EP0876292A1 - Mobilkran - Google Patents

Mobilkran

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Publication number
EP0876292A1
EP0876292A1 EP97902203A EP97902203A EP0876292A1 EP 0876292 A1 EP0876292 A1 EP 0876292A1 EP 97902203 A EP97902203 A EP 97902203A EP 97902203 A EP97902203 A EP 97902203A EP 0876292 A1 EP0876292 A1 EP 0876292A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mobile crane
turntable
axis
boom
width
Prior art date
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Granted
Application number
EP97902203A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0876292B1 (de
Inventor
Horst Bendix
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.)
Maschinenbau Kirow Leipzig Rail & Port AG
Original Assignee
Maschinenbau Kirow Leipzig Rail & Port AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenbau Kirow Leipzig Rail & Port AG filed Critical Maschinenbau Kirow Leipzig Rail & Port AG
Publication of EP0876292A1 publication Critical patent/EP0876292A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0876292B1 publication Critical patent/EP0876292B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/065Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks non-masted
    • B66F9/0655Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks non-masted with a telescopic boom
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00Cranes 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
    • B66C23/18Cranes 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 specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/36Cranes 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 specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes
    • B66C23/42Cranes 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 specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes with jibs of adjustable configuration, e.g. foldable

Definitions

  • the invention relates to a mobile crane and its use for stacking containers.
  • the container hangs on a bridge in a cable-operated load suspension device (spreader).
  • Containers can be placed on a stack within the bridge width of the gantry crane.
  • Such devices can also have single-wheel drive and all-wheel steering with steering locks of up to 45 or 90 degrees in a roadworthy design.
  • the drive energy is generated by diesel aggregates and converted by diesel-hydraulic or diesel-electric for speeds of 90 m / min in horizontal travel and 40 m / min for trolley travel.
  • These devices are relatively slow and, because of the oscillating suspension of the load suspension devices, require exact control of the stacking place by two-axis travel of the device and the trolley.
  • Container stacking spaces in a row cannot be served if the bridge is smaller than the width of the containers next to each other, because then the gantry crane cannot get over the container.
  • a telescopic boom is arranged in the longitudinal center axis, which is mounted above the rear axle in a luffing joint approximately at the height of the driver's cabin.
  • a support cylinder mounted movably on the vehicle chassis between the two axles or optionally at the height of the front axle, the luffing axle is brought into a more or less steep ejection position.
  • this stacker has either a rope hoist or a special load handling and lifting device designed for container transport.
  • This vehicle which has a driver's cab below or to the side of the boom, can be used in front of the
  • Front axle of the chassis Containers are picked up, stacked and also kept for horizontal travel.
  • the container can also be held in the area above the front axle during the horizontal travel in the steepest boom position, but 20 ' or longer containers protrude laterally considerably over the width of the vehicle.
  • the vehicles have a rear steerable axle, so that it is possible to swivel into stacking aisles at a container location. Due to the type of construction or the type of holding the container, the routes must have a width of 13 m or more if containers of the 40 ' class are to be transported and / or stacked.
  • the tramline must also be dimensioned so wide because these stackers can only stack in front of the front axle and must therefore always be positioned across the container stacking area.
  • railway cranes are known from railway technology, which, like the stackers, are equipped with telescopic booms and a luffing gear.
  • Appropriate counterweights can be used to lift large loads in the case of large outreaches, but only one stacking station next to the tracks can be served when traveling by rail. Due to the narrow width of the vehicle, which is typical for railroads, the counterweights generally protrude far beyond the track when the slewing rings are moved in the transverse position with the boom.
  • Vehicle have a turntable above the rear axle or between the axles (DE-C3 2544525, EP-A-0611725), which is also provided with counterweights for a telescopic boom with luffing mechanism, and an operator cabin.
  • a swiveling operator's cab can be used for horizontal travel as well as for crane operation.
  • Such mobile cranes can be driven at speeds of 60 km / h or more, but can only be used for stacking at stationary locations. Due to the design, no horizontal transport of containers can be carried out with such vehicles, since the stability of the vehicle does not allow this and during the
  • the invention is therefore based on the problem of proposing a mobile crane for stacking and horizontally transporting containers and similar loads even on unpaved terrain, in which the disadvantages of the devices according to the prior art are avoided, but the advantages of the individual types of vehicle are used and in which a maximum possible load dimension can be managed with the smallest possible device dimensions, with the smallest possible maneuvering effort and high stability.
  • the ratio of stacking space to the necessary stacking aisle should be as large as possible for reasons of space economy.
  • the solution is characterized by the fact that, starting from a normal mobile crane with telescopic boom, the latter is modified in such a way that the wheel axles are provided with steerable wheels, so that a very small turning circle is created and a turntable is provided which, together with the superstructures, has a maximum width of the vehicle has, but at most the width of the
  • Vehicle including the wheels when the steering is turned and the turntable is arranged centrally between the wheel axles, that is also in the center of the undercarriage.
  • This solution enables the vehicle to be maneuverable in all directions about the longitudinal and transverse axes of the crane, which is considerably higher than the previously known stacking cranes and can only be compared with the maneuverability of the portal cranes for container handling.
  • An essential purpose of the central arrangement of the turntable is the central introduction of all static forces and thus an even load distribution on all wheel axles of the vehicle, be it two, four or six axles. This load increase for the crane relieves the load on the individual axles or reduces the tire load at maximum load.
  • the support cylinder is coupled to the turntable on a radial between the center of the turntable and the position of the rocking axis projected onto the turntable. This creates a lot of space between the jib in its steepest jib position and the opposite edge of the undercarriage and the container can be kept in the resulting clearance profile during horizontal transport.
  • each wheel axle or, for increased maneuverability or off-road requirements each wheel is driven individually and can be individually adjusted in its pivoting direction, preferably with a steering angle of up to 45 degrees or even 90 degrees.
  • the mobile crane can also be moved in the "crab aisle" when all the wheels of the mobile crane are turned evenly. This makes maneuvering very tight Rooms possible.
  • the vehicle is preferably equipped with an autonomous travel drive for horizontal travel, e.g. provided a diesel unit, the axle drives and / or the individual wheel drives via appropriate converters and
  • Hydraulic pumps can be realized as sensitive hydraulic drives.
  • the drive energy can be used for the lifting functions of the device, e.g. the hydraulic cylinder of the telescopic extractor and the support cylinder, which is preferably designed as a hydraulic cylinder.
  • the self-sufficient hydraulic pumps can be realized as sensitive hydraulic drives.
  • the drive energy can be used for the lifting functions of the device, e.g. the hydraulic cylinder of the telescopic extractor and the support cylinder, which is preferably designed as a hydraulic cylinder.
  • the drive can also be converted into electrical energy via a generator in order to provide the necessary energy for the drives and lighting or other sub-functions, provided that this is not possible using batteries.
  • these sub-functions also include the option of rotating the operator's cab on the rotary table, which can also be swiveled hydraulically, in order to be able to swivel it from a lateral loading position to a forward-facing horizontal travel position and to provide the driver with a corresponding view .
  • provision can also be made to move the cabin vertically on the turntable into a position that enables the driver to optimally handle the device. If there is little available space, the driver's seat can, as is known per se, only be pivoted in the cabin.
  • the mobile crane according to the invention a number of advantages can be used when stacking containers, namely a high level of stability, an even wheel load and, as a result, a relatively favorably distributed ground pressure of the device.
  • the driver always has a perfect view of the route and the stacking area, the horizontal transport can be carried out at a higher speed than with conventional stackers and for maneuvering to the container parking spaces or in the stacking alley can be saved a lot of time by turning the steering wheel accordingly.
  • Containers take up less space than with state-of-the-art devices. Furthermore, the handling capacity of such a device is increased because, due to the narrower aisles, shorter distances for horizontal transport are naturally also created, and there is also no maneuvering time and higher driving speeds are noticeable in terms of performance.
  • the truck With four axes, the truck has a length / width ratio of approximately two. The width results from the width of the containers to be transported, whose long center of gravity lies above the undercarriage with a small safety distance of 10-30%, preferably with at least 70% of its width, and the width of the holding elements of the boom and support cylinder or luffing gear.
  • Additive can be provided to improve the stability of the undercarriage by means of transverse and longitudinal stabilizers and also to protect the tires by ensuring that the undercarriage is not inclined due to the tire deflection. Also during the container transport, the support on the Unterwage ⁇ - if the container is set down at all - can be attached in such a way that even load is applied to the undercarriage here.
  • the turntable can be pivoted through 360 ° in the undercarriage by means of a rotating ring or friction gear.
  • the necessary hydraulic and electrical control lines for the lifting functions and crane operation are routed centrally through the slewing ring.
  • the boom arranged specifically at the front edge of the turntable, while the rear edge - as seen by the driver - is reserved for the placement of the counterweights and the luffing axis of the boom and the support cylinder.
  • An optimal use of space is achieved through a multi-part design of the counterweights.
  • the counterweights can also be provided at the same time as lateral support stands for a luffing axis for the boom, which is arranged approximately at the height of the roof of the driver's cabin. This high position of the luffing joint enables a standard container to be gripped with the help of the spreader, which has its stacking space directly on the floor next to the mobile crane.
  • the "front" edge of the turntable is limited by the clearance profile required for picking up a container from the ground, which is limited inwards by the lower edge of the container during its pick-up and swivel movement in the direction of the vehicle axis.
  • the vehicle can also be equipped with safety technology, preferably with electronic sensors, which takes into account both the limitation of the tire load and the stability depending on the boom position, both its rocking position and its extension length.
  • safety technology preferably with electronic sensors, which takes into account both the limitation of the tire load and the stability depending on the boom position, both its rocking position and its extension length.
  • Other critical stability parameters such as the inclination of the undercarriage in the longitudinal and transverse directions and the position of the driver's cabin can be included in the monitoring.
  • the telescopic boom is designed so that a
  • Containers can be picked up directly to the side of the mobile crane, while its maximum extension position must be adapted to the maximum stack height.
  • the support cylinder can be arranged so that it is almost parallel to the boom in the steepest boom position, so that there is a maximum free space in the longitudinal direction above the undercarriage for container transport.
  • FIG. 1 shows a side view of a mobile crane
  • Fig. 1 shows the mobile crane with four axes F 1 to F 4, which carry an undercarriage U.
  • a turntable D is arranged centrally on the undercarriage U and has a 360 ° swivel range.
  • the driver's cabin K with a rotational degree of freedom KR and a vertical degree of freedom KV and the counterweight G are arranged on the turntable.
  • the telescopic boom in the transverse axis QA, the support cylinder Z, the load handling device L and the spreader S can be seen between the two elements.
  • the spreader S holds a 40 ' container 1 or alternatively - dashed - a smaller 20 ' container 6 in the transport position in the longitudinal direction to the undercarriage U.
  • FIG. 2 shows the mobile crane according to FIG. 1 in a front view in its entire width b, which corresponds to approximately half the length I of the vehicle.
  • the undercarriage is connected via the turntable D to the superstructures, which are all arranged on the turntable or turntable D.
  • the driver's cabin K can be seen here in the loading position, as in Fig. 1.
  • Between the counterweights G is an axis W as a luffing axis for the boom A arranged, which - here consisting of the telescopic parts A 1 and A 3 - is drawn with the associated extension positions S 1 and S 3 for the swivel joint of the spreader S.
  • the load suspension device L is non-rotatable as a connection to the load attachment device, the spreader S shown, both by the swivel joint or swivel joint S
  • the support cylinder Z is mounted on the turntable at a point on a projection line which is between the center of the turntable, represented by the longitudinal axis LA and the rocking axis arranged radially on the outside of the turntable
  • the cylinder CLOSED bearing is pivotally coupled to the turntable.
  • the other end of the support cylinder is connected in the swivel joint ZO to the lower section A1 of the telescopic boom A.
  • the rocking angle WW shown as the line of motion of the pivot point ZO, until the boom A is in the horizontal position, represented by the position of the pivot bearing S 4 of the spreader S for receiving the Containers 4 from the ground next to the mobile crane.
  • the further dash-dotted lines SW 1, SW 3 and SW 5 indicate the different swivel angles of the associated spreader swivel axes S 1, S 3, S 5.
  • Cantilever A and luffing angle WW can be used to hold the containers 1, 2, 3, 4 in the different receiving positions and / or to move them outside the clearance profile LP.
  • the position of the container 1 is the transport position for this container, as is also shown in FIG. 1. From this Fig. 2 it is easy to see that it is very important that the luffing axis W and the attachment point ZU - boom A and cylinder Z are shown here in the steepest position - as far as possible outside the center or the vehicle longitudinal axis LA to the edge of the Be placed vehicle so that the container 1 comes as far as possible over the projection surface of the undercarriage U in the transport position.
  • Fig. 3 shows only the undercarriage U of the mobile crane with the different chassis axes F1 to F4 (Fig. 2), to the individually steerable Wheels FR are coupled.
  • the 40 ' container 1 is also shown to illustrate the vehicle dimensions and the transport movement.
  • the load is introduced via the theoretical load introduction point as the intersection between the transverse axis QA and the longitudinal axis LA via the turntable D shown in FIGS. 1 and 2 in the undercarriage U.
  • the undercarriage distributes the load evenly over the axes F, which may also be used for this suitable and known differential gears, handlebars and / or transducers FA are provided so that the axle loads can be transmitted evenly.
  • axes F1 and F2 can also be assigned to a common turntable UD; in the same way, the axles F3 and F4 lying at the rear in the direction of travel can also be coupled via a common turntable.
  • the wheel position of each axle should be controllable separately, preferably each wheel, as shown on axles F1 and F4 in FIG. 3, can be individually adjustable. This very agile vehicle has a width of the
  • This dimension b2 is slightly smaller than the width b4 of a route in the curve, where b4 represents the narrowest route width for the undercarriage U, while b6 includes the wheel position for the narrowest route width.
  • FIG. 4 an alley PG of a stacking area P is shown in the event that a mobile crane is to travel diagonally through this alley.
  • the turning of the wheels FR to the axis of the vehicle F is shown here at 45 °.
  • the vehicle needs a route width b5 that is approximately twice the width b; with the inclusion of a 40 ' container, this results in a necessary width of the stacking alley b3 which is only slightly larger than the width which is taken up by the vehicle itself. From Fig. 3 it can be seen that the turning radius of the vehicle corresponds only to approximately twice its width b.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Mobilkran, insbesondere für den Umschlag von Containern, umfassend einen Unterwagen (U) mit mindestens zwei Radachsen (F1-F4) die mit lenkbaren und einzeln antreibbaren Rädern (FR) versehen sind. Auf dem Unterwagen (U) ist mittig zwischen den Radachsen (F1-F4) ein Drehtisch (D) samt Aufbauten mit einem etwa der Fahrzeugbreite (b) entsprechenden Durchmesser gelagert, auf dem Gegengewichte (G), eine Bedienerkabine (K) und ein teleskopierbarer Ausleger (A) angeordnet sind, wobei der Ausleger (A) am Drehtisch (D) um eine horizontale Wippachse (W) mittels eines ebenfalls am Drehtisch (D) beweglich gelagerten Stützzylinders (Z) schwenkbar und der Stützzylinder (Z) mit dem Drehtisch (D) auf einer zur Wippachse (W) weisenden Radialen gekoppelt ist. Ein solcher wendiger Mobilkran kann auf einem Stapelplatz mit engster Gassenbreite und/oder für schnellen Horizontaltransport eingesetzt werden und kann dabei sowohl seitlich als auch frontal Container stapeln.

Description

Mobilkran
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft einen Mobilkran und dessen Verwendung für das Stapeln von Containern.
Für das Containerstapeln sind verschiedene Fahrzeuge bekannt, die nach Art eines mobilen Portalkranes schienengebunden oder straßengängig horizontal und vertikal Container transportieren, insbesondere auch übliche 10 -40 Fuß-Container mit Lastgewichten von max. etwa 50t stapeln können.
Dabei hängt beispielsweise bei Geräten die aus der DE-Zeitschrift "ETR" 11/1995, Seite 778-779 oder DE-OS 2248074 bekannt sind, der Container an einer Brücke in einer seilbetätigten Lastaufnahmevorrichtung (Spreader). Der
Container kann auf einem Stapel innerhalb der Brückenbreite des Portalkranes abgesetzt werden kann. Derartige Geräte können bei straßengängiger Bauform auch Einzelradantrieb und Allradlenkung mit Lenkeinschlägen von bis zu 45 oder 90 Grad haben. Die Antriebs- Energie wird durch Dieselaggregate erzeugt und dieselhydraulisch oder dieselelektrisch gewandelt für Geschwindigkeiten von 90 m/min in Horizontalfahrt und 40 m/min für die Katzfahrt. Diese Geräte sind relativ langsam und bedürfen wegen der pendelnden Aufhängung der Lastaufnahmemittel einer exakten Ansteuerung des Stapelplatzes durch zweiachsige Fahrt des Gerätes und des Katzfahrwerkes. Für den Horizontaltransport sind relativ breite Fahrstraßen entsprechend den
Geräteabmessungen erforderlich. Hintereinander stehende Containerstapelplätze können dann nicht bedient werden, wenn die Brücke kleiner ist als die Breite der nebeneinander stehenden Container, weil dann der Portalkran nicht über den Container gelangen kann.
Aus den genannten Gründen sind auf Containerstapelplätzen häufig Stacker - Fahrzeuge, beispielsweise gemäß EP-A-0080002 anzutreffen, die über ein stabiles zweiachsiges, vorn zwillingsbereiftes Fahrwerk mit großem Achsstand verfügen. Auf diesen etwa 3-4 m breiten und etwa 7-8 m langen Fahrzeugen ist in Längsmittelachse ein Teleskopausleger angeordnet, der über der Hinterachse in einem Wippgelenk etwa in Höhe der Fahrerkabine gelagert ist. Mittels eines auf dem Fahrzeugchassis zwischen den beiden Achsen oder wahlweise in Höhe der Vorderachse beweglich gelagerten Stützzylinders, ist die Wippachse in eine mehr oder weniger steile Ausiegerposition zu bringen. Am freien Ende des Auslegers verfügt dieser Stacker entweder über ein Seilhubwerk oder ein spezielles, für Containertransport ausgebildetes, Lastaufnahme- und Anschlagmittel. Mit diesem Fahrzeug, welches unterhalb oder seitlich des Auslegers einer Fahrerkabine hat, können vor der
Vorderachse des Fahrwerkes Container aufgenommen, gestapelt und auch für Horizontalfahrt gehalten werden. Bei sehr langbauenden Fahrzeugen kann während der Horizontalfahrt in steilster Auslegerstellung der Container auch im Bereich oberhalb der Vorderachse gehalten werden, wobei jedoch 20 'Container oder längere erheblich über die Fahrzeugbreite seitlich hervorragen. Die Fahrzeuge verfügen über eine hintere lenkbare Achse, so daß es möglich ist, in Stapelgassen auf einem Containerplatz einzuschwenken. Bauartbedingt oder durch die Art des Haltens des Containers bedingt, müssen die Fahrstraßen eine Breite von 13 m oder mehr aufweisen, wenn Container der 40'Klasse zu transportieren und/oder zu stapeln sind. Die Fahrgasse ist auch deshalb so breit zu dimensionieren, weil diese Stacker nur vor der Vorderachse abstapeln können und daher stets quer zum Containerstapelplatz positioniert sein müssen.
Für das Transportieren von Röhren und Langholz auf seitlich einer
Fahrerkabine verfügbarem Stapelplatz sind spezielle Seitenstapler (DE-OS 2108323) gebaut worden. Diese verfügen in Fahrzeugquerachse über eine Stapelgabel zur Aufnahme oder Abgabe des Langgutes. In speziellen Bauformen ist auch die Anordnung eines Drehtisches an der der Ladekante gegenüberliegenden Staplerseite vorgeschlagen worden. Auf diesem Drehtisch ist eine teleskopierbarer Ausleger mit Wippwerk und ziehendem Schwenkzylinder für den Ausleger angeordnet. Wegen der seitlichen Lasteinleitung und fehlender Kompensation des Lastgewichtes können diese Stapler am Ladeort nur mit ausgefahrenen Stützfüßen betrieben werden, was den Umschlag entsprechend zeitaufwendig gestaltet. Der Wendekreis ist bauartbedingt relativ groß.
Aus der Eisenbahntechnik sind Eisenbahndrehkrane bekannt, die ähnlich den Stackern mit Teleskopauslegern und einem Wippwerk ausgerüstet sind. Durch entsprechende Gegengewichte können bei großer Ausladung große Lasten gehoben werden, jedoch kann bei Schienenfahrt nur ein Stapelplatz neben Gleisen bedient werden. Bedingt durch die eisenbahntypische geringe Fahrzeugbreite ragen die Gegengewichte in der Regel weit über das Gleis hinaus, wenn die Drehkränze mit dem Ausleger in Querposition gefahren werden.
Bekannt sind außerdem noch aus der DE-C2 2450003 Mobilkrane oder Autokrane, die auf straßengängigen Fahrwerken in Längsmittelachse des
Fahrzeuges einen Drehtisch über der Hinterachse oder zwischen den Achsen (DE-C3 2544525, EP-A-0611725) aufweisen, der auch mit Gegengewichten für einen teleskopierbaren Ausleger mit Wippwerk, sowie einer Bedienerkabine versehen ist. Wahlweise kann dabei eine - schwenkbare - Bedienerkabine sowohl für die Horizontalfahrt als auch für die Kranbedienung Verwendung finden. Derartige Autokrane können mit Geschwindigkeiten von 60 km/h oder mehr gefahren werden, lassen sich aber für das Stapeln nur an stationären Einsatzorten verwenden. Bauartbedingt kann mit derartigen Fahrzeugen kein Horizontaltransport von Containern durchgeführt werden, da die Standsicherheit des Fahrzeuges dies nicht zuläßt und während der
Horizontalfahrt die sonst in Lastposition übliche Abstützung auf Spreizfüßen nicht möglich ist. Bauartbedingt verfügen diese Mobilkrane über weit ausladende Gegengewichte.
Außer den genannten Problemen bestehen bei den speziell für das Stapeln und Transportieren von Containern vorgesehenen Stackern grundsätzliche Nachteile, die das Arbeiten mit derartigen Fahrzeugen problematisch und/oder unwirtschaftlich machen können: Der Containertransport kann grundsätzlich nur vor Kopf des Fahrzeuges erfolgen; die Fahrstraßenbreite ist relativ groß, wodurch das Verhältnis zwischen Stapelplatzfläche und Fahrstraßenfläche sehr ungünstig wird. Während der horizontalen Transportfahrt hat das Fahrzeug eine geringe Standsicherheit, insbesondere wenn beladene Container mit Gewichten bis zu
45 t zu transportieren und/oder zu stapeln sind. Während der Transportfahrt ergibt sich eine sehr hohe Reifen belastung für die Vorderachse des Fahrzeuges, wodurch die Transportlast begrenzt ist und/oder Reifenschäden bzw. Beschädigungen der Fahrbahn wegen zu hoher spezifischer Radlasten nicht zu vermeiden sind. Während der Transportfahrt hat der Fahrer des
Stackers eine schlechte Sicht.
Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, einen Mobilkran für das Stapeln und den Horizontaltransport von Containern und ähnlichen Lasten auch auf ungepflastertem Terrain vorzuschlagen, bei dem die Nachteile der Geräte nach dem Stand der Technik vermieden, die Vorteile der einzelnen Fahrzeugarten jedoch genutzt werden und bei denen mit geringstmöglichen Geräteabmessungen eine maximal mögliche Lastabmessung bewältigt werden kann, bei möglichst kleinem Rangieraufwand und hoher Standsicherheit. Das Verhältnis von Stapelplatz zu notwendiger Stapelgasse soll aus Gründen der Raumökonomie so groß wie möglich gestaltet sein.
Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Ansprüche 1 und 13 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.
Die Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß ausgehend von einem normalen Autokran mit Teleskopausleger dieser dahingehend modifiziert wird, daß die Radachsen mit lenkbaren Rädern versehen werden, so daß ein sehr geringer Wendekreis entsteht und ein Drehtisch vorgesehen wird, der samt Aufbauten maximal die Breite des Fahrzeuges hat, höchstens jedoch die Breite des
Fahrzeuges einschließlich der Räder bei eingeschlagener Lenkung und der Drehtisch mittig zwischen den Radachsen, also auch im Zentrum des Unterwagens angeordnet ist. Diese Lösung ermöglicht eine Wendigkeit des Fahrzeuges in alle Richtungen um Längs- und Quer-Achsen des Kranes, die erheblich über der bisher bekannter Stapelkrane liegt und nur vergleichbar ist mit der Wendigkeit der Portalkrane für Containerumschlag. Ein wesentlicher Zweck der zentralen Anordnung des Drehtisches liegt in der zentrischen Einleitung aller statischen Kräfte und somit eine gleichmäßige Lastverteilung auf alle Rad-Achsen des Fahrzeuges, seien es nun zwei, vier oder sechs Achsen. Diese Traglasterhöhung für den Kran entlastet die einzelnen Achsen bzw. verringert die Reifenbelastung bei maximaler Lastaufnahme. Dies wird ergänzt durch eine Transporthaltung für die zu transportierenden Container, die möglichst immer über der Projektionsfläche des Unterwagens liegt. Der Schwerpunkt des Containers wird dabei zwischen den seitlichen Rädern etwa in der Mitte der Fahrzeugquerachse gehalten, so daß auch aus der Summe der Gegengewichte und der aufgenommenen Lastgewichte eine möglichst gleichmäßige Verteilung auf die einzelnen Räder erfolgt. Zugleich wird durch diese Maßnahme wiederum der effektive max. Wendekreis und die notwendige Stapelgassenbreite erheblich reduziert.
Voraussetzung dafür ist, daß der Stützzylinder mit dem Drehtisch gekoppelt ist auf einer Radialen zwischen dem Mittelpunkt des Drehtisches und der auf den Drehtisch projezierten Lage der Wippachse. Dadurch wird viel Raum zwischen dem Ausleger in seiner steilsten Auslegerstellung und dem gegenüberliegenden Rand des Unterwagens geschaffen und der Container kann in dem so entstehenden Lichtraumprofil während des Horizontaltransportes gehalten werden.
Idealerweise wird jede Radachse oder für erhöhte Anforderungen an die Wendigkeit oder Geländegängigkeit auch jedes Rad einzeln angetrieben und kann einzeln in seiner Schwenkrichtung verstellt werden, vorzugsweise mit einem Lenkwinkel von bis zu 45 Grad oder sogar 90 Grad. Der Mobilkran so auch im "Krebsgang" bewegt werden, wenn ein gleichmäßiger Einschlag aller Räder des Mobilkranes eingestellt wird. Damit ist ein Rangieren auf engstem Räume möglich.
Das Fahrzeug wird vorzugsweise mit einem autarken Fahrantrieb für Horizontalfahrt, z.B. einem Dieselaggregat versehen, wobei die Achsantriebe und/oder die einzelnen Radantriebe über entsprechende Wandler und
Hydropumpen als feinfühlige Hydroantriebe realisiert werden. Zugleich kann die Antriebsenergie für die Hubfunktionen des Gerätes z.B den Hydraulikzylinder des Teleskopausiegers und den bevorzugt als Hydraulikzylinder ausgebildeten Stützzylinder benutzt werden. Ergänzend ist es natürlich möglich, die Antriebsenergie des autarken
Fahrantriebes auch über einen Generator in Elektroenergie umzusetzen, um so die nötige Energie für die Antriebe und die Beleuchtung oder sonstige Subfunktionen bereit zu stellen, soweit dies nicht über Batterien möglich ist. Zu diesen Unterfunktionen gehört neben der Beleuchtung und Signalanlage auch die Möglichkeit, die Bedienerkabine auf dem Drehtisch, der ebenfalls hydraulisch schwenkbar ist, rotatorisch anzutreiben, um diese von einer seitlichen Verladeposition in eine vorwärts gerichtete Horizontalfahrtposition schwenken zu können und dem Fahrer eine entsprechende Sicht zu ermöglichen. Für die Stapelfunktion und zur besseren Übersicht für den Fahrer kann außerdem vorgesehen werden, die Kabine auf dem Drehtisch vertikal zu verfahren in eine Position, die dem Fahrer ein optimales Hantieren des Gerätes ermöglicht. Bei geringem verfügbarem Platzangebot kann erforderlichenfalls der Fahrersitz, wie für sich bekannt, auch lediglich in der Kabine geschwenkt werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Mobilkran lassen sich beim Stapeln von Containern eine Reihe von Vorteilen nutzen, nämlich eine hohe Standsicherheit, eine gleichmäßige Radlast und daraus resultierend einen relativ günstig verteilten Bodendruck des Gerätes. Außerdem hat der Fahrer stets einwandfreie Sicht über den Fahrweg und den Stapelplatz, der Horizontaltransport kann mit höherer Geschwindigkeit als bei den üblichen Stackern erfolgen und für das Rangieren zu den Containerstellplätzen oder in die Stapelgasse läßt sich durch entsprechenden Lenkeinschlag viel Zeit gewinnen.
Gravierend ist jedoch der hohe Flächengewinn bzw. der geringere Aufwand für den Stapelplatz, da die Stapelgassen relativ zu den Stellplätzen für die
Container einen geringeren Platz beanspruchen, als bei Geräten nach dem Stand der Technik. Desweiteren wird die Umschlagleistung eines derartigen Gerätes erhöht, weil bedingt durch schmalere Fahrgassen natürlich auch kürzere Wege für den Horizontaltransport entstehen und zudem Rangierzeit entfällt und sich höhere Fahrgeschwindigkeiten leistungssteigemd bemerkbar machen. Der Stapler hat bei vier Achsen eine Längen- /Breitenverhältnis von etwa zwei. Die Breite ergibt sich aus der Breite der zu transportierenden Container, deren lange Schwerachse mit geringem Sicherheitsabstand von 10-30 %, vorzugsweise mit mindestens 70 % seiner Breite, über dem Unterwagen liegt, und der Baubreite der Halteorgane Ausleger und Stützzylinder bzw. Wippwerk.
Additiv kann vorgesehen werden, den Unterwagen durch Quer- und Längsstabilisatoren in seiner Standsicherheit zu verbessern und auch eine Schonung der Reifen dadurch zu erreichen, daß keine Schrägstellung des Unterwagens aufgrund der Reifendurchfederung erfolgt. Auch kann während des Containertransportes die Abstützung auf dem Unterwageπ - sofern der Container überhaupt abgesetzt wird - so angebracht werden, daß auch hier eine gleichmäßige Lasteinleitung auf den Unterwagen erfolgt.
Der Drehtisch ist, wie von anderen ähnlichen Systemen her bekannt, mittels Drehkranz oder Reibradgetriebe in dem Unterwagen um 360 ° schwenkbar angeordnet. Die notwendigen hydraulischen und elektrischen Steuerungsleitungen für die Hubfunktionen und die Kranbedienung werden zentral durch den Drehkranz geführt.
Auf "dem Drehtisch selbst wird die Fahrerkabine vorzugsweise - in Fahrtrichtung gesehen - rechts neben dem Wippbereich des Auslegers angeordnet und zwar am Vorderrand des Drehtisches, während der hintere Rand - vom Fahrer aus gesehen - der Plazierung der Gegengewichte und der Wippachse des Auslegers sowie des Stützzylinders vorbehalten bleibt. Durch eine mehrteilige Ausbildung der Gegengewichte wird eine optimale Platzausnutzung erreicht. Die Gegengewichte können auch gleichzeitig als seitliche Stützböcke für eine etwa in Höhe des Daches der Fahrerkabine angeordnete Wippachse für den Ausleger vorgesehen sein. Diese Hochlage des Wippgelenkes ermöglicht es, bei waagerecht liegendem Ausleger, einen handelsüblichen Container mit Hilfe des Spreaders zu erfassen, der direkt auf dem Boden neben dem Mobilkran seinen Stapelplatz hat. Andererseits wird die Lage der Fahrerkabine an dem
"vorderen" Rand des Drehtisches begrenzt durch das für das Aufnehmen eines Containers vom Boden erforderliche Lichtraumprofil, welches durch die Unterkante des Containers während dessen Aufnahme- und Schwenkbewegung in Richtung Fahrzeugachse nach innen begrenzt wird.
Das Fahrzeug kann darüber hinaus mit Sicherheitstechnik ausgerüstet sein, vorzugsweise mit elektronischen Sensoren, die sowohl die Begrenzung der Reifenbelastung als auch die Standsicherheit in Abhängigkeit von der Auslegerstellung, sowohl seiner Wippstellung als auch seiner Ausfahrlänge berücksichtigt. Weitere kritische Standsicherheitsparameter, wie Neigung des Unterwagens in Längs- und Querrichtung und Stellung der Fahrerkabine, können in die Überwachung einbezogen werden.
Der Teleskopausleger ist in seiner Einzugsstellung so ausgelegt, daß ein
Container direkt seitlich des Mobilkranes einwandfrei aufgenommen werden kann, während seine maximale Ausfahrstellung an die maximale Stapelhöhe anzupassen ist. Der Stützzylinder kann so angeordnet sein, daß er in steilster Auslegerstellung fast parallel zu dem Ausleger angeordnet ist, so daß sich ein maximaler Freiraum in Längsrichtung über dem Unterwagen für den Containertransport ergibt.
Mit einem derartigen Gerät können ohne weiteres Container der Baugröße 10-Fuß bis 40-Fuß oder mehr mit kürzester Umschlagzeit auch in Stapelgassen transportiert und gestapelt werden, die nur geringfügig breiter sind als der Mobilkran selbst. Es werden Lastgewichte von 50 t bei Horizontalfahrt - auch auf unbefestigten Straßen mit bis zu etwa 600 m/min bewegt.
Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung im Prinzip näher erläutert werden, ohne die Erfindung auf die dargestellte Variante einzuschränken. Es zeigen schematisch: Fig. 1 einen Mobilkran in Seitenansicht;
Fig. 2 einen Mobilkran in Vorderansicht;
Fig. 3, 4 einen Mobilkran in auf einen Stapelplatz projezierter
Unteransicht.
Teile mit gleicher oder äquivalenter Funktion werden im folgenden mit denselben Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt den Mobilkran mit vier Achsen F 1 bis F 4, die einen Unterwagen U tragen. Zentrisch auf dem Unterwagen U ist ein Drehtisch D angeordnet, der einen 360 ° Schwenkbereich hat. Auf dem Drehtisch sind die Fahrerkabine K mit rotatorischem Freiheitsgrad KR und vertikalem Freiheitsgrad KV, sowie das Gegengewicht G angeordnet. In dieser Ansicht ist zwischen beiden Elementen der Teleskopausleger in der Querachse QA, der Stützzylinder Z, das Lastaufnahmemittel L und der Spreader S zu sehen. Der Spreader S hält einen 40' Container 1 oder alternativ - strichliniert - einen kleineren 20' Container 6 in Transportstellung in Längsrichtung zum Unterwagen U.
Fig. 2 zeigt den Mobilkran gemäß Fig. 1 in Vorderansicht in seiner gesamten Breite b, die etwa der halben Länge I des Fahrzeuges entspricht. Der Unterwagen ist über den Drehschemel D mit den Aufbauten verbunden, die alle auf dem Drehschemel oder Drehtisch D angeordnet sind. Die Fahrerkabine K ist hier in Ladeposition zu sehen, ebenso wie in Fig . 1. Zwischen den Gegengewichten G ist eine Achse W als Wippachse für den Ausleger A angeordnet, der - hier aus den Teleskopteilen A 1 und A 3 bestehend - gezeichnet ist mit den zugehörigen Ausfahrpositionen S 1 und S 3 für das Schwenkgelenk des Spreaders S. Am Kopf des Auslegers ist das Lastaufnahmemittel L drehfest als Verbindung zu dem Lastanschlagmittel, dem Spreader S dargestellt, die beide durch das Schwenkgelenk oder Drehgelenk S
3 bzw. S 1 miteinander verbunden sind.
Der Stützzylinder Z ist auf dem Drehtisch an einem Punkt einer Projektionslinie gelagert, die zwischen der Mitte des Drehtisches, dargestellt durch die Längsachse LA und der radial außen am Drehtisch angeordneten Wippachse
W. Das Lager ZU des Zylinders ist schwenkbeweglich mit dem Drehtisch gekoppelt. Das andere Ende des Stützzylinders ist im Drehgelenk ZO mit dem unteren Abschnitt A1 des Teleskop - Auslegers A verbunden. Durch Ein- und Ausfahren des Stützzylinders Z kann der Achspunkt ZO um den Wippwinkel WW, dargestellt als Bewegungslinie des Drehpunktes ZO, geschwenkt werden, bis der Ausleger A in Horizontalposition liegt, dargestellt durch die Position des Schwenklagers S 4 des Spreaders S für die Aufnahme des Containers 4 vom Boden neben dem Mobilkran. Die weiteren strichpunktierten Linien SW 1, SW 3 und SW 5 kennzeichnen die verschiedenen Schwenkwinkel der zugehörigen Spreader - Schwenkachsen S 1 , S 3, S 5. Je nach Ausfahrstellung des
Auslegers A und Wippwinkel WW können so die Container 1 , 2, 3, 4 in den verschiedenen Aufnahmepositionen gehalten und/oder außerhalb des Lichtraumprofiles LP bewegt werden. Die Stellung des Containers 1 ist die Transportstellung für diesen Container, wie sich auch in Fig. 1 dargestellt ist. Aus dieser Fig. 2 ist leicht zu ersehen, daß es sehr wichtig ist, die Wippachse W und den Anschlagpunkt ZU - Ausleger A und Zylinder Z sind hier in steilster Stellung dargestellt - möglichst weit außerhalb des Mittelpunktes bzw. der Fahrzeuglängsachse LA an den Rand des Fahrzeuges gelegt werden, damit der Container 1 soweit wie möglich über die Projektionsfläche des Unterwagens U in Transportstellung gerät.
Fig. 3 zeigt von dem Mobilkran lediglich den Unterwagen U mit den verschiedenen Fahrwerksachsen F1 bis F4 (Fig. 2), an die einzeln lenkbare Räder FR angekoppelt sind. Zur Verdeutlichung der Fahrzeugabmessungen und der Transportbewegung ist auch der 40'Container 1 eingezeichnet. Die Lasteinleitung geschieht über den theoretischen Lasteinleitpunkt als Schnittpunkt zwischen der Querachse QA und der Längsachse LA über den in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Drehtisch D in den Unterwagen U. Der Unterwagen verteilt die Last gleichmäßig auf die Achsen F, die dazu gegebenenfalls mit geeigneten und für sich bekannten Ausgleichsgetrieben, Lenkern und/oder Wandlern FA versehen sind, damit die Achslasten gleichmäßig übertragen werden können. Erforderlichenfalls können auch die Achsen F1 und F2 einem gemeinsamen Drehschemel UD zugeordnet werden; in gleicher Weise können die in Fahrtrichtung hinten liegenden Achsen F3 und F4 ebenfalls über einen gemeinsamen Drehschemel gekoppelt sein. Die Radstellung jeder Achse soll separat steuerbar sein, vorzugsweise kann jedes Rad, wie dies an den Achsen F1 und F4 in Fig. 3 dargestellt ist, einzeln einstellbar sein. Dieses sehr wendige Fahrzeug hat eine Baubreite des
Unterwagens b während die gesamte Platzbreite mit eingeschlagener Lenkung ein Maß b2 einnimmt. Dieses Maß b2 ist geringfügig kleiner als die Breite b4 einer Fahrstraße in der Kurve, wobei b4 die engste Fahrstraßenbreite für den Unterwagen U darstellt, während b6 die Radstellung für die engste Fahrstraßenbreite mit einbezieht.
In Fig. 4 ist eine Gasse PG eines Stapelplatzes P dargestellt für den Fall, daß ein Mobilkran in Diagonalfahrt diese Gasse durchfahren soll. Der Einschlag der Räder FR zu der Achse des Fahrzeuges F ist hier unter 45° dargestellt. Das Fahrzeug benötigt dabei eine Fahrstraßenbreite b5, die etwa dem Doppelten der Breite b entspricht; unter Einbeziehung eines 40 'Containers ergibt sich dabei eine notwendige Breite der Stapelgasse b3, die nur geringfügig größer ist als die Breite, die von dem Fahrzeug selbst eingenommen wird. Aus der Fig. 3 ist ersichtlich, daß der Wenderadius des Fahrzeuges nur etwa dem Doppelten seiner Breite b entspricht.

Claims

MobilkranPatentansprüche:
1. Mobilkran für das Stapeln und den Horizontaltransport von Containern, umfassend einen Unterwagen (U) mit mindestens zwei Radachsen (F1-F4), die mit lenkbaren und an mindestens zwei Achsen mit einzeln antreibbaren Rädern (FR) versehen sind, - einen auf dem Unterwagen in Längsmitteiachse (LA) und
Querachse (QA) sowie mittig zwischen den Radachsen rotatorisch gelagerten Drehtisch (D), auf dem Drehtisch Gegengewichte (G), eine Bedienerkabine (K) und ein teleskopierbarer Ausleger (A) angeordnet sind, der Ausleger am Drehtisch um eine horizontale Wippachse (W) mittels eines ebenfalls am Drehtisch beweglich gelagerten
Stützzylinders (Z) schwenkbar und der Stützzylinder mit dem Drehtisch auf einer zur Wippachse weisenden Radialen (r) gekoppelt ist, - wobei der Drehtisch samt Aufbauten maximal eine der maximalen
Breite des Fahrzeuges entsprechende Breite aufweist.
2. Mobilkran nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß jede Radachse und /oder jedes Rad (FR) separat antreibbar sind.
3. Mobilkran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder einzeln oder achsenweise um bis zu 90 ° schwenkbar sind.
4. Mobilkran nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen autarken Fahrantrieb für Horizontalfahrt, der zugleich die Energie für die Antriebe der Räder und/oder sonstige Antriebsfunktionen liefert.
5. Mobilkran nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (ZU-ZO) des Stützzylinders in steilster Wippstellung des Auslegers fast parallel zur Achse des Auslegers angeordnet ist.
6. Mobilkran nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippachse (W) etwa oberhalb der Gegengewichte angeordnet ist.
7. Mobilkran nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Auslegers ein Lastaufnahmemittel (S) schwenkbeweglich angeschlagen ist, dessen Schwenkachse (S1-S5) zumindest in steilster Wippstellung innerhalb des Radius (r) des Drehtisches liegt.
8. Mobilkran nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienerkabine zugleich als Fahrerkabine für Horizontalfahrt des Kranes dient.
9. Mobilkran nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienerkabine auf dem Drehtisch rotatorisch gelagert ist.
10. Mobilkran nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienerkabine in vertikaler Richtung beweglich gelagert ist.
11. Mobilkran nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch elektronische Sensoren für die Überwachung eines oder mehrerer Sicherheitsparameter, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend die Längsneigung des Unterwagens, die Querneigung des Unterwagens, die Radbelastung, die Reifenbelastung, die Auslegerstellung, die Stellung der Bedienerkabine.
12. " Mobilkran nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , gekennzeichnet durch seine Mindestbreite (b), welche bestimmt wird durch 0,7 mal der Breite des zu transportierenden Containers (1-6) zuzüglich der Baubreite des Auslegers (A) und des Stützzylinders (Z).
13. Verwendung eines Mobilkranes, der auf einem Unterwagen (U) mit mindestens zwei angetriebenen Radachsen (F1-F4) einen mittig gelagerten Drehtisch (D) mit rotatorischem Freiheitsgrad von 360° und einen auf dem Drehtisch angeordneten teleskopierbaren und wippbaren Ausleger (A) aufweist, wobei der Drehtisch einen Durchmesser von maximal etwa der Fahrzeugbreite (b) hat, für den Horizontaltransport von Containern (1-6), indem während der Fahrt der Ausleger in steilster
Wippstellung mit kürzestmöglicher Teleskopstellung und mit Auslegerposition genau in Längsachse (LA) oder in Querachse (QA) des Mobilkranes steht und der Container vom Ausleger an einem schwenkbeweglichen Spreader (S), dessen Schwenkachse (S1-S5) über dem Unterwagen liegt, gehalten wird.
14. Verwendung eines Mobilkranes nach Anspruch 13 für das Stapeln von Containern auf Stapelplätzen (P), deren Stapelgassen (PG) schmaler als die doppelte Breite (b) des Mobilkranes sind.
15. Verwendung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Container während der Horizontalfahrt auf Stützkonsolen auf dem Unterwagen abgesetzt ist.
16. Mobilkran umfassend einzelne oder alle neuen Merkmale oder eine
Kombination offenbarter Merkmale.
17. Verwendung eines Mobilkranes für einzelne oder mehrere neue Zwecke, soweit hier offenbart.
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