte der in bezug auf die vorderen (30a,3Ob) und hinteren (32a,32b) Eckstreben des Turmes schwenkbar verbunden ist, eine Einrichtung (80,81, 103;151,152) zum Abstützen einer Last an einem Ende des Ausgleichsarms (50,150) und eine Einrichtung (94,100) zur Ausübung einer nach unten gerichteten Kraft am anderen Ende des Ausgleichsarmes.

   Turmkran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende des Ausgleichsarms (50,150) über die vorderen Eckstreben (30a,30b) hinausragt und daß das hintere Ende"des Ausgleiehsarms nach hinten über die hinteren Eckstreben (32a,32b) hinausragt.

   Turmkran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die den Ausgleichsarm (50,150) schwenkbar auf dem Turm aufnehmende Achse (C) in der Mitte und parallel zwischen den durch die vorderen und hinteren Eckstreben (30a,30b; 32a,32b) gebildeten Ebenen verläuft und daß ein Ausleger (86) am vorderen Ende des Ausgleiehsarms angebracht ist.

   Turmkran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß am vorderen Ende des Ausgleiehsarms (150) ein Rollenblock (151) als Einrichtung zur Aufnahme einer Last angebracht ist.

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   ORIGINAL INSPECTED

   5. Turmkran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die . Einrichtung zur Ausübung einer abwärts gerichteten Kraft am anderen Ende des Ausgleichsarms (50,150) eine Abspannung(100) umfaßt.

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