DE3326850C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mobilkran mit einem vor­ deren Kranteil mit einem Ringsegment und mit einem hinteren Kranteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Kran ist aus der DE-OS 31 08 454 bekannt, gemäß welcher die Stabilität der Verbindung zwischen dem Kran und dem Untergrund gegenüber dem Früheren Stand der Technik dadurch noch weiter verbessert wurde, daß das Gegengewicht des Krans auf einem hinteren, von einem Ring abgestützten drehbaren Deck montiert wird. Dabei stützt ein vorde­ res Ringsegment einen Auslegerträger, auf dem ein nach vorn geneigter Ausleger und ein nach hinten geneigter Gegenausleger schwenkbar montiert sind. Die Spitze des Gegenauslegers und des Auslegers sind dabei mit dem Gegengewicht über eine Seilzuganordnung verbunden, welche zwischen der Spitze des Gegenauslegers und dem Gegengewicht mehrere Seilschlaufen aufweist. Außerdem ist der Träger auf Stützrollen gegenüber dem vorderen Ringsegment beweglich, wobei beim Schwenken des Trägers um eine erste vertikale Achse, die zwischen dem Träger und dem hinteren Stützring liegt, das Gegengewicht um eine zweite vertikale Achse schwenkt, die durch die Mitte des hinteren Stützrings geht. Es hat sich gezeigt, daß ein derartiger Kran aufgrund seiner Fähigkeit, eine Last über einen gewissen Winkel verschwenken zu können, ohne seine Fahrwerke zu aktivieren, besonders vorteilhaft beim exakten Positionieren schwerer Lasten auf Montageblöcken, Bolzen und dergleichen ist.

Es hat sich gezeigt, daß die deutlich verbesserte Leistungsfähigkeit des aus der DE-OS 31 08 454 bekannten Krans mit seinen zwei Schenkachsen dadurch begrenzt wird, daß in dem nach hinten geneigten Gegenausleger Seiten­ kräfte erzeugt werden, wenn der Kran schwenkt, was darauf zurückzuführen ist, daß die Spitze des Gegen­ auslegers und der Punkt des Decks des hinteren Kran­ teils, mit welchem die Spitze des Gegenauslegers durch die Seilzuganordnung verbunden ist, aus ihrer fluchtenden Lage in einer vertikalen Ebene, in der im wesentlichen keine Seitenkräfte auftreten, ausge­ lenkt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mo­ bilkran für schwere Lasten anzugeben, bei dem der Ausleger und der Gegenausleger auf einem Auslegerträ­ ger montiert sind, der im Abstand von dem hinteren Kranteil gegenüber einem Ringsegment drehbar ist und bei dem Torsions- und Seitenkräfte, welche in den Ge­ genausleger aufgrund einer Drehung des Trägers einge­ leitet werden, bei stillstehendem Gewicht auf ein Minimum reduziert werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen Mobilkran mit den Merkmalen des Kennzeichenteils des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnungen noch näher erläu­ tert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Mobilkrans ge­ mäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Teildraufsicht auf den Kran gemäß Fig. 1, gesehen von der Linie 2-2 in dieser Figur;

Fig. 3 eine Teilseitenansicht des vorderen Kran­ teils mit der vorderen Stützanordnung für den Auslegerträger;

Fig. 4 eine Vorderansicht der wesentlichen Teile des vorderen Kranteils und

Fig. 5A und 5B Teilfiguren eines Diagramms zur Erläuterung der Lage eines imagi­ nären Drehpunkts des Ausleger­ trägers beim Verfahren desselben längs eines vorderen Ringsegments des Krans bei unterschiedlichen Höhen des Gegenauslegers.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 einen an einem Ring abgestütz­ ten Mobilkran 10. Der Kran 10 be­ sitzt eine hintere Stützanordnung 11, welche die Ma­ schinen und ein Gegengewicht trägt, und eine vordere Stützanordnung 12 mit einem Ausleger und einem Gegenaus­ leger. Die hintere Stützanordnung 11 weist einen Ring 13 großen Durchmessers auf, der von einem im wesentlichen rechteckigen Rahmen 14 eines Fahrwerks 15 mit eigenem Antrieb getragen wird und einen Durchmesser von beispiels­ weise 10 m hat. An dem Ring stützt sich ein drehbares Deck 16 ab, welches den Windenantrieb 17 und ein Gegen­ gewicht 18 trägt.

Die vordere Stützvorrichtung 12 weist einen Träger 20 auf, der mittels Rollen 21 (siehe Fig. 3) an einem vor­ deren Ringsegment 23 abgestützt ist, welches mit einem Flansch 24 versehen ist und als bogenförmige Fahrspur bzw. -schiene dient. Zum Fahren des Trägers 20 auf dem vorderen Ringsegment 23 können Hydraulikzylin­ der oder ein oder mehrere unabhängige Schwenkantriebe vorgesehen sein. Das vordere Ringsegment 23 ist vorzugsweise an einem drehbaren Rahmen 25 montiert, der im Abstand von dem hinteren Ring 13 an­ geordnet ist. An dem Träger 20 sind ein nach vorn ge­ neigter Ausleger 26 und ein nach hinten geneigter Gegen­ ausleger 27 angelenkt. Die Spitze des Auslegers 27 ist mit der Spitze des Gegenauslegers 26 über eine Seilzug­ anordnung 28 veriabler Länge verbunden, welche mehrere Seilschlaufen umfaßt und mit einer Ausleger-Seilwinde 29 verbunden ist, die auf dem Deck 16 montiert ist.

Das obere Ende des Gegenauslegers 27 ist über ein Spann­ seil 30 fester Länge mit dem Deck 16 verbunden. Auf diese Weise ist das Gegengewicht 18 letztlich mit der Spitze des Gegenauslegers 27 und über die Seilzuganordnung 28 mit der Spitze des Auslegers verbunden, um dem von einer schweren Last ausgeübten Drehmoment entgegenzuwirken.

Bei dem Kran 10 gemäß Fig. 1 ist ein Hubseil 33 vorge­ sehen, welches mittels einer Seilwinde 34 angehoben und abgesenkt werden kann und über Führungsrollen 35, 36 so­ wie über eine Rolle 38 an der Spitze des Auslegers 26 läuft. Ferner ist an der Spitze des Auslegers 26 eine Verlängerung 39 vorgesehen, welche mittels Spannseilen 40 und einer Strebe 41 gehaltert ist. Ein Hilfs-Hubseil 42 wird mittels einer weiteren Seilwinde 43 betätigt und läuft über Rollen 44 und 45 und über die Spitze (nicht dargestellt) der Verlängerung 39.

Die vordere Stützanordnung 12 wird von einem Fahrwerk 46 getragen, welches über ein Rahmenelement 48 mit dem hinteren Fahrwerk 15 verbunden ist. Das vordere Fahrwerk 46 ist vorzugsweise ein demontierbares Fahrwerk mit eigenem Antrieb. Durch geeignete Steuerung des vorderen Fahrwerks 46 und des hinteren Fahrwerks 15 kann der Kran 10 im belasteten und unbelasteten Zustand im Gelände verfahren werden.

Wie Fig. 4 zeigt, trägt das vordere Fahrwerk 46 einen Ring 47, der den drehbaren Träger 20 abstützt. Der Träger 25 ist dabei an dem Ring 47 mit vier in gleich­ mäßigen Abständen angeordneten Stützwalzen 48 a abge­ stützt, von denen jede mit zwei Haltewalzen 49 verbunden ist, die sich an der Unterseite des Ringes 47 abstützen. Auf diese Weise kann das Fahrwerk 46 unterhalb des Rah­ mens 25 verdreht werden, um die vordere Stützanordnung 12 nach vorn oder hinten oder zu einer Kurvenfahrt an­ zutreiben.

Beim Ausführungsbeispiel ist der Träger 20 mit vier Paaren von Stützrollen 21 ausgestattet. Wie Fig. 3 zeigt, sind die beiden Rollen 21 jedes Paares dabei parallel zu­ einander angeordnet und stützen sich an dem Flansch 24 ab, wobei die Rollenpaare bezüglich des Trägers 20 der­ art verteilt sind, daß sich an jeder Seite desselben je­ weils ein Rollenpaar befindet. Jede der Stützwalzen ist dabei mittels einer Verbindungslasche 56 mit einer Halte­ rolle 54 verbunden. Die Verbindungslasche 56 ist dabei ausreichend weit nach außen gebogen, so daß die Halte­ rollen 54 sich über die gesamte Breite des Flansches 24 bewegen können, wie dies nachstehend noch näher erläu­ tert wird.

Der Träger 20 bzw. der Auslegerfuß bezüglich des vorderen Ringsegments 23 ist derart beweglich, daß eine Last über einen vorgegebenen Kreisbogen ver­ schwenkt werden kann. Zu diesem Zweck ist an dem Rahmen 48, der das hintere Fahrwerk mit dem drehbaren Rahmen 25 verbindet, ein horizontaler Bügel 50 montiert. Zwei gleich lange Verbindungsstücke 52 sind mit ihren einen Enden jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Trägers 20 angelenkt und mit ihren anderen Enden an gegenüber­ liegenden Seiten des Bügels 50. Wenn der Träger 20 be­ züglich des Ringsegments 23 zentriert ist, bilden die beiden Verbindungsstücke 52, der Bügel 50 und der Träger 20 ein Trapez. Die Spitze des durch die beiden konver­ gierenden Trapezseiten definierten gleichschenkligen Dreiecks fällt dabei mit dem Mittelpunkt der Schwenkbe­ wegung bzw. mit einem imaginären Schwenkpunkt des Trä­ gers 20 zusammen, wenn dieser die Mitte des Ringsegments - Punkt O in Fig. 5A - passiert. Da dieser imaginäre Schwenk­ punkt im wesentlichen auf der vertikalen Achse verbleibt, die bei der gesamten Schenkbewegung des Trägers 20 ge­ genüber dem Ringsegment 23 durch den hintersten Punkt des Gegenauslegers 27 verläuft, bleibt das Spannseil 30, wel­ ches die Spitze des Gegenauslegers 27 mit der hinteren Stützanordnung 11 verbindet, von oben gesehen, in seiner ursprünglichen vertikalen Ebene, so daß der Gegenausle­ ger 27 nur Druckkräften und keinen Seiten- oder Torsions­ kräften ausgesetzt ist.

Der Bügel 50 wird an dem Rahmenelement 48 unabhängig vom Abstand zwi­ schen dem Verbindungspunkt von Gegenausleger und Spann­ seil von dem drehbaren Rahmen 25 im gleichen Abstand von dem drehbaren Rahmen 25 gehalen. Der Abstand zwi­ schen dem genannten Verbindungspunkt und dem drehbaren Rahmen kann beispielsweise verändert werden, wenn die Länge des Gegenauslegers bei größeren Ausführungsformen des Krans vergrößert wird. Da sich der Verbindungspunkt von Gegenausleger und Spannseil dabei bezüglich des Trägers 20 entweder nach vorn oder nach hinten bewegt, muß sich folglich auch der Mittelpunkt der Drehbewegung bzw. der imaginäre Schwenkpunkt des Trägers 25 entweder nach vorn oder nach hinten bewegen. An den beiden Sei­ ten des Bügels 50 sind folglich jeweils mehrere Punkte 60 bis 63 vorgesehen, an denen das betreffende Ende der Verbindungsstücke 52 angelenkt werden kann, während das jeweils andere Ende der Verbindungsstücke gelenkig mit dem Träger 20 verbunden bleibt. Wenn der hinterste Punkt des Gegenauslegers nach vorn oder hinten bewegt wird, dann werden die Enden der Verbindungsstücke 52 an dem Bügel 50 weiter innen bzw. weiter außen angelenkt, um so den Mittelpunkt der Schwenkbewegung des Trägers weiter nach vorn oder hinten zu bewegen, wobei der ima­ ginäre Drehpunkt unterhalb des hintersten Punktes des Gegenauslegers gehalten wird.

Wie speziell aus Fig. 2 deutlich wird, ist jede Seite des Bügels 50 mit vier Verbindungspunkten bzw. Öffnungen 60 bis 63 versehen, an denen die hinteren Enden der Ver­ bindungsstücke 52 angelenkt werden können. Wenn die hin­ teren Enden der Verbindungsstücke 52 weiter außen ange­ lenkt werden, dann wird der imaginäre Drehpunkt des Trä­ gers 20 weiter nach hinten verlegt. Auf diese Weise kann der imaginäre Drehpunkt in eine Lage gebracht werden, in der er mit der vertikalen Achse Y (Fig. 1) zusammenfällt, die durch den Verbindungspunkt von Gegenausleger 27 und Spannseil 30 läuft, und zwar unabhängig vom Abstand der Auslegerspitze vom Träger. Gemäß Fig. 5A und 5B liegt der imaginäre Drehpunkt, wenn die Verbindungsstücke 52 an den Punkten 60, 61, 62 bzw. 63 angelenkt sind, an den Punkten A, B, C bzw. D.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 liegen die Gruppen von Verbindungspunkten nicht auf einem Bogen. Wenn also die Verbindungsstücke 52 mit den verschiede­ nen Punkten des Bügels 50 verbunden werden, muß ihre Länge entsprechend eingestellt werden. Um dies zu er­ möglichen, besteht jedes Verbindungsstück aus zwei teles­ kopartig ineinandergreifenden Teilen, die in der ge­ wünschten gegenseitigen Lage festgelegt werden können, um die richtige Länge der Verbindungsstücke 52 zu er­ reichen.

In Fig. 5A und 5B ist der Mittelpunkt O des Ringsegments 23 eingezeichnet. Die Punkte, an denen die Verbindungs­ stücke 52 an dem Träger 20 angelenkt sind, wenn dieser sich in der Mittelstellung befindet, sind mit E bezeich­ net. Für diese Punkte sind die Verbindungsstücke 52 in ausgezogenen Linien angedeutet. Mit F sind diejenigen Positionen bzw. Punkte bezeichnet, an denen die Ver­ bindungsstücke 52 an dem Träger 20 angelenkt sind, wenn dieser aus der Mittellage verschoben ist. Für diese Punkte sind die Verbindungsstücke 52 mit gestrichelten Linien angedeutet. Weiterhin bezeichnet das Bezugs­ zeichen G die Stelle, an der sich der Mittelpunkt des Trägers 20 befindet, wenn dieser auf dem Ringsegment 23 verschoben wurde. Eine Linie 59 stellt die Verbindungs­ linie zwischen dem Mittelpunkt des Trägers 20, der bei zentriertem Träger mit dem Punkt O zusammenfällt, mit dem imaginären Drehpunkt des Trägers für den Fall dar, daß der Träger bezüglich des Ringsegments zentriert ist. Die Linien 64 bis 67 sind dagegen die Verbindungslinien zwischen dem Mittelpunkt G des aus der Mitte verschobe­ nen Träges 20 und den imaginären Drehpunkten A bis D für den Fall, daß die Verbindungsstücke 52 mit dem Bügel 50 an den Punkten 60, 61, 62 bzw. 63 verbunden sind.

Wenn man annimmt, daß der Abstand der Drehpunkte A, B, C und D vom Punkt O etwa 18 m, 24 m, 30 m bzw. 36 m beträgt, wenn die Verbindungsstücke 52 bei einer Länge von etwa 9 m mit den Punkten 60, 61, 62 bzw. 63 des Bügels 50 verbunden sind, dann führt eine Bewegung des Trägers 20 um eine Strecke von etwa 1,5 m von dem Mit­ telpunkt O zum Punkt G dazu, daß sich die Drehpunkte A, B, C und D, ausgehend von ihrer Ausgangsstellung, von dem Punkt O um eine Strecke von etwa 6,6 cm, 8,2 cm, 9,1 cm bzw. 9,8 cm nach hinten und bezüglich der Linie 63 seitlich um eine Strecke von etwa 1,5 mm, 1,8 mm, 3 mm bzw. 7,9 mm zur Seite. Aufgrund der vorstehend angegebe­ nen Werte wird klar, daß der imaginäre Drehpunkt für den Träger 20 sich bezüglich seiner ursprünglichen Stellung im Vergleich zur Länge des Gegenauslegers nur in unbe­ deutendem Maße verlagert. Wenn folglich der imaginäre Drehpunkt des Trägers 20 und der Punkt, an dem die Spitze des Gegenauslegers mit dem Spannseil 30 verbunden ist, beide auf die Y-Achse fallen (Fig. 1), dann bleibt das Spannseil 30 im wesentlichen in derselben vertikalen Ebene wie der Ausleger 26 und der Gegenausleger 27, und zwar im gesamten Bewegungsbereich, dser für die Bewegungen des Trägers 20 bezüglich des Segmentrings 23 zulässig ist. Dies bedeutet aber, daß aufgrund der Bewegung des Trägers praktisch keine ins Gewicht fallenden Seiten­ kräfte am Gegenausleger wirksam werden. Wenn sich jedoch das Spannseil merklich aus der vertikalen Ebene herausbe­ wegen würde, die durch den Ausleger und den Gegenausle­ ger definiert wird, dann würde der Gegenausleger auf­ grund von Seitenkräften zusätzlichen Torsionskräften ausgesetzt. Da der Gegenausleger in erster Linie so ausgelegt ist, daß er Druckkräften in einer vertikalen Ebene widerstehen kann, wird beim Einwirken von Seiten­ kräften auf den Gegenausleger, die zu Torsionskräften führen, die maximale Belastbarkeit des Gegenauslegers und damit die Belastbarkeit des Krans verringert. Torsions- bzw. Seitenkräfte der benachbarten Art können in dem Kran auftreten, wenn der Gegenausleger um eine erste Achse schwenkt, während das Gegengewicht um eine zweite Achse schwenkt. Bei dem betrachteten Kran bleibt jedoch die hintere Krananordnung im wesentlichen statio­ när, wenn der Gegenausleger um eine senkrechte Achse schwenkt, die im wesentlichen durch seinen hintersten Punkt geht. Folglich werden von dem Spannseil 30 beim Schwenken von Ausleger und Gegenausleger praktisch keine Seitenkräfte in den Gegenausleger eingeleitet.

Da sich der imaginäre Drehpunkt gegenüber der Y-Achse leicht verschiebt, wenn der Träger 20 bezüglich des Ringsegmentes 23 bewegt wird, ist der Laufweg des Trägers bezüglich des Ringsegments 13 kein echter Kreisbogen, so daß die Rollen 21, auf denen der Träger 20 montiert ist, leicht quer zu einem Kreisbogen gleiten. Im einzelnen gleiten die Rollen 21 leicht nach innen, das heißt in Richtung auf den hinteren Kranteil, während der Träger 20, ausgehend von seiner Mittelposition, längs des Ring­ segments 23 bewegt wird. Der Flansch 24 des Ringsegments 23, auf dem die Rollen 21 laufen, muß somit breiter als die Rollen sein, damit diese beim Verfahren des Trägers stets mit ihrer vollen Breite an dem Flansch bzw. an dem Ringsegment anliegen können.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß ein Mobilkran für schwere Lasten geschaf­ fen wird, welcher eine Last exakt positionieren kann, indem er sie über einen begrenzten Bogen verschwenkt, wobei ein üblicher Kranaufbau die hintere Stützanordnung mit den Antriebsmaschinen und dem Gegengewicht bildet, während eine vordere Stützanordnung der Abstützung des Auslegers und des Gegenauslegers dient und die Gewichts­ kräfte über ein Fahrwerk mit eigenem Antrieb in den Bo­ den ableitet.

Während vorstehend ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben wurde, bei dem ein Spannseil mit der Spitze des Gegenauslegers verbunden ist, ver­ steht es sich, daß dieser Verbindungspunkt längs des Gegenauslegers an verschiedenen Positionen vorgesehen werden kann, solange der Verbindungspunkt auf der vertikalen Achse liegt, die durch den imaginären Dreh­ punkt für den Träger 20 geht.

Claims (3)

1. Mobilkran mit einem vorderen Kranteil mit einem Ringsegment und mit einem hinteren Kranteil,
bei dem der hintere Kranteil ein Gegengewicht um­ faßt, welches von einem hinteren Fahrwerk getragen wird,
bei dem der vordere Kranteil einen Rahmen umfaßt, der ein bogenförmiges, horizontales, als Fahrspur dienendes Ringsegment trägt und von einem vorderen Fahrwerk getragen wird,
bei dem Verbindungseinrichtungen vorgesehen sind, welche den Rahmen und den hinteren Kranteil mit­ einander verbinden,
bei dem an dem Ringsegment ein Träger in horizon­ taler Richtung beweglich montiert ist,
bei dem an dem Träger ein nach vorn geneigter Aus­ leger und ein nach hinten geneigter Gegenausleger derart angelenkt sind, daß sie in einer senkrechten Ebene beweglich sind,
bei dem Verbindungseinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Spitze des Auslegers und der hinterste Punkt des Gegenauslegers miteinander und der hinterste Punkt des Gegenauslegers mit dem hinteren Kranteil verbunden sind, und bei dem Ein­ richtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe der Träger bezüglich des Ringsegments bewegbar ist,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
an den Verbindungseinrichtungen (48) zwischen dem Rahmen (25) und dem hinteren Kranteil ist ein hori­ zontaler Bügel (50) montiert;
es sind zwei längliche Verbindungsstücke (52) gleicher Länge vorgesehen, deren eine Enden schwenkbar an gegenüberliegenden Seiten des Trägers (20) angelenkt sind und deren andere Enden an gegenüberliegenden Seiten des Bügels (50) angelenkt sind, derart, daß die Verbindungsstücke (52), der Bügel (50) und der Träger (20) ein Viereck in Form eines gleichschenk­ ligen Trapezes definieren, wenn der Träger (20) be­ züglich des Ringsegments (23) eine Mittelstellung einnimmt und daß die imaginäre Spitze des zu dem Trapez gehörigen gleichschenkligen Dreiecks auf einer vertikalen Achse liegt, die durch den hin­ tersten Punkt des Gegenauslegers (27) geht und einen imaginären Drehpunkt für den Träger (20) bildet, wenn dieser längs des Ringsegments (23) bewegt wird, und derart, daß dieser imaginäre Drehpunkt im we­ sentlichen auf der vertikalen Achse (Y) verbleibt.

2. Mobilkran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringsegment (23) einen Flansch (24) auf­ weist und daß der Träger (20) mit Stützrollen (21) abgestützt ist, die bezüglich des Flansches (24) be­ wegbar sind, wobei die Breite des Flansches (24) größer als die Länge der Stützrollen (21) ist, so daß diese sich trotz einer Abweichung ihrer Bewe­ gungsbahn von einem exakten Kreisbogen bei ihrer Bewegung stets voll an dem Flansch abstützen können.

3. Mobilkran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bügel (50) an den Verbindungs­ einrichtungen (48) im festen Abstand von dem Rahmen (25) montiert ist und eine Anzahl von Verbindungs­ punkten (60 bis 63) aufweist, an denen die zugeord­ neten Enden der Verbindungsstücke (52) anlenkbar sind, während ihre anderen Enden an dem Träger (20) angelenkt sind, derart, daß der hinterste Punkt des Gegenauslegers (27) weiter nach hinten oder nach vorn bewegbar ist, wenn die zugehörigen Enden der Verbindungsstücke (22) an einem weiter innen liegenden Punkt oder einem weiter außen liegenden Punkt des Bügels angelenkt werden, um so den ima­ ginären Drehpunkt bei bezüglich des Ringsegments (23) zentriertem Träger (20) weiter nach hinten oder nach vorn zu verlegen und diesen Drehpunkt dadurch auf der vertikalen Achse (Y) zu halten, welche durch den hintersten Punkt des Gegenausle­ gers (27) geht.