DE2833809C2 - Kran mit beweglichem Gegengewicht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mit beweglichem ^o Gegengewicht ausbalancierten Ausleger-Turmkran mit einer Lastkatze und einer Gegengewichtskatze, die auf gleicher Höhe mittels getrennter Antriebe verfahrbar sind, bei dem das durch die Last hervorgerufene Moment gemessen und zur Lagesteuerung für das Gegengewicht benutzt wird, wie er beispielsweise aus dem DE-GM 70 18 790 bekannt ist. Bei diesem Ausleger-Turmkran ist eine Dehnungsmeßvorrichtung an dem den Lastausleger mit dem Turmkopf verbindenden Zugseil vorgesehen. Lastkatze und Gegengewichtskatze fahren jede auf einem Last- bzw. Gegengewichtsausleger, die an gegenüberliegenden Seiten des Turmkopfes angebracht sind. Der Turmkopf ist um eine vertikale Achse drehbar. Bei dem bekannten Ausleger-Turmkran ist es nicht möglich, eine Last über die gesamte Länge beider Ausleger zu verfahren, wie es bei begrenztem Raum beispielsweise in Docks oder Fabriken erforderlich sein kann.

Aus der DE-OS 14 56 422 ist eine Einrichtung zur Begrenzung des Lastmoments von Fahrz.eugen mit aufgebautem Schwenkkran und zu beiden Seiten angeordneten Bodenstützen bekannt, bei der in den Bodenstützen hydraulische Druckaufnehmer vorgesehen sind. Bei einem festlegbaren Druck oder Differenzdruck gegenüberliegender Druckaufnehmer wird der Schwenkantrieb abgeschaltet. Hierdurch soll erreicht werden, daß nicht bereits bei dem Lastmoment abgeschaltet werden muß, das bei einer Stellung des Auslegers quer zum Fahrzeug maximal zulässig ist, wenn in der Position des Auslegers längs zum Fahrzeug ein höheres Lastmoment zulässig wäre. Die Einrichtung ist eine reine Sicherheitseinrichtung, ein Ausbalancieren des Krans ist nicht vorgesehen.

In der DE-PS 70 701 ist ein Ausleger-Turmkran beschrieben, bei dem Last- und Gegengewichtskatze auf getrennten Bahnen übereinander über die gesamte Auslegerlänge fahrbar und miteinander über ein Seil gegenläufig gekoppelt sind, so daß die Position der Gegengewichtskatze abhängig von der der Lastkatze ist und so in gewissem Umfang der Ausleger-Turmkran teilweise ausbalanciert wird. Eine Anpassung an unterschiedliche Lasten kann durch Änderung des Gegengewichts vorgenommen werden, jedoch ist eine Lastmomentmessung nicht vorgesehen.

Die US-PS 7 34 974 zeigt einen Schwimmpontonkran, in dessen Boden ein Gegengewicht umgekehrt proportional zur Position der Lastkatze verfahren wird. Hierbei legt das Gegengewicht einen kürzeren Weg zurück als die Lastkatze. Auch in diesem Fall findet keine Messung des Mastmomentes statt.

Die Erfindung steht unter der Aufgabe, einen gattungsgemäßen Ausleger-Turmkran derart weiterzubilden, daß die Last über die gesamte Auslegerlänge verfahrbar ist. Die Aufgabe wird mit den im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß ständig das echte Kippmoment erfaßt wird, also das Lastmoment und alle weiteren das Kippen beeinflussende Momente. Hierdurch wird eine erhöhte Sicherheit erreicht und der Ausleger-Turmkran kann näher an seiner zulässigen Belastungsgrenze eingesetzt werden als dies bisher der Fall war, wo der Einfluß weiterer Momente durch Schätzungen mit einem Sicherheitsspielraum berücksichtigt werden mußte.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient das von den Druckaufnehmern bewegte Medium nicht nur zur Steuerung, sondern ist auch gleichzeitig Betriebsmedium für die Antriebe von Last- und Gegengewichtskatze. Hierdurch wird die Sicherheit weiter erhöht und gleichzeitig eine kostengünstige Vereinheitlichung erreicht, die auch die Wartung erleichtert.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zumindest zwei gleichzeitig fahrbare Gegengewichtskatzen vorgesehen. Insbesondere im Hinblick auf eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung, bei der die Gegengewichtskatzen außen längs des Auslegers fahren und die Lastkatze in der Mitte, wird eine erhöhte Symmetrie erreicht und damit eine geringere Belastung des Auslegers in Querrichtung.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Gegengewicht mittels eines mediumbetriebenen Motors anheb- und absenkbar, wodurch ein Wechsel des Gegengewichts erleichtert und zusätzlich eine weitere Trimm-Möglichkeit geschaffen wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht eines Ausleger-Turmkrans;

F i g. 2 eine schematische Draufsicht;

Fig. 3 eine schematische Wiedergabe eines Hydraulik-Systems;

F i g. 4 eine schematische Darstellung einer Druckaufnahme- und Steuervorrichtung;

F i g. 5 einen vergrößerten Teilausschnitt durch eine Pfostenbasis eines Turms mit weiteren Einzelheiten;

F i g. 6 eine perspektivische Ansicht eines Ausleger-Turmkrans, bei der Teile weggelassen worden sind, um die Anordnung von Gegengewichten verdeutlichen zu können;

F i g. 7 eine der F i g. 6 ähnliche Darstellung mit gleichfalls teilweise weggelassenen anderen Einzelheiten, um die Anordnung der Lastkatze zu verdeutlichen;

Fig.8 einen vergrößerten Querschnitt durch den Ausleger;

Fig.9 eine Seitenansicht der Lastkatzenanordnung auf dem Ausleger;

Fig. 10 eine gegenüber der Darstellung von Fig.8 leicht abgewandelte Ausführungsform.

In F i g. 1 ist der Turm eines Ausleger-Turmkrans allgemein mit 20 bezeichnet Obwohl in der Praxis die Aufstellung des Ausleger-Trumkrans entsprechend seinem Einsatzort äußerst verschieden erfolgen kann, ist hier aus Gründen der Einfachheit eine Darstellung mit einer Basis 22 gewählt worden. In vier Ecken 24 sind in einer später zu beschreibenden Art auf der Basis 20 vier senkrechte Pfosten 26 angebracht. Diese Pfosten sind oben mittels Traversen 28 und 30 sowie durch Verstrebungen 32 miteinander verbunden. Aus den F i g. 6 und 7 ist zu ersehen, daß obere Querverstrebungen 34 paarweise das Ganze zusätzlich versteifen. Die Pfosten sind ferner noch durch Riegel 36 miteinander verbunden und die Pfosten, Traversen, Verstrebungen, Querverstrebungen und Riegel bilden zusammen mit der Basis den Turm für den Ausleger-Turmkran.

Unterhalb der Verstrebung aus den Riegeln 36 sind mehrere horizontal verlaufende Schienen-Gurte fest angebracht, von denen hier auf einen mittleren Gurt 38 sowie auf Außengurte 40 (F i g. 2, 7 und 8) hinzuweisen ist. Ein jeder besteht aus einem entsprechend der bewegbaren Last dimensionierten I-Profil mit einem senkrechten Mitielsteg 42 sowie mit horizontal wegragenden unteren Gurtabschnitten 44 und 46 sowie oberen Gurtabschnitten 48 und 50. Die Profile sind an ihren oberen Enden an den Riegeln 36 befestigt und werden zusätzlich durch geeignete obere Verbindungsprofile 52 und Verbindungen 54 mit senkrechten Streben 56 zu einem Rahmenwerk zusammengefügt. Die jeweiligen Gurtglieder weisen Endabschnitte 58 und 60 auf.

Auf dem mittleren Gurtglied 38 ist eine Lastkatze 62 horizontal verfahr bar. Die Lastkatze besteht aus Tragplatte 64 mit vorderen und hinteren Enden 66, 68, wobei von diesen Enden vordere und hintere Bügel 70 ⁵⁽¹ bzw. 72 herabragen. Von den Seiten der Platten ragen Verlängerungen 74 und 76 nach oben, die von Aussteifecken 78 verstärkt werden. An den Verlängerungen befinden sich nach innen gerichtete Achsbolzen 80, auf welchen Räder 82 drehbar angeordnet sind. Diese Räder rollen auf den horizontalen Untergurtabschnitten 44 und 46 des mittleren Gurtteils 38.

Eine Seiltrommel 84 sitzt auf einer Welle 86, welche in den Bügeln 70 und 72 (F i g. 9) hängt. Eine Befestigung 88 stellt eine mechanische Verbindung zu einem w> Seilmotor 90 dar, welcher die Trommel 84 zum Abheben oder Absenken eines Hubseils 92 mit Haken 94 für eine zu hebende Last 96 antreibt.

Aus F i g. 7 und 9 geht hervor, daß ein Zugseil 98 am Bügel 70 in einer öse 100 an einem Ende und am anderen Ende in einer öse 102 festgelegt ist. Das Seil 98 läuft über Umlenkrollen 104, 106, welche paarweise an den Gurtenden 58 und 60 angeordnet sind sowie über eine Umlenkrolle 108 an einer Querverstrebung, z. B. 34. Ein Lastkatzenfahrmotor 110 befindet sich mit Trommeln 112, um welche das Zugseil 98 geschlungen ist, auf einer gegenüberliegenden Traverse 34 des Mastes. Der Motoi 110 kann in seiner Drehnchtung umgekehrt werden, wodurch die Lastkatze 62 auf dem Gurt durch entsprechendes Bewegen des Seils 98 in jeder Richtung bewegt werden kann.

Auf den äußeren Gurtgliedern 40, von denen beliebig viele auf jeder Seite (symmetrisch) angeordnet werden können, befinden sich im dargestellten Beispiel beweglich angeordnete Gegengewichtskatzen 114. Sie sind im Prinzip einander gleich und deshalb gilt eine Beschreibung für alle. Jede Gegengewichtskazte hat eine horizontale Platte 116 mit Seitenabschnitten 118 und eine Anzahl von aufrechten zueinander im Abstand befindlichen Stützen 120 und 122, die seitlich neben dem Steg 42 des I-Profils aufragen. Von den Stützen 120,122 ragen nach innen Achsbolzen 124 und 126, auf denen sich Laufräder 128 drehen. Diese Räder 128 rollen auf den unteren Gurtabschnitten 44 und 46. Nach unten ragen Seitenplatten 130,132 vom Körper 16 herab und werden von einer Querachse 134 überbrückt. Von dieser Querachse hängt eine schwere Stütze 136 herab, welche ein Gegengewicht 138 trägt.

In Fig.6 sind die Vorrichtungen für die Bewegung der Gegengewichtskatzen 114 dargestellt. An beiden Enden der Platte 116 ist in Ösen 142 ein Gegengewichts-Steuerseil 140 festgelegt Das Zugseil 142 wird über Umlenkrollen 144, 146 in den Endabschnitten der entsprechenden Gurte 40 und über eine Umlenkrolle 148 auf eine der Querverstrebungen des Mastes geführt. Auf der gegenüberliegenden Querverstrebung 34 befindet sich ein hydraulischer Motor 150 mit einer Welle 152 und Wickeltrommel 154. Wenn sich der Motor in der gewünschten Richtung dreht, bewegt sich das Seil 142 entsprechend und dementsprechend erfolgt eine synchrone Bewegung der Gegengewichtskatzen auf den Gurten.

In Fig. 10 ist eine abgeänderte Ausführungsform dargestellt, wobei eine Gegengewichtskatze 114a einen gesonderten Hydraulikmotor 200 aufweist, der mit einer Welle 202 verbunden ist, die sich zwischen Platten 130a bzw. 132a erstreckt. Die Welle trägt eine Haspel 204 mit einem Seil 206, was ein Anheben oder Absenken eines Gegengewichts 138a ermöglicht. Auf diese Weise ist es möglich, das Gegengewicht 138a auswechselbar zu machen, oder es kann durch Absenken oder Anheben die Schwerpunktslage des Ausleger-Turmkrans erforderlichenfalls getrimmt werden.

Wie oben bereits angedeutet, ist in F i g. 5 eine Basis 22 des Ausleger-Turmkrans mit einer Reihe von Lagerbuchsen 24 für die Pfosten 26 dargestellt. Am unteren Ende eines jeden Pfostens befindet sich innerhalb der Lagerbuchse eine Aufnahmeplatte 300 mit einer Kolbenstange 302. In der Basis 22 befindet sich eine Kammer 304 mit einem Durckaufnehmer 306a, in den sich die Kolbenstange 302 erstreckt. Die Kolbenstange 302 trägt einen Kolben 308 an ihrem unteren Ende. Eine hydraulische Leitung 324 geht vom unteren Ende des Druckaufnehmers 306a aus und ist mit dem Zylinderraum unterhalb des Kolbens 308 verbunden.

In r^:ig. 4 ist eine Anordnung für zwei Pfosten schematisch dargestellt. In diesem Beispiel handelt es sich um zwei nebeneinander angeordnete und zueinander in Wechselbeziehung stehende Pfosten; zumeist werden vier Pfosten vorgesehen. Hier ist die Anzahl auf eine Anordnung mit zwei Pfosten begrenzt worden,

damit der Zweck und der Aufbau der Einheit besser deutlich wird. Aus F i g. 4 geht hervor, daß jeweils eine Leitung 324 bzw. 326, die von einem der sich gegenüberliegenden Druckaufnehmer 306a und 3066 ausgeht, entweder vom einen oder anderen Kolben 308 beaufschlagt wird, zu einem doppelt wirkenden Zylinder 312 mit einem Innenkolben 314 führt. Selbstverständlich befindet sich innerhalb des Systems ein Vorrat eines hydraulischen Mediums. Wenn einer der Pfosten 26 belastet wird, so verursacht dies eine Abwärtsbewegung der mit ihr verbundenen Kolbenstange 302 und der Druck auf die Teile des anderen Pfosten des Systems wird entsprechend vermindert. Hierdurch wird hydraulische Flüssigkeit aus der Kammer des lasttragenden Pfostens und durch die Leitung 324 oder 326 gedrückt, was eine entsprechende Bewegung des Kolbens 314 im Zylinder 312 verursacht. Diese Bewegung wird über eine Achse 316 auf ein hydraulisches Steuerventil 318 mit zwei Ventilkörpern 320 und 322 übertragen. Das Ventil 318 liegt innerhalb eines Paares hydraulischer Leitungen 330 und 332. Die Ventilkörper 320 und 322 sind dafür bestimmt, den Fluß hydraulischer Flüssigkeit durch sowohl die Leitung 332 oder die Leitung 330 wie dargestellt zu regeln.

Da mit Hilfe der Fig.4 das Prinzip der Umsetzung von Pfostenbewegung in Steuermediumsbewegung bereits erläutert ist, kann nunmehr in F i g. 3 dieser Teil verkürzt und vereinfacht wiedergegeben werden. Deshalb ist in dieser Darstellung eingezeichnet, daß die Leitungen 324 und 326 direkt von den Druckaufnehmern 306a, 3060 abgehen. Diese Leitungen führen zu einem Proportional-Steuerventil einer Steuerung 328, welches nur in Blockform eingezeichnet ist. Von der Steuerung 328 gehen Leitungen 330 und 332 2U dem Motor 105 ab, der die Gegengewichtskatzen bewegt. Das Medium vom Motor 150 wird zu einem Behälter 352 über eine Rückführungsleitung 333 zurückgeleitet. Von einer Antriebsmaschine 340 aus geht eine Zuleitung 334 zur Vorrichtung, die dem Steuerventil die hydraulische Kraft Hefen. Die Antriebsmaschine 340 to betätigt das ganze hydraulische System. Für die Versorgung der Steuerung 328 ist eine Pumpe 336 mit Antriebsteil 358 vorgesehen.

Gleichfalls in F i g. 3 ist eine Handsteuerung 342 für den Anhebemechanismus eingezeichnet. Die Handsteuerung 342 weist Ausgangsleitungen 344 und 346 auf, die zum Motor 90 des Anhebemechanismus führen. Eine Eingangsleitung 348 verläuft zur Handsteuerung 342, und zwar von einer Pumpe 350, die mit einem Behälter 352 des Antriebsblockes 340 verbunden ist. Die Flüssigkeit vom Seilmotor 90 wird über eine hydraulische Rückführungsleitung 354 vom Seilmotor zum Behälter 352 zurückgeleitet.

Eine zweite Handsteuerung 356 ist für die Bewegung der Lastkatze vorgesehen. Sie wird von einer Leitung 358 gespeist, die von einer Pumpe 360 und einem Antrieb 362 der Antriebsmaschine 340 ausgeht. Von der zweiten Handsteuerung 356 aus erstrecken sich Leitungen 364,366, welche die Tätigkeit des Lastkatzen· motors UO steuern, von dem Flüssigkeit über eine Rückführungsleitung 368 zum Behälter 352 zurückgeführt wird.

Aus der vorangegangenen Beschreibung geht hervor, daß das durch die Ladung auf den Gurt aufgebrachte Kippmoment von den belasteten und entlasteten Pfosten erfaßt wird, wenn die Bedienungsperson durch Betätigung der Handsteuerung 356 die Laufkatze über den Gurt führt, und daß das Kippmoment seinerseits über die hydraulischen Leitungen 324 und 326 und das Steuerventil 318 übertragen wird, um die Steuerung 328 zu betätigen und die Gegengewichtskatze zum Ausbalancieren des Lastzustandes in die gewünschte Richtung zu bringen.

Die gestrichelten Linien in F i g. 3 stellen eine weitere Handsteuerung 370 dar, welche zusammen mit der zuvor beschriebenen und in Fig. 10 der Zeichnungen dargestellten abgeänderten Ausführungsform verwendet wird. Sie hat Leitungen 372 und 374, die zum Hydraulikmotor 200 führen. Eine Rückführungsleitung 376 leitet die Flüssigkeit zu einem Behälter 352 zurück, wo diese gesammelt wird und eine Zuführungsleitung erstreckt sich zurück zu einer Pumpe 380 mit Antrieb 382, welche in den Antriebsblock eingefügt werden kann. Ganz allgemein führt vom Behälter 352 eine Leitung 384 zu einem Verteilerventil 386, welches durch geeignete Verbindungen jede der hydraulischen Pumpen speist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Mit beweglichem Gegengewicht ausbalancierter Ausleger-Turmkran mit einer Lastkatze und einer Gegengewichtskatze, die auf gleicher Höhe s mittels getrennter Antriebe verfahrbar sind, bei dem das durch die Last hervorgerufene Moment gemessen und zur Lagesteuerung für das Gegengewicht benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Turm (20, 20b) mit jeder seiner vier Ecken (24) auf einem ein Medium bewegenden Druckaufnehmer (306,306a, 306b) steht, der mit der Steuerung (312—320,328) des Gegengewichts (138, 138a, 430) verbunden ist, und daß die beiden Katzen (62, 432, 512; 114, 114a, 418, 510) zwischen den Pfosten (26, 26b) des Turms (20, 20b) hindurch aneinander vorbeifahrbar sind.

2. Ausleger-Turmkran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium Betriebsmedium für die Antriebe (UO; 150) von Lastkatze (62, 432, 512) und Gegengewichtskatze (114-114a, 418,510) ist

3. Ausleger-Turmkran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei gleichzeitig fahrbare Gegengewichtskatzen (114) vorgesehen sind.

4. Ausleger-Turmkran nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegengewichtskatzen (114) auf Außengurten (40) und die Lastkatze (62) auf einem mittleren Gurt (38) verfahrbar sind.

5. Ausleger-Turmkran nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengewicht (138a^der Gegengewichtskatze (H4a) mittels eines mediumbetriebenen Motors (200) anheb- und absenkbar ist.