EP0021171B1 - Doppellenker-Kranauslegersystem - Google Patents

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EP0021171B1
EP0021171B1 EP80103130A EP80103130A EP0021171B1 EP 0021171 B1 EP0021171 B1 EP 0021171B1 EP 80103130 A EP80103130 A EP 80103130A EP 80103130 A EP80103130 A EP 80103130A EP 0021171 B1 EP0021171 B1 EP 0021171B1
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EP
European Patent Office
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link
arm
retaining
tension
load
Prior art date
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EP80103130A
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English (en)
French (fr)
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EP0021171A1 (de
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Hans Tax
Klaus Dr. Hösler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TAX, HANS
Terex Peiner GmbH
Original Assignee
Peiner Maschinen und Schraubenwerke AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/06—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes with jibs mounted for jibbing or luffing movements
    • B66C23/08—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes with jibs mounted for jibbing or luffing movements and adapted to move the loads in predetermined paths
    • B66C23/10—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes with jibs mounted for jibbing or luffing movements and adapted to move the loads in predetermined paths the paths being substantially horizontal; Level-luffing jib-cranes
    • B66C23/14—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes with jibs mounted for jibbing or luffing movements and adapted to move the loads in predetermined paths the paths being substantially horizontal; Level-luffing jib-cranes with means, e.g. pantograph arrangements, for varying jib configuration

Definitions

  • the invention relates to a double link crane boom system according to the preamble of claim 1.
  • the retaining link is subject to bending loads in that a support of a curved elongated hole is attached to the second retaining arm, into which a pin which corresponds to the fifth horizontal articulation axis and which attaches to the retaining link engages; the executives acting between the elongated hole and the pin exert a bending load on the retaining link at a point between the second horizontal articulation axis and the third horizontal articulation axis.
  • the invention has for its object to meet the requirements for achieving a small, minimal radius, a large, maximum radius and an approximately horizontal load path at the same time in a generic double-link crane boom system with a given size of the structural parts and to relieve the restraint arm from bending forces.
  • the decoupling of the first restraining arm when the stretched position between the traction link and the coupling device occurs can be carried out automatically without the need for external intervention in the system.
  • the first restraining arm need not be permanently rigidly connected to the load arm. It is conceivable that the first retaining arm is articulated to the load arm in or near the second hinge axis and is supported on the load arm in a rotationally fixed manner by the second retaining arm in the first adjustment range of the system.
  • the second retaining arm is permanently connected to the load arm in a rotationally fixed manner, but this does not require that the second retaining arm and the load arm are connected to one another, for example by a welded or screw connection.
  • the second restraint arm and the load arm can also be connected to one another in an articulated manner, for example in the second articulation axis, the rotationally fixed connection between the second restraint arm and the load arm being able to be established by a permanently effective bracing, because the requirement for a rotationally fixed connection of the second Retaining arm and the load arm is already fulfilled when the second restraining arm is fixed in a rotational direction in a rotational direction.
  • a possible connection between the first restraining arm and the tension link, which causes the first restraint arm to be automatically decoupled from the tension link when the stretched position between the tension link and the tension coupling occurs, is based on an elongated hole connection between the first retention arm and the tension link.
  • a basic link 112 is articulated on the carrier 110 about a first horizontal hinge axis 114.
  • the basic link 112 is pressure-resistant.
  • a load arm 120 of a head link 116 is articulated about a second horizontal hinge axis 118.
  • a double-acting hydraulic piston-cylinder unit 132 is arranged between the basic link 112 and the carrier 110, specifically a point 11 above the carrier 110, which serves to change the inclination of the basic link 112 and thus to adjust the entire system.
  • FIG. 1 The position of minimal projection of the system can be seen in FIG. 1.
  • a cable deflection point on the load arm 120 which is denoted by 134, has a minimal distance amin in front of an axis 136 which is shown in dash-dot lines and which, for example, symbolizes a tower axis in the case of a tower crane.
  • the course of the hoisting rope is selected so that when the wind is at a standstill, the height of the load hook or other load lifting device is not changed when the deflection point 134 passes through the line between the two extreme positions, in which one of the throat a mln and in the other the projection a maxll (Fig. 3).
  • two restraining arms are articulated on the basic link 112, a first restraining arm 150 and a second restraining arm 152.
  • the second restraining arm 152 is connected in a rotationally fixed manner to the load arm 120 by an anchoring, not shown but symbolized by the bow 154, so that the second restraining arm 152 cannot be moved relative to the load arm 120 in the sense of enlarging the arc 154.
  • the first restraining arm 150 is connected to the second restraining arm 152 by a pull coupling 156, which extends between the third horizontal articulation axis 126 and a fifth horizontal articulation axis 164, so that in the adjustment range shown in FIG.
  • the third horizontal hinge axis 126 is formed between the pull link 128 and the pull coupling 156.
  • An elongated hole guide 160 is arranged on the first restraining arm 150 and wraps around an articulated head 162 on the third horizontal articulated axis 126 connecting the drawbar coupling 156 and the drawbar 128.
  • the first restraining arm 150 In the position of the crane boom system shown in FIG. 1, the first restraining arm 150 is subjected to pressure by a force K acting on the deflection point 134.
  • the articulated head 162 is always in the lower end of the elongated hole 60 in FIG. 1.
  • the system spanned by the first restraining arm 150, the second restraining arm 152, the guying 154 and the pulling coupling 156 behaves as a rigid disk; the movement of the system takes place in the first joint axis 114, the second joint axis 118, the third joint axis 126 and the fourth joint axis 130.
  • the deflection point 134 for the hoisting rope passes through the double-dotted, approximately horizontal load path 138 up to the radius amax l '
  • Fig. 2 the system is in the position which corresponds to the projection a maxI .
  • the pulling coupling 156 has just entered the pulling arm 128 in the extended position.
  • the adjustment system is now further adjusted from the position according to FIG. 2 in the direction of the position according to FIG. 3, the pull coupling 156 remains in the extended position with respect to the pull link 128.
  • the system now behaves as if a single pull element 128 + 156 would attack directly on the second restraining arm 152, which is still fixed invariably with respect to the load arm 120 via the arc 154.
  • the boom system now behaves similarly to the system shown in FIG.
  • the first restraining arm 150 is no longer loaded.
  • the elongated hole 160 can move freely relative to the joint head 162, as is shown from the difference between FIGS. 2 and 3.
  • the fifth hinge axis 164 can be positioned in relation to the other hinge axes 114, 118, 126 and 130 in such a way that the approximately horizontal connection of the curve section 138 'to the curve section 138 is ensured.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Doppellenker-Kranauslegersystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein solches Doppellenker-Kranauslegersystem ist aus der Fig. 3 der DE-C 602 311 bekannt, derzufolge ein exakt horizontaler Lastweg angestrebt wird. Bezüglich der Größe des Verstellbereichs der Umlenkstelle sind in dieser Druckschrift keine Forderungen gestellt; aus den Zeichnungen läßt sich vielmehr ersehen, daß man sich mit einer bescheidenen Annäherung der Umlenkstelle an die erste Gelenkachse begnügt hat.
  • Der Rückhaltelenker ist bei der bekannten Ausführungsform dadurch biegebelastet, daß an dem zweiten Rückhaltearm ein Träger eines gekrümmten Langlochs angebracht ist, in welches ein an dem Rückhaltelenker befestiger, der fünften horizontalen Gelenkachse entsprechender Zapfen eingreift; die zwischen dem Langloch und dem Zapfen wirkenden Führungskräfte üben auf den Rückhaltelenker an einer Stelle zwischen der zweiten horizontalen Gelenkachse und der dritten horizontalen Gelenkachse eine Biegebelastung aus.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem gattungsgemäßen Doppellenker-Kranauslegersystem bei gegebener Größe der Konstruktionsteile die Forderungen nach Erzielung einer geringen, minimalen Ausladung, einer großen, maximalen Ausladung und eines annähernd horizontalen Lastweges gleichzeitig zu erfüllen und den Rückhaltelenker von Biegekräften zu entlasten.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Maßnahmen nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.
  • Es hat sich herausgestellt, daß bei der erfindungsgemäßen Ausbildung die Aufgaben gemäß den gestellten Forderungen erfüllt sind, und zwar in der Weise, daß die Bewegungsbahnen der Umlenkwelle bei Übergang von dem ersten Verstellbereich in den zweiten Verstellbereich tangential aneinander anschließen.
  • Die Entkopplung des ersten Rückhaltearms bei Eintritt der Strecklage zwischen dem Zuglenker und der Zugkoppel kann selbsttätig erfolgen, ohne daß es eines äußeren Eingriffs in das System bedarf. Der erste Rückhaltearm braucht mit dem Lastarm nicht ständig starr verbunden zu sein. Es ist denkbar, daß der erste Rückhaltearm mit dem Lastarm in oder nahe der zweiten Gelenkachse gelenkig verbunden ist und durch den zweiten Rückhaltearm in dem ersten Verstellbereich des Systems an dem Lastarm drehfest abgestützt ist. Der zweite Rückhaltearm ist ständig drehfest mit dem Lastarm verbunden, was aber nicht erfordert, daß der zweite Rückhaltearm und der Lastarm etwa durch eine Schweiß- oder Schraubenverbindung miteinander verbunden sind. Vielmehr können auch der zweite Rückhaltearm und der Lastarm gelenkig miteinander verbunden sein, etwa widerum in der zweiten Gelenkachse, wobei die drehfeste Verbindung zwischen dem zweiten Rückhaltearm und dem Lastarm durch eine ständig wirksame Abspannung hergestellt sein kann, weil die Forderung nach einer drehfesten Verbindung des zweiten Rückhaltearms und des Lastarms bereits dann erfüllt ist, wenn der zweite Rückhaltearm gegenüber dem Lastarm in einem Drehsinn unverdrehbar festgelegt ist.
  • Eine mögliche Verbindung zwischen dem ersten Rückhaltearm und dem Zuglenker, welche eine selbsttätige Entkoppelung des ersten Ruckhaltearms von dem Zuglenker bei Eintritt der Strecklage zwischen dem Zuglenker und der Zugkoppel bewirkt, beruht auf einer Langlochverbindung zwischen dem ersten Rückhaltearm und dem Zuglenker.
  • Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung; es stellen dar:
    • Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Doppellenker-Kranauslegersystems in der Stellung minimaler Ausladung;
    • Fig. 2 das Doppellenker-Kranauslegersystem gemäß Fig. 1 in einer Stellung mittlerer Ausladung, und zwar derjenigen Stellung, in der die Zugkoppel gerade in Strecklage zu dem Zuglenker getreten ist, so daß diese Stellung die Grenzstellung zwischen einem ersten Verstellbereich des Systems und einem zweiten Verstellbereich des Systems bildet und
    • Fig. 3 das Doppellenker-Kranauslegersystem nach den Fig. 1 und 2 in einer Stellung maximaler Ausladung.
  • In der Fig. 1 sind die Teile 11 Oa, 110b, 11 Oc Bestandteile eines in sich starren Trägers, d.h., die Teile 11 Oa, 11 Ob, 11 Oc sind in ihrer Relativlage unter normalen Umständen unveränderbar. Bei 11 Oc ist an dem Träger 110 ein Grundlenker 112 um eine erste horizontale Gelenkachse 114 gelenkig angelenkt. Der Grundlenker 112 ist drucksteif. An der Spitze des Grundlenkers 112 ist ein Lastarm 120 eines Kopflenkers 116 um eine zweite horizontale Gelenkachse 118 angelenkt. Zwischen dem Grundlenker 112 und dem Träger 110, und zwar einer Stelle 11 Ob des Trägers 110, ist ein doppelt wirkendes, hydraulisches Kolbenzylinderaggregat 132 angeordnet, welches der Neigungsveränderung des Grundlenkers 112 und damit der Verstellung des ganzen Systems dient. Man erkennt in Fig. 1 die Stellung minimaler Ausladung des Systems. In dieser Stellung besitzt eine Seilumlenkstelle an dem Lastarm 120, welche mit 134 bezeichnet ist, einen minimalen Abstand amin vor einer strichpunktiert eingetragenen Achse 136, welche beispielsweise eine Turmachse im Falle eines Turmkrans symbolisiert.
  • Der Verlauf des Hubseils ist so gewählt, daß bei stillstehender Winde die Höhe des Lasthakens oder sonstigen Lastaufnahmegeräts nicht verändert wird, wenn die Umlenkstelle 134 die Linie zwischen den beiden Extremlagen durchläuft, in deren einer die Ausladung a mln und in deren anderer die Ausladung amaxll (Fig. 3) ist.
  • In der zweiten Gelenkachse 118 sind an dem Grundlenker 112 zwei Rückhaltearme angelenkt, ein erster Rückhaltearm 150 und ein zweiter Rückhaltearm 152. Der zweite Rückhaltearm 152 ist durch eine nicht gezeichnete, jedoch von dem Bogen 154 symbolisierte Abspannung drehfest mit dem Lastarm 120 verbunden, so daß der zweite Rückhaltearm 152 gegenüber dem Lastarm 120 nicht im Sinne einer Vergrößerung des Bogens 154 bewegt werden kann. Der erste Rückhaltearm 150 ist durch eine Zugkoppel 156, welche sich zwischen der dritten horizontalen Gelenkachse 126 und einer fünften horizontalen Gelenkachse 164 erstreckt, mit dem zweiten Rückhaltearm 152 verbunden, so daß in dem in Fig. 1 dargestellten Verstellbereich der erste Rückhaltearm 150 an dem zweiten Rückhaltearm 152 und damit letztlich an dem Lastarm 120 biegesteif festgelegt ist, in dem Sinne, daß der gestrichelt eingezeichnete Bogen 166 winkelmäßig nicht vergrößert werden kann. Man kann von einer dem Kopflenker 116 zugehörigen Rückhaltevorrichtung 150, 152, 156 sprechen, die durch den in einer vierten horizontalen Gelenkachse 130 bei 11 Oa an dem Träger 110 angelenkten Zuglenker 128 gehalten ist. Die dritte horizontale Gelenkachse 126 ist zwischen dem Zuglenker 128 und der Zugkoppel 156 gebildet. An dem ersten Rückhaltearm 150 ist eine Langlochführung 160 angeordnet, welche einen Gelenkkopf 162 auf der dritten die Zugkoppel 156 und den Zuglenker 128 verbindenden horizontalen Gelenkachse 126 umschlingt.
  • In der in Fig. 1 dargestellten Position des Kranauslegersystems ist der erste Rückhaltearm 150 durch eine an dem Umlenkpunkt 134 angreifende Kraft K auf Druck belastet. Der Gelenkkopf 162 befindet sich ständig in dem in Fig. 1 unteren Ende des Langlochs 1 60. Das von dem ersten Rückhaltearm 150, dem zweiten Rückhaltearm 152, der Abspannung 154 und der Zugkoppel 156 aufgespannte System verhält sich als starre Scheibe; die Bewegung des Systems findet in der ersten Gelenkachse 114, der zweiten Gelenkachse 118, der dritten Gelenkachse 126 und der vierten Gelenkachse 130 statt. Der Umlenkpunkt 134 für das Hubseil durchläuft dabei den strichdoppelpunktierten, annähernd horizontalen Lastweg 138, bis zu der Ausladung amaxl'
  • In Fig. 2 befindet sich das System in derjenigen Stellung, die der Ausladung amaxI entspricht. In dieser Stellung gemäß Fig. 3 ist die Zugkoppel 156 soeben in Streckstellung zu dem Zuglenker 128 getreten. Wird das Verstellsystem nun weiter von der Stellung nach Fig. 2 in Richtung auf die Stellung gemäß Fig. 3 verstellt, so bleibt die Zugkoppel 156 ständig in Strecklage zu dem Zuglenker 128. Das System verhält sich nun so, als ob ein einziges Zugelement 128 + 156 unmittelbar an dem zweiten Rückhaltearm 152 angreifen würde, der über den Bogen 154 nach wie vor unveränderlich gegenüber dem Lastarm 120 festgelegt ist. Das Auslegersystem verhält sich nunmehr ähnlich wie das in Fig. 1 dargestellte System mit dem Unterschied, daß die Bewegung nunmehr in der ersten Gelenkachse 114, der zweiten Gelenkachse 118, der fünften Gelenkachse 164 und der vierten Gelenkachse 130 stattfindet. Der erste Rückhaltearm 150 ist nicht mehr belastet. Das Langloch 160 kann sich frei gegenüber dem Gelenkkopf 162 verschieben, so wie aus dem Unterschied zwischen Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt ist.
  • Durch die Wahl des Orts für die fünfte Gelenkachse 164 kann erreicht werden, daß der Weg des Umlenkpunktes 134, der jenseits der Ausladung amaxI mit 138' bezeichnet und strichdreifachpunktiert gezeichnet ist, im wesentlichen horizontal bleibt, d.h. nur geringfügige, akzeptable Abweichungen von dem horizontalen Wegverlauf besitzt. Auf diese Weise wird eine ausnutzbare Ausladung amaxII erreicht. Der Wegabschnitt 138' der Umlenkung 134 schließt sich, wie aus Fig. 2 ersichtlich, an den Wegabschnitt 138 tangential an mit einer Übergangstangente T. Die Richtigkeit dieser Feststellung läßt sich wie folgt unter Beweis stellen:
    • Bis zur Stellung der Fig. 2 kann das durch die Gelenkachsen 118, 126 und 164, sowie den Umlenkpunkt 134 aufgespannte Polygon als eine starre Scheibe betrachtet werden. Diese starre Scheibe hat als momentanen Drehpol in der Stellung gemäß Fig. 2 den Punkt P, der sich aus den gedachten Verlängerungen des Grundlenkers 112 und des Zuglenkers 128 ergibt. Nach Erreichen der Position gemäß Fig. 2 bis zum Übergang in die Position gemäß Fig. 3 kann man das von den Gelenkachsen 118 und 164, sowie dem Umlenkpunkt 134 aufgespannte Polygon als starre Scheibe auffassen, deren momentaner Drehpol wiederum durch die gedachten Verlängerungen des Grundlenkers 112 und des Zuglenkers 128 definiert ist. Der Umlenkpunkt 134 dreht sich also bei Annäherung des Systems von der Stellung gemäß Fig. 1 kommend an die Stellung der Fig. 2 um den gleichen momentanen Drehpol P wie bei Beginn des Übergangs des Systems von der Stellung gemäß Fig. 2 in die Stellung gemäß Fig. 3. Dies ist gleichbedeutend mit der Aussage, daß die Wegabschnitte 138 und 138' tangential aneinander anschließen.
  • Die fünfte Gelenkachse 164 kann in ihrer Lage zu den übrigen Gelenkachsen 114, 118, 126 und 130 so gelegt werden, daß der annähernd horizontale Anschluß des Kurvenabschnitts 138' an den Kurvenabschnitt 138 gewährleistet ist.

Claims (2)

1. Doppellenker-Kranauslegersystem mit annähernd horizontalem Lastweg, umfassend einen als Druckstab wirkenden, um eine erste horizontale Gelenkachse (114) an einem Träger (110) schwenkbar gelagerten Grundlenker (112), einen an dem Grundlenker (112) um eine zweite horizontale Gelenkachse (118) schwenkbar gelagerten Kopflenker (116) mit einem eine Umlenkstelle (134) für die Umlenkung eines Hubseils in die Hängstrecke aufweisenden Lastarm (120) und einer Rückhaltevorrichtung (150, 152, 156), sowie einen Rückhaltelenker (128), welcher in einer vierten horizontalen Gelenkachse (130) mit dem Träger (110) verbunden ist und an der Rückhaltevorrichtung (150, 152, 156) in einer gegenüber dem Lastarm (120) während der Verstellung der Ausleger-Ausladung variierenden Angriffsstelle (162) angreift, wobei die Rückhaltevorrichtung (150, 152, 156) einen ersten Rückhaltearm (150), welcher um eine dritte horizontale Gelenkachse (126) mit dem Rückhaltelenker (128) und in oder nahe der zweiten Gelenkachse (118) mit dem Lastarm (120) gelenkig verbunden ist, und einen zweiten mit dem Lastarm (120) drehfest verbundenen Rückhaltearm (152), welcher in einer fünften horizontalen Gelenkachse (164) mit dem Rückhaltelenker (128) in oder nahe der dritten Gelenkachse (162) verbunden ist, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückhaltelenker als Zuglenker (128) ausgebildet ist, daß der zweite Rückhaltearm (152) in der fünften horizontalen Gelenkachse (164) über eine einen Teil der Rückhaltevorrichtung (150, 152, 156) bildende Zugkoppel (156) mit dem Zuglenker (128) über die dritte Gelenkachse (126) verbunden ist und daß der erste Rückhaltearm (150) bei Eintreten der Strecklage zwischen dem Zuglenker (128) und der Zugkoppel (156) aus der Verbindung mit dem Zuglenker (128) entkoppelbar ist - Übergang von einem ersten Verstellbereich (138) zu einem zweiten Verstellbereich (138') - und bei Aufhören dieser Strecklage mit dem Zuglenker (128) koppelbar ist - Übergang von dem zweiten Verstellbereich (138') in den ersten Verstellbereich (138) -, wobei der erste Rückhaltearm (150) in dem ersten Verstellbereich (138) durch den zweiten Rückhaltearm (152) und die Zugkoppel (156) drehfest gegenüber dem Lastarm (120) abgestützt ist.
2. Doppellenker-Kranauslegersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Rückhaltearm (150) mit dem Zuglenker (128) durch eine Langlochverbindung (160, 162) verbunden ist.
EP80103130A 1979-06-07 1980-06-04 Doppellenker-Kranauslegersystem Expired EP0021171B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2923146A DE2923146C2 (de) 1979-06-07 1979-06-07 Doppellenker-Kranauslegersystem mit annähernd horizontalem Lastweg
DE2923146 1979-06-07

Publications (2)

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EP0021171A1 EP0021171A1 (de) 1981-01-07
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EP80103130A Expired EP0021171B1 (de) 1979-06-07 1980-06-04 Doppellenker-Kranauslegersystem

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DE (2) DE2923146C2 (de)

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