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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine motorisierte, mit autonomer
Steuerung ausgestattete Vorrichtung zum Aufklappen und Zusammenklappen
eines Kranauslegers, der aus gelenkig miteinander verbundenen Elementen
zusammengesetzt ist, wobei zwei aufeinanderfolgende Auslegerelemente
in der zusammengeklappten Stellung des Auslegers schachtelartig
ineinandergelegt werden können.
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Aus
der deutschen Patentanmeldung Nr. 3 441 573 ist bereits ein Turmdrehkran
bekannt, dessen Ausleger aus zwei Elementen, als Auslegerfuß beziehungsweise
Auslegerspitze bezeichnet, zusammengesetzt ist, die um eine horizontale
Achse, die sich im wesentlichen im Mittelbereich des Auslegers befindet,
gelenkig miteinander verbunden sind. Der Auslegerfuß hat einen
dreieckigen Querschnitt und die Auslegerspitze hat einen U-förmigen Querschnitt, so
dass das Umklappen der Auslegerspitze auf den Auslegerfuß, das um
die vorgenannte horizontale Achse erfolgt, so lange fortgesetzt
werden kann, bis die zwei Auslegerelemente ineinandergelegt sind.
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Diese
bekannte Vorrichtung zum Zusammenklappen umfasst auch noch eine
Verbindungsstange zwischen den oberen Gurtelementen der zwei Auslegerelemente,
wobei diese Stange am vorderen Ende des oberen Gurtelements des
Auslegerfußes angelenkt
ist und in kreisbogenförmigen
seitlichen Führungen
gleitet, die an der Rückseite
der Auslegerspitze vorgesehen sind.
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In
der vorgenannten deutschen Patentanmeldung Nr. 3 441 573 ist der
Antrieb der Aufklapp- und Umklapp-Bewegung des Auslegers durch einen Seilflaschenzug
gewährleistet,
der über
die Gelenkverbindung zwischen dem Auslegerfuß und der Spitze des Kranmastes
bewegt wird. Daraus folgt, dass die Kinematik des Aufklappens und
Zusammenklappens der Auslegerelemente von der Bewegung des Auslegerfußes abhängt.
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Infolgedessen
ist der Raumbedarf des Auslegers während der Montage immer noch
beträchtlich und
es ist nicht möglich,
einem eventuell vorhandenen Hindernis auszu weichen. Außerdem ist
das Aufklappen und Umklappen der Auslegerspitze unmöglich, wenn
der Kran im Arbeitseinsatz ist, um ein Hindernis zu umgehen oder
um eine Last in einer Konfiguration mit kurzem Ausleger zu befördern.
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Die
französische
Patentanmeldung Nr. 2 546 496 beschreibt einen anderen Turmdrehkran
mit einem Ausleger, der aus Elementen zusammengesetzt ist, die miteinander
gelenkig verbunden sind und in zusammengeklappter Stellung schachtelartig
ineinanderlegbar sind. Die zwei Auslegerelemente sind miteinander
gelenkig verbunden um eine horizontale Achse, die sich im Mittelbereich
des Auslegers befindet, wobei der Auslegerfuß in diesem Fall einen U-förmigen Querschnitt
hat, während
die Auslegerspitze einen dreieckigen Querschnitt aufweist. Der Antrieb
der Ausklapp- und Zusammenklapp-Bewegung des Auslegers ist durch
ein Kabel gewährleistet,
das mit einem kreisbogenförmigen
Hebelarm assoziiert ist, der seinerseits über die Gelenkverbindung des
Auslegerfußes
mit der Mastspitze des Krans bewegt wird.
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Diese
Antriebsvorrichtung ermöglicht
es, dass der Ausleger im Verlauf seines Aufrichtens eine "Schwanenhals"-Position einnehmen
kann. Aber sie hat immer noch die gleichen Nachteile wie in dem vorgenannten
Dokument, und zwar aufgrund der Tatsache, dass die Kinematik der
Aufklapp- und Zusammenklapp-Bewegung der Auslegerelemente abhängig bleibt
von der Bewegung des Auslegerfußes.
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Die
vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, diese Nachteile zu beseitigen,
indem sie eine Vorrichtung zum Ausklappen und Zusammenklappen liefert, die
es erlaubt, bei der Montage oder während des Betriebs des Krans
Hindernisse zu umgehen, wie etwa vorhandene Gebäude, Bäume, Stromleitungen ..., und überdies
durch Umklappen der Auslegerspitze eine Erhöhung der Belastungsgrenzen
zu erlauben.
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Zu
diesem Zweck ist Gegenstand der Erfindung ein Kranausleger, der
eine motorisierte Vorrichtung zum Aufklappen und Zusammenklappen
dieses Kranauslegers umfasst, der aus gelenkig miteinander verbundenen
Elementen zusammengesetzt ist, wobei zwei aufeinanderfolgende Auslegerelemente in
der zusammengeklappten Position des Auslegers schachtelartig ineinanderlegbar
sind, und wobei diese zwei Elemente jeweils Querschnitte haben,
die ihr Ineinanderlegen erlauben, und die drehbar um eine horizöntale Achse
gelenkig miteinander verbunden sind, die sich im wesentlichen im Mittelbereich
des Auslegers befindet, wobei das vordere Auslegerelement an seinem
rückwärtigen Teil
seitliche kreisbogenförmige
Führungen
aufweist, die eine horizontale Querachse aufnehmen, die mit dem
hinteren Auslegerelement verbunden ist, und wobei die Vorrichtung für die Betätigung der
Aufklapp- und Zusammenklapp-Bewegung
einerseits einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder umfasst, der
sich auf der senkrechten Medianebene des Auslegers befindet und
an seinem ersten Ende um eine horizontale Achse drehbar am hinteren
Auslegerelement in Höhe
des oberen Gurtes oder der oberen Gurte dieses Elements angelenkt
ist, und andererseits einen Stangensatz umfasst, der aus einer geraden
Kuppelstange besteht, die einerseits am zweiten Ende des Hydraulikzylinders
und andererseits am rückwärtigen Teil
des vorderen Auslegerelements angelenkt ist, und zwar im unteren
Bereich dieses Elements, sowie aus einer geknickten Kuppelstange,
die einerseits am zweiten Ende des Hydraulikzylinders und andererseits
am vorderen Teil des hinteren Auslegerelements angelenkt ist, und
zwar im unteren Bereich dieses Elements, wobei die geknickte Kuppelstange
im Bereich ihres Knicks den Durchgang für die horizontale Achse öffnet, die
in die seitlichen kreisbogenförmigen Führungen
hineinragt.
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Vorteilhafterweise
sind sowohl die gerade als auch die geknickte Kuppelstange zweistrebige
Stangen, die einen Durchgang offen lassen für den Hydraulikzylinder. Die
jeweiligen Stangen-Enden, die denjenigen für die Anlenkung am Hydraulikzylinder gegenüberliegen,
sind vorzugsweise jeweils an Gabelstücken angelenkt, wobei das eine
im unteren Bereich des vorderen Auslegerelements und das andere
im unteren Bereich des hinteren Auslegerelements befestigt ist.
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Daraus
ergibt sich eine Vorrichtung zum Aufklappen und Zusammenklappen
von zwei aufeinanderfolgenden ineinanderlegbaren Auslegerelementen,
wie etwa einem Auslegerfuß und
einer Auslegerspitze im Fall eines Auslegers aus zwei gelenkig verbundenen
Elementen, und zwar eine motorisierte Vorrichtung mit autonomer
Steuerung durch einen spezifischen Hydraulikzylinder. Das Ausfahren
des Kolbens des Zylinders ermöglicht
das Aufklappen der Auslegerelemente bis zu einer relativ gerade
ausgerichteten Stellung, und das Einziehen des Kolbens des Zylinders
ermöglicht
das Zusammenklappen der Auslegerelemente bis zu ihrem vollständigen Ineinanderlegen,
wobei alle diesbezüglichen
Zwischenstellungen ebenfalls eingenommen werden können. Infolgedessen
hängt die
Position der Auslegerspitze nicht mehr von derjenigen des Aus legerfußes ab,
und die Auslegerspitze kann zu jedem Zeitpunkt in eine gewünschte Position
zur Umgehung eines Hindernisses gebracht werden. Außerdem kann
die Auslegerspitze gelegentlich umgeklappt werden, um die Arbeit
des Krans mit einem kurzen Ausleger zu ermöglichen und so die Belastungsgrenzen
des Krans zu erhöhen.
Der Kuppelstangensatz ist so konzipiert, dass er, bezogen auf das
hintere Auslegerelement, eine Drehung des vorderen Auslegerelements
um 180° zulässt.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung umfasst der rückwärtige Teil
des vorderen Auslegerelements zwei vertikale seitliche Platten,
in denen jeweils ein Führungs-
und Anschlag-Schlitz in Kreisbogenform ausgespart ist, wobei jeder
Schlitz von einem Ende der horizontalen Querachse durchquert wird,
die mit dem hinteren Auslegerelement verbunden ist, und jede seitliche
Platte, bezogen auf das hintere Auslegerelement, von der Drehachse
des vorderen Auslegerelements durchquert wird, die sich im wesentlichen
in der Mitte des Auslegers befindet.
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Die
Dreh-Schlitze, die also an den Seitenflächen des vorderen Auslegerelements,
etwa der Auslegerspitze, vorgesehen sind, erfüllen die folgenden Funktionen:
- – Funktion
des oberen Anschlags, der im Zusammenwirken mit der Horizontalachse,
die diese Schlitze durchquert, eine Verbindung herstellt zwischen
den oberen Gurtelementen der zwei Auslegerelemente, wie etwa dem
Auslegerfuß und
der Auslegerspitze, wenn der Ausleger gestreckt ausgerichtet ist;
- – Funktion
des unteren Anschlags für
die gleiche Achse, wenn der Ausleger vollständig zusammengeklappt ist,
wobei dann die zwei Auslegerelemente schachtelartig ineinandergelegt
sind;
- – Funktion
der Sicherheitsführung
dieser Achse während
des Vorgangs des Aufklappens und des Zusammenklappens der Auslegerelemente.
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Vorteilhafterweise
hat die Gelenkachse des vorderen Auslegerelements, die sich, bezogen
auf das hintere Auslegerelement, im wesentlichen im mittleren Bereich
des Auslegers befindet, ein funktionelles Spiel, so dass diese Achse
von jeder Beanspruchung frei wird, um das Verbindungssystem der Auslegerelemente
in dessen gerade ausgerichteter Stellung isostatisch zu machen.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind die vorderen Enden der Gurtelemente des hinteren Auslegerelements durch
eine transversale Versteifungshülse
verbunden, die von der vorgenannten horizontalen Querachse durchquert
wird.
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Um
die Verbindung im Bereich der unteren Gurtelemente der Auslegerelemente
zu gewährleisten,
ist, nach einem zusätzlichen
Kennzeichen, vorgesehen, dass die unteren Gurtelemente des hinteren
Auslegerelements an ihrem vorderen Ende Auflage- und Führungsvorrichtungen
für die
hinteren Enden der unteren Gurtelemente des vorderen Auslegerelements
haben; diese Vorrichtungen umfassen, vorzugsweise am vorderen Ende
jedes unteren Gurtelements des hinteren Auslegerelements, ein horizontales
Auflager, eine untere Führung,
die durch eine Auflageplatte gesichert ist, und eine seitliche Führung, die
durch eine Auflageplatte mit Rampe gesichert ist, wobei eine solche
Kombination alle Belastungen aufnehmen kann und die genaue geradlinige Ausrichtung
der unteren Gurtelemente der zwei Auslegerelemente erlaubt, so dass
eine kontinuierliche Rollbahn für
den Laufwagen gebildet wird, der längs des Auslegers verschiebbar
ist.
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Die
Erfindung wird jedenfalls besser verstanden werden mit Hilfe der
folgenden Beschreibung mit Bezug auf den beigefügten schematischen Zeichnungssatz,
der beispielhaft ein Ausführungsbeispiel dieser
Vorrichtung zum Zusammenklappen eines Kranauslegers mit schachtelartig
ineinanderlegbaren Elementen darstellt:
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1 ist eine Seitenansicht
eines Krans in Arbeitsstellung mit einem Ausleger, der mit einer
Vorrichtung zum Zusammenklappen entsprechend der vorliegenden Erfindung
ausgestattet ist;
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2 zeigt den gleichen Kran
in Seitenansicht, aber in zusammengeklappter Transportstellung;
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3 ist eine Ansicht des zusammengeklappten
Krans vom Ende her gesehen;
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4 ist eine perspektivische
Teilansicht des geradlinig ausgerichteten Auslegers, die die Vorrichtung
zum Zusammenklappen im Einzelnen zeigt;
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5 ist eine Teil-Seitenansicht
des geradlinig ausgerichteten Auslegers im Bereich seiner Vorrichtung
zum Zusammenklappen;
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6 ist eine Teilansicht von
oben des geradlinig ausgerichteten Auslegers, die die Auflager der
unteren Gurtelemente zeigt;
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7 ist eine andere Teil-Seitenansicht
des Auslegers während
des Aufklapp- oder Zusammenklappvorgangs;
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8 ist eine weitere Teil-Seitenansicht
des vollständig
zusammengeklappten Auslegers.
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Die 1 bis 3 zeigen einen klappbaren Turmdrehkran,
der ein feststehendes Basisgestell 1 umfasst, auf dem ein
Drehgestell 3 montiert ist, das um eine vertikale Achse 2 drehbar
ist. Der Kran umfasst einen Mast 4, der aus zwei Elementen 5 und 6 besteht,
die um eine horizontale Achse 7 miteinander gelenkig verbunden
sind. Das untere Mastelement 5 ist an seiner Basis am Vorderteil
des Drehgestells 3 um eine horizontale Achse 8 angelenkt.
An der Spitze des oberen Mastelements 6 ist um eine horizontale Achse 9 ein
Ausleger 10 angelenkt, auf dem ein Laufwagen 11 längs verschiebbar
ist, wobei der Ausleger 10 in diesem Fall aus zwei Elementen
zusammengesetzt ist, nämlich
einem Auslegerfuß 12 und
einer Auslegerspitze 13. Wie die 1 zeigt, umfasst der Kran auch noch Abspannungen 14 zum
Aufrichten des Mastes 4, eine Haltevorrichtung 15 für den Ausleger 10 und
einen Ballast 16, der vom rückwärtigen Teil des Drehgestells 3 getragen
wird.
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Der
Auslegerfuß 12 hat
einen dreieckigen Querschnitt und die Auslegerspitze 13 hat
einen U-förmigen
Querschnitt. Diese Auslegerspitze 13 ist an ihrem hinteren
Teil mit dem vorderen Teil des Auslegerfußes 12 gelenkig verbunden,
und zwar um eine horizontale Achse 17, die sich praktisch
im mittleren Bereich des Auslegers 10 befindet. Folglich
sind in der zusammengeklappten Stellung des Krans (siehe 2 und 3) die zwei Mastelemente 5 und 6 horizontal übereinander
angeordnet und die zwei Auslegerelemente 12 und 13 sind
ebenfalls horizontal angeordnet, und zwar oberhalb der Mastelemente 5 und 6, wobei
diese zwei Auslegerelemente 12 und 13 schachtelartig ineinandergelegt
sind, wobei sich der dreieckige Querschnitt des Auslegerfußes 12 in
den U-förmigen
Querschnitt der umgeklappten Auslegerspitze 13 einfügt (siehe
auch 8).
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Im
Detail, wie es die 4 und
folgende zeigen, hat der Auslegerfuß 12 zwei untere Gurtelemente 18,
die dem Laufwagen 11 als Rollbahn dienen, und ein oberes
Gurtelement 19, das den gewöhnlichen dreieckigen Querschnitt
des Auslegerfußes
bildet. Die Auslegerspitze 13 hat zwei untere Gurtelemente 20 und
zwei obere Gurtelemente 21. Die Gurtelemente sind an den
verschiedenen Seiten der zwei Auslegerelemente 12 und 13 durch
Gitterstrukturen 22, 23 und durch untere Traversen 24, 25 miteinander
verbunden.
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Am
vorderen Teil des Auslegerfußes 12 teilt sich
das obere Gurtelement 19 in zwei symmetrische Zweige 26 auf,
deren vordere Enden durch eine transversale Versteifungshülse 49 verbunden
sind, die von einer horizontalen Achse 27 durchquert wird, die
sich in Höhe
der oberen Gurtelemente 21 der Auslegerspitze 13 befindet.
Zwei Seitenplatten 28 verbinden die Enden der Hülse 49 mit
den jeweiligen vorderen Enden der zwei unteren Gurtelemente 18 des
Auslegerfußes 12.
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Am
rückwärtigen Teil
der Auslegerspitze 13 sind zwei vertikale Seitenplatten 29 vorgesehen,
von denen jede ein unteres Gurtelement 20 mit einem oberen
Gurtelement 21 verbindet, das sich auf der gleichen Seite
befindet.
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Die
horizontale Achse 17, mittels derer die Auslegerspitze 13 am
Auslegerfuß angelenkt
ist, durchquert die zwei Seitenplatten 28 und auch die zwei
Seitenplatten 29, im wesentlichen auf halber Höhe. Diese
horizontale Achse 17 hat ein funktionales Spiel, durch
das sie von jeder Beanspruchung frei werden kann, um das Verbindungssystem
isostatisch zu machen, wenn der Ausleger 10 geradlinig
ausgerichtet ist.
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An
jeder Seitenplatte 29 der Auslegerspitze 13 ist
ein Dreh-Schlitz 30 in Form eines Kreisbogens ausgespart,
der auf die horizontale Achse 17 zentriert ist. Die zwei
kreisbogenförmigen
Schlitze 30 werden durchquert von den Enden der horizontalen
Achse 27, die sich an der Vorderseite des Auslegerfußes 12 befindet.
Diese Achse 27 ist an jedem Ende mit einem seitlichen Blockierungsorgan 31 ausgestattet, wie
etwa einem Kopf oder einer Scheibe.
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Die
vorstehend beschriebene Gelenkverbindung wird von einem doppeltwirkenden
Hydraulikzylinder 32 und einem Kuppelstangensatz 33 bewegt.
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Der
Hydraulikzylinder 32, der sich auf der vertikalen Medianebene
des Auslegers 10 befindet, hat einen Körper 34, der an seinem
hinteren Ende um eine horizontale Achse 35 am Auslegerfuß 12 in Höhe des oberen
Gurtelements 19 angelenkt ist, insbesondere an dem Punkt,
wo dieses obere Gurtelement 19 sich in zwei Zweige 26 aufteilt.
Die Kolbenstange 36 des Zylinders 32 ist an ihrem
vorderen Ende um eine horizontale Achse 37 an einem Ende einer
ersten Kuppelstange 38 angelenkt, die zum Stangensatz 33 gehört.
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Die
Kuppelstange 38 ist eine gerade zweistrebige Stange, deren
unteres Ende um eine horizontale Achse 39 gelenkig verbunden
ist mit einem Gabelstück 40,
das an der rückwärtigen unteren
Traverse 25 der Auslegerspitze 13 befestigt ist.
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Der
Stangensatz 33 umfasst eine weitere zweistrebige Stange 41 in
geknickter Form. Ein Ende der geknickten zweistrebigen Stange 41 ist
um die vorgenannte horizontale Achse 37 gelenkig verbunden
mit dem vorderen Ende der Kolbenstange 36 des Hydraulikzylinders 32.
Das andere Ende der geknickten zweistrebigen Stange 41 ist
um eine horizontale Achse 42 angelenkt an einem Gabelstück 43,
das an der vorderen unteren Traverse 24 des Auslegerfußes 12 befestigt
ist.
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Der
Knick 44 der zweistrebigen Stange 41 läßt den Durchgang
frei für
die horizontale Achse 27, wie insbesondere die 4 und 5 zeigen. Die Konfiguration dieser geknickten
Stange 41 wie auch der ersten Stange 38 als zweistrebige
Stange läßt einen Durchgang
frei für
die Kolbenstange 36 des Hydraulikzylinders 32.
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Die
vollständig
ausgefahrene Stellung der Kolbenstange 36 des Hydraulikzylinders 32 entspricht
der gestreckten Stellung des Auslegers 10, die in den 4, 5 und 6 dargestellt
ist. In dieser Stellung befindet sich die horizontale Achse 27 in
Anschlag an einem Ende der kreisförmigen Schlitze 30, was
die Verbindung und den geraden Ver lauf der jeweiligen oberen Gurtelemente 19, 26 und 21 des Auslegerfußes 12 und
der Auslegerspitze 13 gewährleistet.
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Außerdem ist
in dieser gestreckten Stellung des Auslegers 10, wie die 5 und 6 im einzelnen zeigen, eine geführte Verbindung
der jeweiligen unteren Gurtelemente 18 bzw. 20 des
Auslegerfußes 12 bzw.
der Auslegerspitze 13 hergestellt. Diese geführte Verbindung
wird erreicht durch:
- – eine horizontale Auflagerung 45 aufgrund
der auf die Auslegerspitze 13 wirkenden Schwerkraft, die
um die horizontale Achse 17 drehbar ist;
- – eine
untere Führung,
die auf beiden Seiten des Auslegers 10 durch eine Stützplatte 46 gesichert ist,
die am vorderen Ende des unteren Gurtelements 18 des Auslegerfußes 12 angeschweißt ist und
die Aufgabe hat, die vertikalen Belastungen aufzunehmen;
- – eine
seitliche Führung,
die auf beiden Seiten durch eine Stützplatte 47 mit Rampe
gesichert ist und die Aufgabe hat, die geradlinige Ausrichtung der
unteren Gurtelemente 18 und 20 zu erleichtern
und die horizontalen transversalen Belastungen aufzunehmen.
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Ausgehend
von der vorstehend beschriebenen gestreckten Stellung wird das Zusammenklappen
des Auslegers 10 dadurch erreicht, dass der Hydraulikzylinder 32 in
Richtung auf das Einfahren seiner Kolbenstange 36 betätigt wird.
Während
der Auslegerfuß im
wesentlichen horizontal gehalten wird, schwenkt die Auslegerspitze 13 um
die horizontale Achse 17 und richtet sich dann gemäß dem Pfeil 48 auf,
wobei sie Zwischenstellungen durchläuft, von denen eine in der 7 gezeigt ist.
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Während sich
die auf diese Weise vom Hydraulikzylinder 32 bewirkte Bewegung
fortsetzt, wird die Auslegerspitze 13 auf den Auslegerfuß 12 umgeklappt,
bis sie sich nach einer Schwenkung um 180° auf diesen Auslegerfuß 12 auflegt,
wobei die 8 die vollständig zusammengeklappte
Stellung des Auslegers 10 zeigt. In dieser Stellung kommt
die Achse 27 in Anschlag mit dem anderen Ende der kreisbogenförmigen Schlitze 30.
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Die
gegenläufige
Betätigung
des Hydraulikzylinders 32, das heißt in Richtung auf das Ausfahren seiner
Kolbenstange 36, erzeugt die umgekehrte Bewegung des Aufklap pens
des Auslegers 10, wobei die Auslegerspitze 13 in
eine gerade ausgerichtete Linie mit dem Auslegerfuß 12 geführt wird.
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Man
würde den
Rahmen der Erfindung, wie sie in den anhängenden Ansprüchen definiert
ist, nicht verlassen:
- – wenn man, umgekehrt wie bei
dem beschriebenen Beispiel, einen Auslegerfuß mit U-förmigem Querschnitt und eine
Auslegerspitze mit dreieckigem Querschnitt vorsieht, oder Auslegerelemente mit
allen möglichen
anderen schachtelartig ineinanderlegbaren Formen;
- – wenn
man dieselbe Vorrichtung zum Zusammenklappen an einem Kranausleger
mit mehr als zwei gelenkig verbundenen Elementen einsetzt, zum Beispiel
an einem Ausleger aus drei Elementen, wobei in diesem Fall die Vorrichtung
zwischen einem Ausleger-Zwischenelement und der Auslegerspitze montiert
ist, die in das Zwischenelement hineingelegt werden kann.