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Kran mit einem die Last aufnehmenden Ausleger Das Verbringen einer
Last von einem Ort zu einem anderen Ort erfolgt im allgemeinen am wirtschaftlichsten
und schnellsten auf der die beiden Orte verbindenden geraden Linie als Transportweg.
Soweit diese Aufgabe nicht in einem beschränkten Bereich durch Laufkrane und Portalkrane
gelöst werden kann, muß sie durch Auslegerkrane gelöst werden.
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Die bisher üblichen Auslegerkrane können aber von ihrem Standort,
als Mittelpunkt ausgehend, nur einen Radius im Bereich der dem Ausleger möglichen
Ausladung bestreichen. Reicht der auf einem Radius im Auslegerbereich mögliche Transportweg
nicht aus, um die Last die gewünschten Strecken zu befördern, so müssen die Auslegerkrane
als Drehkrane ausgebildet werden. Da sie nicht in der Lage sind, eine Last auf einem
Durchmesser über ihren eigenen Standort als Mittelpunkt zu befördern, müssen sie
mit der Last um diesen Mittelpunkt herum einen Kreis beschreiben lund sind auf diese
Weise oft gezwungen, eine aus geradlinigen und kreisförmigen Strecken zusammengesetzte
Transportbewegung auszuführen. Es ist kennzeichnend, daß diese Gruppe von Kranen
infolge dieser beiden Bewegungsarten nicht als Auslegerkrane, sondern als Dreh-
und Schwenkkrane angeführt werden. Die Krane so groß zu bauen, daß der Ausleger
die Transportstrecke bereits auf einem Radius beherrscht; ist wegen dem damitverbundenenKonstruktionsaufwand
meistens nicht tragbar.
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Die zusammengesetzte Bewegung, welche derartige Auslegerkrane als
sogenannte Dreh- oder Schwenkkrane beschreiben müssen, bringt aber Zeitverluste
sowie eine erschwerte Bedienung und außerdem eine Verringerung der Standfestigkeit
durch die Schwenkbewegung mit sich.
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Die Erfindung überwindet die geschilderten Mißstände dadurch, daß
der Kran als durchschlagender Wippkran ausgebildet wird, wobei der Ausleger,
an
dem die Last hängt, mittels eines Bögenschubkurbelgetriebes oder eines Geradschubkurbelgetriebes
bewegt wird. Auf diese Weise kann die Last unter größtmöglicher Ausnutzung der begrenzten
Reichweite des Auslegers auf dem kürzesten geradlinigen Weg von dem Aufnahmeort
zum Abgabeort befördert werden.
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Vorzugsweise ist ferner der Kranausleger als Rahmen ausgebildet, durch
den hindurch die Last befördert wird und der innerhalb eines ebenfalls rahmenförmig
ausgebildeten Krangerüstes gelagert ist. Dieser Auslegerrahmen ist nach Möglichkeit
vollkommen geschlossen und kann in verschiedener Weise nach beiden Seiten ausgeschwungen
oder sogar über 36o° in einer vertikalen Ebene vollkommen durchgeschwungen werden.
Der geschlossene Rahmen besitzt eine besonders große Eigensteifigkeit des schwingenden
Teiles ohne großen konstruktiven Aufwand.
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Die Lagerung und Führung des Rahmens können in verschiedener Weise
erfolgen, je nachdem welche kinematische Kette dem Führungsmechanismus des Auslegers
zugrunde gelegt wird. So kann er zweckmäßig von einem als Doppelkurbelgetriebe ausgebildeten
Gelenkviereck getragen und gesteuert werden, welches aus einem Steg, zwei Schwingen
und einer Koppel; mit deren Zapfen der Rahmen verbunden ist, besteht. Vorzugsweise
kann der Ausleger auch als Arm einer kardanischen Geradführung angehören, bestehend
aus dem Ausleger einer rahmenförmigen Koppel, einer Führung und Schiebern, an welchen
der Ausleger angelenkt ist, so daß es durch Aufwärtsbewegen und Abwärtsbewegen der
Schieber ermöglicht wird, den Auslegerrahmen mit der Last durchzuschwingen. Es kann
aber auch von der Konstruktion eines gewöhnlichen Derrickkrans ausgegangen werden,
wobei der Ausleger wieder zu einem Rahmen erweitert und dementsprechend auch der
Standmast als Rahmen ausgebildet ist.
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Erfindungsgemäß erfolgt ferner beim Einbau des rahmenförmigen Auslegers
in ein schwingendes Doppelkurbelgetriebe die Betätigung des mit der Koppel rotierenden
Auslegers entweder über ein Getriebe, dessen Antriebsrad von einem in bekannter
Weise in den Ausleger eingebauten Motor angetrieben wird, oder durch ein exzentrisches
Räderkettenknie oder aber auch durch ein Getriebe; dessen Triebrad an .der Schwinge
gelagert und unter Freilassung des für das Durchschwingen der Last erforderlichen
Querschnittes über ein Getriebe mit der anderen Rahmenseite verbunden ist.
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Gemäß der Erfindung kann das Doppelkurbelgetriebe auch durch einen
Steuerzylinder betätigt werden, welcher zwischen dem Steg und der Schwinge eingebaut
ist.
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Um die Koppelkurve und damit die Bewegungsbahnen der Last variieren
zu können, ist ferner vorzugsweise die Länge der Koppel veränderlich, indem diese
aus zwei gegeneinander verstellbaren Teilen gebildet oder der Auslenkpunkt der Schwinge
an ihr verstellbar gelagert wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung,
in der mehrere Ausführungsbeispiele an Hand schematischer Zeichnungen noch näher
erläutert werden. Gemäß Fig. i wird der schwingende Kranausleger von einem als Doppelkurbelgetriebe
ausgebildeten Gelenkviereck und nach Fig. 2 von einer kardanischen Geradführung
getragen; nach Fig. 3 ist der schwingende Ausleger an einem Derrickkran angeordnet;
Fig. q. erläutert die Bewegungen des Krans nach Fig. i ; Fig. 5 zeigt die Hüllkurve
der Auslegerstellungen des Krans nach Fig. 2; Fig. 6 läßt die Erweiterung des Arbeitsbereiches
eines Derricks gemäß Fig. 3 erkennen; Fig. 7 bis g zeigen drei verschiedene Ausführungsformen
des Getriebes zum Antrieb des rotierenden Auslegers; Fig. io zeigt einen anderen
Antrieb des schwingenden Doppelkurbelgetriebes; Fig. i i bis 14 stellen Einrichtungen
zur Verstellung der Koppellänge dar, und Fig. 15 zeigt die Führung des Lastseiles.
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Eine besonders große Reichweite läßt sich gemäß Fig. ¢ mit dem in
Fig. r dargestellten Gelenkviereck erreichen, welches kinematisch als schwingendes
Doppelkurbelgetriebe bezeichnet wird. Wie Fig. i zeigt, ist der die Last i über
die Standfläche 2 des Krans schwingende Auslegerrahmen 3 hierbei über die Achse
q. starr mit der Koppel 5 nach beiden Seiten verbunden, so daß er die Bewegungen
dieser Koppel 5 mitmachen muß, welche bei dem Hinundherschwingen des Gelenkvierecks
eine rotierende Bewegung durchführt. Fig. q. zeigt, wie über dem festgestellten
Steg 8 die beiden Schwingen 6 und 7 nach links und rechts jeweils eine Strecklage
und eine Decklage der Koppel 5 und des mit dieser Koppel fest verbundenen Rahmens
3 ermöglichen, wodurch bei relativ kleinen Konstruktionsausmaßen eine große Distanz
über dem Durchschwingbereich gegeben ist. Die Verbindung zwischen dem Rahmen 3 und
der Koppel 5 über die Achse q. kann auch einstellbar ausgeführt werden, so daß derAuslegerrahmen
3 auch in einem Winkel zur Koppel 5 festgestellt werden kann. Hierdurch können gemäß
den bekannten kinematischen Gesetzen Koppel- und Schwingkurven verschiedener Größe
und verschiedener Form unter Anpassung an den besonderen Verwendungszweck erreicht
werden, deren Ausnutzung nur durch die Ausgestaltung als Schwingkran möglich ist.
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Bei der Verwendung der kardanischen Aufhängung gemäß Fig. 2 wird der
rahmenförmige Ausleger 3 von einer rahmenförmigen Koppel io getragen und mittels
Schieber 12 an einer rahmenförmigen Führung i i geführt, an der die Koppel io angelenkt
ist. Bei dem Derrickkran nach Fig.3 wird die analog Fig.2 ausgebildete, die Schwingbewegung
des Auslegers 3 über die Standfläche :2 bewirkende kardanartige Geradführung mit
einem Schwenkrahmen 13 verbunden. Mit Rücksicht auf den Charakter einer Geradführung
ist es durch Anwendung
der Schwingbewegung mittels des rahmenförmigen
Auslegers 3 möglich, von einem Standort des Krans, beispielsweise zwischen einer
Lagerfläche oder Entladefläche einerseits und einer Baustelle andererseits, einen
großen Bereich für die Lastförderung so zu beherrschen, daß die einmal gehobene
Last ohne jeden weiteren theoretischen Kraftaufwand innerhalb dieses Bereiches beliebig
verschoben werden kann. Es sind nur geringe Kräfte für die Überwindung des in dem
Mechanismus liegenden Reibungswiderstandes erforderlich. Wie Fig. 5 zeigt, ergibt
sich hierbei der weitere Vorteil, beispielsweise gegenüber dem nicht schwingbaren
Ausleger eines bisherigen Derrickkrans, daß infolge der Einhüllungskurve für die
verschiedenen Auslegerstellungen ein wesentlich größerer Querschnitt von der Krankonstruktion
frei gelassen wird. Dies ist sowohl für Stapelzwecke wie auch für Bauzwecke gegebenenfalls
von erheblicher Bedeutung.
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Gemäß Fig.6 kann bei einem Derrick gemäß Fig.3 beispielsweise der
kleinere rechte Bereich für die doch meistens in begrenztem Raum durchgeführte Lastaufnahme
oder Lastabgabe an Fahrzeuge benutzt werden, während der linke größere Bereich für
Bau- oder Lagerzwecke vorzusehen wäre.
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Zu der im einzelnen notwendigen Ausgestaltung der Erfindung gibt Fig.
7 ein Beispiel für die in Fig. i gezeigte Anwendung des Gelenkvierecks auf den Schwingkran.
Die Darstellung beschränkt sich auf den wichtigen Anschluß des Schwingrahmens 3
an die Achse 4 und die Koppel 5, die an die Schwingen 6 und 7 angelerikt ist. Der
mit der Koppel 5 rotierende Schwingrahmen 3 bedarf für seine Betätigung eines Antriebs,
welcher gemäß Fig. 7, 8, 9 in verschiedener Weise erfolgen kann. Soweit der Ausgleich
durch ein Gegengewicht für die Aufnahme des Kippmoments durchgeführt wird, wird
zweckmäßigerweise das Gewicht des motorischen Antriebs ebenso wie beispielsweise
das Gewicht der Seilwinde für die Last als Gegengewicht ausgenutzt und dementsprechend
in den Auslegerrahmen 3 eingebaut. In diesem Falle erfolgt der Antrieb des Auslegerrahmens
von einem Motor, welcher beispielsweise das Antriebsrad 16 und über die Antriebskette
15 ein Getrieberad 14 betätigt, welches auf der mit der Koppel 5 fest verbundenen
Achse 4 fest gelagert ist. In diesem Falle ist der Auslegerrahmen drehbar auf der
Achse 4 gelagert. Wie bereits bei dem Rad 14 in Fig. 7 angedeutet, kann -das Rad
14 mit einer entsprechenden Exzentrizität eingebaut sein, was seinen Antrieb über
einen hier als Ketten- oder Räderknie bezeichneten Mechanismus 14, 15, 16, 17, 18
gemäß Fig. 8 voraussetzt. Zweckmäßig erfolgt der Antrieb des Rahmenauslegers 3 von
beiden Seiten, um Torsionskräfte auf den Rahmen auszuschalten. Ein solcher zweiseitiger
Antrieb könnte dann nach Fig. 9 auch so erfolgen, daß das Triebrad 16 nicht in dem
Auslegerrahmen 3, sondern in der Schwinge 6 gelagert ist und die Antriebsbewegung
über eine Triebwerksleitung i9, 2o auf beiden Seiten gleichmäßig überträgt. Der
Antrieb des Gelenkvierecks könnte aber auch nach Fig. io in ganz anderer Weise durchgeführt
werden, indem beispielsweise die Schwinge 6 mittels eines hydraulischen Zylinders
21 angetrieben wird, welcher zwischen der Schwinge 6 und dem Steg 8 eingeschaltet
ist. Die zwischen diesen beiden Gliedern des Gelenkvierecks entstehende schwingende
Bewegung läßt sich in eine rotierende Bewegung der Koppel 5 und des Auslegerrahmens
3 umsetzen.
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Um die Koppelkurven in verschiedener Form zu gestalten, kann die Länge
der Koppel 5 verändert werden. Dies ist in verschiedener Weise möglich. Gemäß Fig.
i i kann beispielsweise die Koppel in zwei Teile 5a und 5b geteilt werden, so daß
eine größte Länge der Koppel gleich 5a plus 5b und eine kleinste Länge der Koppel
gleich 5a minus 5b gegeben ist. Zwischen den beiden Teilen der Koppel ist ein selbsthemmender
Verstellmechanismus gelagert, der innerhalb des gegebenen Bereiches eine Einstellbarkeit
der Koppellänge ermöglicht. Gemäß den Fig. 12, 13 und 14 läßt sich aber auch die
Koppel 5 an dem Gelenk zwischen ihr und der Schwinge 7 so lagern, .daß sie mit einer
Schraubenspindel (Fig. 12) oder einer Zahnstange (Fig: 13) oder beispielsweise eines
Kettentriebes (Fig. 14) durch den Gelenkpunkt durchgeschoben und damit in ihrer
Länge variiert werden kann.
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Der Umstand, daß bei dem Schwingkran die Last mit dem Lastseil um
den Aufhängepunkt an dem Auslegerrahmen gegebenenfalls sogar ganz herumrotiert,
macht eine besondere Konstruktion der Seilführung erforderlich. Gemäß Fig. 15 ist
deshalb das Lastseil 22 derart über eine Seilrolle 23 geführt, daß diese Seilrolle
sich um eine Achse drehen kann, welche sich mit der Achse des umgelenkten Lastseils
deckt. Auf diese Weise ist es möglich, die durch den Schwingkran gestellte Forderung
zu erfüllen.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
und erläuterten Einzelheiten beschränkt, vielmehr sind in ihrem Rahmen Abweichungen
verschiedener konstruktiver Art möglich.